① モーターおよびコントローラー 選定方法
- 変速だけを必要としているのか。
- 瞬時停止機能が必要なのか。
- 制動力の維持が必要なのか。
- 適用モーターの出力はどのぐらいなのか。
- SLOW RUN, SLOW STOP機能が必要なのか。
上記基準で速度制御モーターとスピードコントローラーの種類を検討、選定します。

② Selection of gear ratio of gearhead
- ギア出力軸の回転数がA rpmからB rpmまで必要な場合、高い側の回転数（B rpm)を使って減速比を計算します。
モーターの回転数はAC SPEED CONTROL MOTORの場合1300rpmに計算します。
(1300rpmの時の出力トルクが大きく、使用限界範囲が大きいため）

③ モーター軸の最高回転数と最低回転数
モーターの最高回転数をNH、最低回転数をNLだとすると次のようになります。
- 所要モーターの最高回転数 : NH = B x i [rpm]
- 所要モーターの最低回転数 : NL = A x i [rpm]

④ モーターの所要トルク
モーターの所要トルクは次の式のように求めます。

ここで TM : モーターの所要トルク[g・cm]

TL : 実際負荷を駆動するため必要なトルク [g·㎝]

i : 減速比

η : ギアヘッドの効率

⑤ モーターの選定方法
- モーターの所要トルクTMと回転数NL~NH及びモーターのトルクー回転数特性曲線
(以下N-T CURVEといいます）からモーターを決めます。
- AC SPEED CONTROL MOTORの場合(図1）の特性曲線の中で動作線ｉが使用限界線の下にあるモーターを選びます。
(使用限界線の上の領域でもモーターの運転条件などによってモーター表面温度が90℃以下であると使用上、問題はありません）

 

⑥ ギヤヘッドの選定方法

- 以上の方法でモーターを選ぶと次に負荷のトルクの大きさを考えてギアヘッドの品名を決めます。
この際に負荷トルクがギアヘッドの許容トルク以内であることをご確認ください。

ベルトコンベヤの一方向回転の場合、運送する物品のスピードを1m/minute, 2m/minute, 4m/minute 3段階に変換します。

 

- ドラムの直径 : 10㎝
- 駆動トルク : 30㎏ · m
- 電源 : 単相 110V 60㎐
- 非常時には瞬時停止するが維持力は無い場合

① モーターとコントローラー

- 一方向運動で維持力がないためINDUCTION MOTORを選定します。

② ギアヘッド出力軸の回転数
- ベルトコンベヤ速度1m/minuteの場合ギアヘッド軸の回転数

- ベルトコンベヤ速度2m/minuteの場合ギアヘッド軸の回転数

- ベルトコンベヤ速度4m/minuteの場合ギアヘッド軸の回転数

③ ギアヘッドの減速比
ギアヘッド軸の回転数が高い方を基準にして減速比を求めます。

上の式の結果値の102によって1/102は減速比が無いため1/100の減速比を選びます。

④ モーター軸の回転数
- ベルトコンベヤ各々の速度に対応するギアヘッド軸回転数からモーター軸回転数は
ギアヘッド軸回転数×減速比の式により
3.18 × 100 = 318 [rpm]
6.37 × 100 = 637 [rpm]
12.74 × 100 = 1274 [rpm]

⑤ モーターの所要トルク
- 減速比100のがヘッドの伝達効率は66％なのでモーターの所要トルクは

⑥ Selection of motor
- インダクションモーターのN-T特性CURVEの中でモーターはK8IG25NC-SとギアヘッドはK8G100Bを組合して使えるという ことがわかりました。しかしこういう場合、慣性負荷が選定したモーターの使用値以内なのかご確認ください。

① CLOSE LOOP 系速度制御の原理
- 図3はCLOSE LOOP電圧制御方式のSPEED CONTROLの基本構造図です。このCLOSE LOOP系速度制御について説明します。

 

