インバーター制御を利用する時のモーター選択

質問

現在、減速機付のAC-200V50/60HZ 4p15kwモーターで出力回転数を105rpmで使用しています。
(モーターの同期回転数1800rpm減速機からの出力回転数105rpm)

Q1、このモーターから減速機を除けてインバーター制御で１０５回転付近で運転したいのですが、条件として既存の１０５回転のトルクを維持するにはどの様な選択を選択すればよいか教えて頂きたい。

Q2、可能な場合、電気製品に限定して現状のコストがアップするか否かも願います。
　　　つまり、減速機を利用する場合とインバーターを利用して減速する場合の電気製品(スターデル　　　タ始動器とインバーター)との概略コスト比較を出来ればお願い致します。
　　　スターデルタ始動器を１００とした場合の指数比較でも結構です。

回答No.1

tetsumyi · ベストアンサー

モータの原理は電磁石でトルクを発生させていますから、減速ギヤを除くと1800/105倍の力を電磁石で発生させなければならないことになります。
モータは磁気回路の飽和磁気で大きさが決まりますから、1800/105倍の磁気回路を持ったモータが必要になります。
と言うことでインバータで同じトルクを発生させようとすると3.5倍程度の大きさのモータが必要になります。
当然ですがコストは大幅アップとなるでしょう。

お礼

御回答有難うございます。御説明の内容十分理解いたしました。

回答No.3

ji-young

Q1：トルクを考慮して減速機を入れていたのならトルク維持は無理でしょう。必要トルクと定格トルクをまず見るべきです。無負荷に近い状態なら回るか回らないかという判断なら１０５回転でもインバータ制御はできるでしょう。

Q2：コストはアップするでしょうね。安くトルクが出るようにする減速機を除いて、無用な大きさのモータとインバータを買うわけですから。

モータは定格回転数で使うよう設計されてます。あなたの前任者はそれを考慮して減速機を使ってトルクとモータ回転制御性を考慮してますので、設計仕様を見た方が良いです。減速機に起因する問題はいろいろあるので、どの問題を解決したいのか、何故減速機を使いたくないのかという理由をきちんと書かないと欲しい答えが得られないのではと思います。

お礼

有難うございました。無理な内容の質問で時間の浪費させて申し訳ありません。
ついでながら、インバーターを利用しようと考えたのは、製品を加工する時原料の水分の変化により製品のでき具合が変化するので微妙に回転数コントロールを必要とする事が分かった為です。
そこで、インバーターを利用して回転数を下げて回転数のコントロールを行う事を考えた次第です。
やり取りの中で、モーターに減速機を設けずチェーン駆動で減速すれば減速機のコスト分削減出来るだろうと判断がつきました。
色々と工夫してみます。

回答No.2

lumiheart

先の質問で厳しい回答ばかり並んでるので再質問なんでしょうけれど
答えは同じ、汎用誘導モータでは不可能です、検討の余地はありません
コスト以前の問題です

ただ、１０５ｒｐｍで回転させる事だけが目的あって
トルクはそれほど要らないのであれば可能な場合もあります
当初の設計では全負荷で使う確率も高かったが現在は違うとかね

例えば
セルシオの生産ラインでカローラを作るような場合ですね
かなりの確率で大は少を兼ねる事も可能

そもそも負荷は何？どんな機械？
コンベアとか？搬送ローラとか？
旋盤やフライスとかの主軸とか？
それらの条件に拠っては可能な場合もあります

その場合でも、１５０ｒｐｍで長時間駆動するなら
汎用誘導モータがそのまま使える可能性は低い

１５０ｒｐｍで長時間駆動すなら
ＡＣサーボモータか
ＤＣブラシレスモータ（連続低回転は困難ではある）
になります

＞スターデルタ始動器を１００とした場合の指数比較
恐らくどんな方法を取ろうと２００％以下は無いでしょう
ただ、現状で「減速機のメンテナンスが大変」
（ベアリング交換とかね）
とかなら１０年使用のメンテナンスも含めた総合コスト比較でなら
対抗策にはなるでしょう

お礼

御回答有難うございました。ついでながら、機械で加工する負荷は植物で非常に固い物です。
これの擂り潰し作業を連続的に行っておりますが原料の水分が数％変化すると製品が微妙に変化するので、回転数に変化を求めれば、より良い製品に繋がると考えてついでにコストを考慮した機械の改良を考えての質問でした。
質問のやり取りの中でどの様に改良すればよいか判断がつきました。