住友重機械工業株式会社 PTC事業部

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  SHI-Direct vol. 912    2009/12/24
 

    12月 Webサイト 新着情報


    技術情報
         始動・停止頻度の多い装置のギヤモータ選定について


        
                       http://www.shi.co.jp/ptc/
                       Sumitomo Drive Technologies




 

  ■技術情報


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  □◆ 始動・停止頻度の多い装置のギヤモータ選定について
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  1.設計される機械仕様に応じたギヤモータを選定するにあたり
   一般的な選定方法は弊社製品カタログに選定資料として記載しています
 
   機械別負荷性質に応じて、
   1)1日あたりの運転時間 
   2)負荷条件(荷重の衝撃の程度により)
   に合わせた負荷係数を選定表より選定し、負荷係数以上になる
   SF(サービスファクター、安全係数)の減速機を選定します
 
  2.特に商用電源で駆動するモータでの始動、停止が頻繁に行われる際には
   減速機、モータへの影響が大きいため更に詳細検討が必要になります
   この選定について紹介いたします
 
   負荷の慣性モーメントによる負荷係数の決定
 
   1)負荷(機械、荷)の慣性モーメントを
     モータ軸部分での値に換算することが必要です
 
     減速比、プーリー、歯車などで減速されている場合、
     入力側(高速側)の値に変換するには減速比の2乗で割ります
 
     例えばモータ出力に、減速機で
     1/10、プーリーで1/2 計1/20する場合
     プーリー出力にある機械負荷の慣性モーメントJLは、
     モータ軸換算では 1/20の2乗を掛けて JL/400になります
   
   2)慣性モーメント比を算出します
     慣性モーメント比=
     (モータ軸換算された機械負荷の慣性モーメント)/
     (モータ自身の慣性モーメント)
   
   3)各機種での選定を行います
    サイクロ減速機、バディボックスなどでは条件に応じた負荷係数を選定します

     慣性モーメント比、始動頻度の組み合わせにより選定します
     a.慣性モーメント比の区分  
      1) ≦0.3 、2) ≦3、 3) ≦10
     b.始動・停止頻度の区分   
      10回以下/時間、 200回以下/時間、 500回以下/時間
   
     例)10時間以下/日 の運転条件で 始動頻度10回以下/時間の場合
       慣性モーメント比 1)≦0.3では 
        負荷係数区分1で 負荷係数は1.00
       慣性モーメント比 3)≦10では 
        負荷係数区分3で 負荷係数は1.35
       *大きい慣性モーメントを持つ機械負荷の場合より大きい負荷係数と
       なります
   
  3.モータ許容熱容量の検討について
   商用電源で駆動する場合、始動頻度が高いと大きな始動電流が流れる頻度も
   多く、モータの負担が大きくなるので、モータの許容熱容量も検討する必要が
   あります
 
   モータが駆動する慣性モーメント比Cと始動回数Zの積のC×Z値を使用します
   減速機直結のモータの容量、ブレーキ有無、負荷時間率%EDの組み合わせより
   許容熱容量C×Z値を設定しており、その値以下になるよう選定します
  
   モータが駆動する慣性はモータ自身も入りますのでここでの慣性モーメント比Cは
   C=(モータの慣性モーメント+モータ軸換算した機械負荷の慣性モーメント)/
     (モータの慣性モーメント)
      となります
  
   始動回数Zは1時間に始動する回数(回/時間)に換算します
   *インチング動作を行う場合も回数に換算します
     計算方法はカタログの選定資料のページをご参照ください。
 
   選定例) 
    0.4kWモータ(ブレーキ無し)の使用
    モータ軸換算の機械負荷慣性モーメント 0.00065kg・m2
    (モータと同値の場合)
    運転時間2秒、停止時間2秒(1サイクル4秒)
    始動回数 900回/時間(15回/分) の場合
 
    該当モータ慣性モーメント 0.00065kg・m2より
    C=(0.00065+0.00065)/(0.00065)=2
    Z=900
    C×Z=2×900=1800
    負荷運転率%ED=2/(2+2)×100=50%ED
 
   0.4kWモータの負荷時間率「35%ED~50%ED」での許容熱容量は
   カタログ記載の表から 許容熱容量 C×Z=2200ですので 
   選定例のC×Z=1800<2200から許容値以内であることが確認できます
 
  4.インバータを使用した運転を行う場合
   商用電源での運転と異なりインバータを使用した運転の場合は
   加速時間の設定が可能で、始動時のトルクや電流を抑えた運転ができます
   始動時のトルク、電流などの条件により1、2項での選定条件以上の運転が
   できる場合があります
 
   上記解説で使用した選定表、選定フローについてはカタログの選定手順、選定例、
   負荷係数のページをご参照ください。
   各種機械、使用条件に適した減速機、モータの選定を推奨いたします。



  皆様のご希望に沿いテーマアップいたしますので是非ご意見お寄せください。
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