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モーターの概要

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  • GGMはこの時代で求められる世界最高のギヤードモーターを作ってまいります。

モーターの種類

使用電源による分類

モーターはいろんな分類方法があるが、電源常數による單相モーターと三相モーターに分類されています。

機能面による分類

モーターを機能面に分けると大きく3つに分けられます。

モーターの特徴

モーターの定義

  1. モーターは電氣エネルギを動力エネルギに変換する裝置です。
  2. モーターはすべての機器の心臟のような大事な驅動核心機器です。

モーターの特徴

電気に接続すると回転運転をし、簡単に動力源を得ることができるため、家庭用機器や産業用機器、生産ラインの自動化など多様な用途で使われています。

モーターの用語解説

電源について

定格

  1. モーターに定められた使用條件に適合するように設計されているもので、その使用條件に合った時の使用限度を定格といいます。
  2. 出力についての使用限度を定めるなど電壓、電流、回轉數、周波數などを指定します。それを定格出力、定格電壓、定格電流、定格回轉數、定格周波數といいます。
  3. 定格には連續定格、短時間定格、反復定格などがあり、当社で生産しているINDUCTION モーターは連續定格であり、
    REVERSIBLE モーターは短時間(30分)定格です。

出力

モーターが單位時間で出來ることを表し、回轉數と力(トルク)をかけた値です。定格出力の値をモーターに表示します。 - 出力=1.027*10-5*T*N[WATIS]

  1. 1.027:比例常數、 T:トルク(kg·m)、N:回轉數(rpm)
  2. 1馬力(HP)は746[WATIS]です。
  3. 定格出力 : 指定された電壓、周波數の條件で連續的に發生する出力をいいます。この時の定格出力を一般的にモーターの出力と言います。

トルク と回転数

モーターのトルクというのは回轉体を回すための回轉力でその單位は[g・cm] [kg・cm]が使われます。国によって [N.m] [oz•in], [lb•in] が用いられています。

1kg・cmのトルクというのは回轉体の半徑が1cmである外周の一点から直角方向で1kgの力を加えた場合の回轉力です。

起動トルク(図1-①)

  1. モーターが起動するときに發生する回轉力で、回轉子拘束回轉力 (LOCKED ROTOR トルク)といい、始動 トルクともいいます。
  2. この回轉力より大きい力をモーターに加えるとモーターは回轉しません。

停動トルク (図1-②)

  1. モーターの最大トルクを正動トルクといいます。
  2. 運轉中に最大トルク以上の負荷がかかるとモーターは停止します。

定格トルク (図1-③)

  1. モーターが定格回轉數であるときのトルクです。
  2. モーターに定格電壓を加え、定格出力を連續的に出すときのトルクをいいます。

同期回転数 (図1-④)

  1. 電源周波數とモーターの極數で決められる回轉數です。
  1. ここでNS:動機回轉數[rpm]
  2. P:モーターの極數
  3. F:電源周波數[Hz]
  4. 120:正數
  5. rpm: 1分当りの回轉數(REVOLUTION PER MINUTE)
  1. 例)電源周波數が60Hzでモーターが4極である場合
  2. また、電源周波數が50Hzでモーターが4極である場合

無負荷回転数 (図1-⑤)

  1. モーター出力の軸に何もかけなくてモーターを回轉させたときの回轉數で、INDUCTION モーターや REVERSIBLE モーターでは動機回轉數より約20~80[rpm]くらい低く回轉します。

定格回転数 (図1-⑥)

  1. モーターに定格負荷をかけて定格出力を出すときの回轉數で使用上一番理想的な回轉數です。

SLIP

  1. 回轉數をほかの方法で表現することで次の式に表示します。
  1. ここでNs:動機回轉數[rpm]
  2. N:任意負荷するときの回轉數[rpm]
  3. S:SLIP
  1. 例えば4極60HzのINDUCTION モーターをSLIP S=0.1で運轉させると