- モーターの回転数をTACHO GENERATOR(速度検出部）で回転数に比例した電圧に変えて速度設定機で設定した電圧と比較します。

- この電圧の差を比較電圧といいます。
- 比較電圧は比較増幅部、電圧制御部を通してモーターを駆動します。
- 比較電圧は大体ZERO-CROSSINGで制御しているため回転数は速度設定部によって設定する値が得られるようになります。
- 負荷が変化する場合にも回転数は変わりません。TACHO-GENERATOR設定が変わった場合その設定値で回転数も変化します。
- このようにCLOSE LOOP系速度制御ではモーターの回転数を検出し、それを一定に維持するよう駆動電圧を制御しています。

② CLOSE LOOPによる一次電圧制御
- 誘導電動機のトルクと回転数の関係はモーター認可電圧(一次電圧)を変化させると下の(図４)のようになります。

 

- この電圧がV1, 負荷トルクがT1だとしたらそのときの回転数がN1になります。 その点をAとしてそのAから速度を増加させBに到達した状態で、V1から電圧が低いV2に電圧を変化するとCに移動します。

- Cでは負荷トルクT1の方がモータートルクより大きくなりF点に向けてまたスピードが早くなります。
- この状態でC→D→E→FというLOOPを十分に少なくなるように続いて一次電圧を制御すると安定した回転数が得られます。
- ◾CLOSE LOOPによる一次電圧制御ではモーターの回転数を検出したその変化に対応して一次電圧を制御して回転数を一定に維持します。

 

③ スピードコントローラーの動作 

- (図5)を使った当社SPEED CONTROLLERの動作を説明します。
- モーターの回転数はTACHO-GENERATOR(T.G)で検出して整流回路を通したFEED BACK電圧を得ることが出来ます。
- 歯車波形発生器で得た歯車波形と比較信号から比較機から比較機・TRIGGER回路を通したTYRIACのTRIGGER信号を発生します。
- TRIGGER信号でTYRIACの導通角を制御してモーターに認可する電圧を調整します。
- その結果モーターの回転数が一定になるように制御できます。

① 使用限界線

 

- AC SPEED CONTROL MOTOR N-T特性のグラフでは(図7)のように［使用限界線］というのがあって、その線の下側部分を 連続運転領域といいます。
- 使用現秋線］はモーターの許容最高温度を外れなく連続で(インダクションモーターの場合連続で、リバーシブルモーターの場合は 30分運転定格です。）運転ができる限界で、モーターの温度で決まります。

- 当社のSPEED CONTROL MOTORは絶縁階級がE種で巻線部の許容温度は120℃です。従って巻線部の温度が120℃以下であれば連続 で運転できますが、一般USERが巻線部の温度を測定するというのは難しいので一般的にモーターHOUSINGの表面温度を測定して大 体90℃以下であれば連続運転が可能だとみています。モーター巻線部とHOUSINGの表面温度を測定して大体10℃~20℃になります

② モーターハウジングの表面温度90℃以下の意味
- モーターの温度上昇が一番高い部分は巻線部で、巻線部の絶縁階級によって最高許容温度が決まります。 (当社のAC小型モーターの絶縁階級はE種で、最高許容温度は120℃です）
- モーターの表面温度と巻線部の温度差は約10℃~20℃です。 (冷却ファンを内蔵したモーターはモーターの表面を冷却するので温度差は約30℃です。）
- 巻線部の温度が120℃であるとき、表面温度は約100℃なので余裕もって90℃で決まっています。

③ 瞬時停止による使用の範囲
- 瞬時停止はモーターに半波整流器させた直流を通して急速停止するためモーターの温度が急速に上昇します。
- N-T特性のグラフで使用限界線は連続運転の場合で、瞬時停止を頻繁に刷る場合はグラフの使用限界線での使用可能範囲 は狭くなります。
- 瞬時停止をする用途としては停止頻度によって温度上昇が高くなりますのでモーターの表面温度が90℃を越えないように 特別注意して運転してください。