モーターの減速

質問

お世話になります。
先日モーターの加速計算を質問させて頂いた者ですが、

3相モーターとインバータでＶプーリーを介して増速し
主軸を目的回転数まで加速させる場合の必要トルクの
計算は理解できたのですが、

逆にこの目的回転数から主軸を停止させるまでの時間の
求め方がわからず困っています。

そもそもモーターの加速＝減速だと思っていたのですが
参考にした機械の減速時間は加速に比べ2倍強かかってしまっています。

そこで質問なのですが、
・モーターのトルク特性は、加速側だと思うのですが、インバーターを
　使用しての減速制御でこの特性はかわるものでしょうか？

プーリーの増速を加味しても2倍強の時間がかかる以上
加速トルク＝減速トルクで無いことはわかるのですが、計算やデータなど
あるのでしょうか？

以上宜しくおねがいします。

回答No.3

noname#230359

回転体を停止状態から加速して高速回転させるためには、大きな
エネルギーを供給させる必要があります。
この回転体をインバータとモータを組み合わせ、電気エネルギーを
供給(電気エネルギーを運動エネルギーに変換)して加速、高速回転
させます。

E＝(1／2)×J×ω^2
E：回転体の運動エネルギー(J：ジュール)
J：回転体全体の慣性モーメント(kg・m^2)
ω：角速度(rad/s)
ただし、
ω＝2×π×N
N：回転速度[r/s]

逆に停止させるためには回転体が保存した上記の運動エネルギーを
外部に放出(消費)させる必要があります。
インバータとモータを組み合わせて減速させる時には、回転体の運動
エネルギーによりモータが発電機として働き、電気エネルギーに変換
されます。
この電気エネルギーをインバータの内部に設けた制動用抵抗器や外部
に設けた制動用抵抗器により消費させることになります。

急減速させるには、制動抵抗器や制動用回路のトランジスタが短時間
に大きな電気エネルギーを消費させる必要があります。
一方、制動抵抗器や制動用回路のトランジスタには熱的な定格容量が
ありますので、極端に短い時間で減速をさせることができません。

あらかじめ、機械装置の機械的仕様(慣性モーメントなど)と必要な
減速時間からインバータの定格容量と制動抵抗器の仕様を検討し選定
します。
結果的に、希望する減速時間に達しない場合は、インバータの容量
アップ(一型や二型など)とより大きな制動能力を持つ抵抗器を適用
することになります。

機械装置の諸元(概略の機構構成図や数値データ等)を明確にすること
により、容量選定できますが、ここのQ&Aでは書き切れない内容になる
と思います。
より詳細についてはインバータメーカの窓口に連絡して機種選定に
詳しい技術者と相談されると良いでしょう。

インバータメーカの窓口の例としては、次のURLの画面上段にある
"インバータ技術相談窓口(TEL&FAX)"を参考にして下さい。

http://www.fujielectric.co.jp/products/provide_data/drive/contact/index.html

回答No.2

noname#230359

回転運動における基本は　Ｉα＝Ｔ
Ｔ：トルク，Ｉ：慣性モーメント，α：角加速度
に従います。加速時はＴ:モータートルク，α＞0，減速時はＴ:ブレーキトル
ク，α＜0　となります。したがって減速の時間は慣性の大きさとブレーキト
ルクの比で決まります。回生制動は慣性のエネルギーを電気的にブレーキエ
ネルギーに変換して作用させます。モーターの慣性と同レベルの負荷であれ
ばこの効果は期待できますが、完成が極端に大きいとさ程の効果が得られな
いこともあるので注意が必要です。

参考URL：

http://www.washimo-web.jp/Technology/Statics/No19/Statics19.htm

回答No.1

noname#230359

インバータで駆動するならば、回生制動を使えば加速トルクと同等の制動
トルクを得ることができます。

回生電力を商用交流電源に戻すことができればエネルギー的には最良ですが、
通常は回生制動抵抗と称する抵抗器で回生電力を消費させます。

インバータの仕様書をよく確認なさって、回生制動抵抗を取り付けて、
回生制動を掛けるようにすれば、減速時間を加速時間以下にすることが
できます。