電動モーターとインバーターについて

質問

遠心力と加速の実験をしたいと考えています。

条件
・回転体の重量８Ｋｇ
・回転数３６００/ｍ
・回転部の半径２００ｍｍ
・家庭用電源
・初速ゼロから徐々に最高速にしたいです

以上の条件に当てはまる小型モーターとインバーターを探しています。
市販品の安価なほうがありがたいです。
電気は素人なので、何か注意点とかあれば教えて頂けないでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.7

yamame17gou

100Vを200Vにする「ステップアップトランス」（検索で出てきます、安い物で良い）によりインバーターの特徴、単相入力駆動が出来ます。（R.Sに接続）
モーターも購入するのですから電機メーカーにメールし今後も含め連携をとって下さい。
技術スタッフのアドバイスも受けられます。

お礼

さっそく「ステップアップトランス」を検索させて頂きました。
色々あるんですね～。
選択肢が増えて、うれしいです。

検討の後、メーカーにメールして見ますね。
メーカーの方からじかにアドバイスが頂けるようなら、とても心強いです。

どうもありがとうございました。

回答No.6

foobar

#5に一点補足
・円盤自体の強度は大丈夫ですか?
材質によっては、そろそろ強度の心配をする必要がある領域になるような気がします。

・一度、どれくらいの運動エネルギーが溜るか計算して、他のモノ（例えば時速40kmで走行する自動車）と比較して、どれくらいの危険性があるのか把握されておいた方通いかと思います。

お礼

ご注意ありがとうございます。
８ｋｇだと、場合によっては危険が発生するのですね。
最初は低速で確かめてから、徐々に高速へと動かすようにします。
購入先の方にも相談の上、堅実に実験したいと思います。

円盤の強度と軸受けにも注意を払ってやってみます。
ありがとうございます。

回答No.5

foobar

いくつか問題があるかと

・8kgの加重の支持の仕方
モータの軸に加重がかからないように、きちんと軸受で支持してやる必要があるかと思います。特に小形のモータだと、軸受けの耐加重を超えているような気がします。
軸を垂直にするか水平にするかでも適切な軸受は変わるでしょう。

・回転体のバランス
#3,#4さんの回答に触れられていますが、、
（周速の75m/sって時速270kmなんですよね)
軸合わせの精度は、感覚的には10μm(1/100mm)程度は必要に思います。
感覚的に、半径20cmの円盤を3600rpmで回すのは結構怖いものがあります。

・モータとインバータ
回転数としては、2極60Hzの誘導電動機と汎用インバータの組合せで十分できる範囲ですが、、。
速度センサをつけてフィードバックやれば、かなりの低速でも対応できるでしょう。
センサ無しでも、10rpm位ならなんとかなりそうな気はします。

回答No.4

outerlimit

＞回転部分のバランスが大切なのですね。
＞バランスに関しては、大雑把にしか考えていませんでした（笑）。
＞（２００ｍｍは半径です）

笑い事ではありません　重大事故につながります

基本に立ち返って勉強しなおしてください

8kgの物体を周速75ｍ/sで動かすのですよ

車輪の様なバランスの取れている物体ならば危険は少ないですが、振り子のような物ならば危険きわまり無いことを

お礼

ご注意ありがとうございます。

回転部は、円盤状の形態を考えています。
0.5ｍｍ程度の誤差はあるだろうなとは思っていましたが、厳密な（コンマ世界の）バランスまでは考えていませんでした。
出来るだけ精密に中心点を設定しようと思います。

回答No.3

moto21

回転体の取り付けとバランスは、大丈夫でしょうか？

感覚的で申し訳ないが８Ｋｇ、直径２００ｍｍの回転体を３６００ｒｐｍで回すとバランスをとらないと相当ガタガタ振動すると思いますが・・・
もしその点を含んでの質問なら問題ないですが・・・

厳密さはないですが、停止～低速～高速まできれいにコントロールするならＤＣモータ系だと思います。ＡＣモータとインバータは停止から低速がコントロールが少し不得手かもしてません。
程度問題なので今の実験の目的の使用で問題ないかもしれません。
インバータにソフトスタート機能があればゆっくり立ち上がると思います。

また実験の概要や目的が分かれば、専門の方から別の角度で回答があるかも知れません。（例えば、遠心力を何かで測定するのかとか、加速はゆっくり回転を上げるときのことか？回転数の制御はどのレベルの精度が必要かとかとか）

以上参考までに

お礼

新たな視点を頂き、ありがとうございます。

回転部分のバランスが大切なのですね。
バランスに関しては、大雑把にしか考えていませんでした（笑）。
（２００ｍｍは半径です）

遠心力の実験と言っても、（素人がやるので）精妙な速度コントロールも計測値のチェックも考えていません。
取り敢えず、ゼロから徐々にスピードが上がり、最高速に達する事が出来れば充分なんです。
従いまして、少々加速に問題があっても家庭電源で簡単に出来れば良いかと考えています。
（すみません、ドシロウトで。
試行錯誤しながら、少しずつ学んでいければ良いかと（笑）。）

参考までに、インバーターやモーターはどのような商品がよろしいでしょうか？
メーカーや型番など、おおよその事でも教えて頂ければ幸いです。
（ジグザグミシン用のモーターが上手く行かなかった場合の選択肢に加えたいのです。決してミシン用が不満なのではありません。）

回答No.2

debukuro

サイリスタ制御かトランジスタ制御にすればナメクジが歩くくらいの早さから最高速まで無段階でスムースに制御できます
ジーパンや作業ズボンのすそ上げが出来るので力は十分です
それに
回転させるだけなら起動した後は負荷はほとんどないので心配ありません

ジグザグミシン用ならサイリスタコントロールになっているので大丈夫です
中古か下取りのジグザグミシンを譲ってもらえば格安だと思います

お礼

ありがとうございます。

ジグザグミシン用のモーターというのがあるのですか！？
今度メーカーに問い合わせてみます。
Ｇパン用なら大丈夫かもしれませんね。
てっきり東芝とか日立とか大手のモーターしか念頭になかったので、ミシンモーターは盲点でした。

回答No.1

debukuro

回転させるだけでいいのならミシンモーターがいいです
ただし回転数は負荷によって変わるので回転計で確認してください

お礼

回答ありがとうございます。
ミシンモーターですか。
検索で見て来ましたが、安価で使いやすそうですね～。
でも、回転部８ｋｇに耐えられますか？
初速ゼロからゆっくりと回転数を上げるのも難しいように思いますが。