靜摩擦トルク

電磁ブレーキが停止している狀態で負荷をHOLDINGしているトルクです。

許容トルク

モーターを運轉するときに使うことができる最大のトルクをいいます。モーターの定格トルク、溫度上昇、組合するギアヘッドの强度によって制限されます。

Over Run

電源を遮斷した瞬間から停止するまでのモーターの超過回轉を角度(回轉數)で表示したものです。

Gear head

モーターの温度上昇について

モーターの温度上昇と絶縁

  1. モーターが運転すると、発熱します。
    これは、コイルや導体の抵抗によってモーターの通電部に発生される銅損、磁力線が通る際の鉄心材料の抵抗、鉄心を磁化させるために鉄心部に発生される鉄損による電気的ロスです。
  2. 摩擦損というのは軸受、空氣などの摩擦による機械的損失によって發生します。
  3. モーターに發生した熱の一部はモーターの內に蓄積され、その他は輻射熱、對流、伝導などによって外部に發散されます。
  4. モーターの運轉中にはモーターの內部から發生した熱損失と外に發散される熱との差を溫度上昇と言います。
  5. モーターが運轉中に溫度が上昇され熱が發生すると溫度が一番高い所は卷線部になります。從ってモーターの使用限界は周囲溫度とモーターの溫度上昇によって制限されます。
  6. 各絶緣階級によるモーターの使用溫度限界は次の表の通りです。
    絶緣の種類 內 容 許容最高溫度 備考
    Y種 木綿、絹、紙などの材料で構成。ワニス類に含浸または油に浸透させてないもの 90ºC
    A種 Y種と同じ材料で構成。ワニス類に含浸または油に浸透させたもの 105ºC
    E種 エナメル線用ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、綿積層品、紙積層品 120ºC
    B種 MICA、石綿、グラス繊維などの是っ着材料を利用して構成したもの 130ºC
    F種 B種と同じ材料をシリコンアルキド樹脂(ALKYD)などの接合材料を使って構成したもの 155ºC
    H種 B種、F種と同じ材料を珪素樹脂または同等の性質をもつ材料と一緖に使ったもの 180ºC
    C種 生MICA、石綿、磁器などの單特に構成したものまたは接着材料と一緖に使ったもの 180ºC 超過

  7. モーターの運転中には温度上昇によって温度が上がるので、外部温度90℃までのご使用をお勧めし、最高許容温度以下でご使用ください。
  8. 当社の標準モーターの絶緣階級は大体E種になっていますが、UL認定用モーターはA種になっています。またINDUCTION モーターは連續的に使って運轉し始め2~3時間くらい運轉すると溫度が飽和され規定された溫度以下に一定的に現れます。 REVERSIBLE モーターは連續的には30分定格ですが、負荷條件とか運轉條件(ON-OFF運轉)などによって運轉時間が違い、 規定された溫度以下で使うと運轉時間を延長して使うことができます。

使用株の温度

モーターを使うときは周囲溫度がー10°Cから+40°Cの範囲でお使い下さい。使用溫度を超過する場所やSETで使う場合にはモーターを運轉したあとの溫度上昇分と周囲溫度がプラスされ內部絶緣部の熱化とBALL BEARINGの壽命が著しく落ちます。また周囲溫度が大変低いところで使うと主に起動特性が問題になります。ギヤヘッドの潤滑GREASEとBALL BEARINGの潤滑油が凍ってしまい起動できなくなったり起動するのに時間がかかります



モーター温度上昇の測定方法

HOUSING (モーター CASE)の中央部に溫度記錄計の熱電對(THERMO COUPLE)を付着してモーターを運轉させHOUSING部の溫度が飽和したときに溫度を測定し周囲溫度との差を溫度上昇といい單位はdegになています。

一般的にモーターで一番溫度が高いところは卷線部です。卷線部の最高許容溫度が絶緣材料の種類によってK.S.規格で規定され ています。

  1. 溫度上昇を具現する計算法は以下の通りです。
  1. ここでR1 :溫度上昇試驗前の卷線抵抗
  2. R2 : 溫度上昇試驗後の卷線抵抗
  3. T1 : 溫度上昇試驗前の周囲溫度
  4. T2 : 温度上昇試験後の周辺温度
  5. T2 : 溫度上昇試驗後の周囲溫度
  1. モーターを頻繁に起動・停止したり、回轉方向を交換したり、ブレーキ裝置によって瞬間停止を頻繁に繰り返すとモータ ーの溫度上昇はもっと高くなります。モーターの溫度は低くなるほど壽命に有利です。
  2. モーター運轉中にHOUSING (モーター CASE)の表面溫度が多少高くなり、場合によっては不注意にモーターに接したり 可燃性物質を近く置いておくと事故を招く可能性がありますので注意してください。

過熱保護装置