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モータの動力計算方法についての疑問
- モータの動力計算について疑問があります。組立図に描かれているモータが直線運動なのか回転運動なのかが分からず、他のセクションのモータも理解できません。
- モータの動力計算方法について、他の先輩方はどのように判断しているのか知りたいです。
- ネットや過去ログを確認しても、情報が多すぎてどの情報を信じるべきか迷います。先輩方はどのように情報収集しているのでしょうか？
- その他（開発・設計）
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> モータの動力計算は、直線運動や回転運動での計算式は、学生の頃に習った記憶があり、 > 教科書を観て、この組立図のあるセクションのモータは直線運動なのか、回転運動なのか > が解かりません。 推測ですが、直線運動や回転運動のモータ動力計算は、学生の頃に習ったので計算できるが、 ネットや過去ログを確認して出てくるモータメーカーの計算式や計算ソフトとどのように マッチングしているかが、不明で手に余っているのではないでしょうか？ 推測が合っているなら、以下の内容を先ず確認ください。 １０００Nの重量のものを１秒間(sec)に１mの割合で動かす能力を１キロワットと言います。 キロワット(Ｐ)＝力(Ｆ)N×速度(Ｖ)m/sec÷1000N･m/sec＝Ｆ×Ｖ÷1000 となっています。 ≪直線運動の場合ですが、≫ そして、 ≪回転運動≫は、動力(Ｐ)[KW]＝2π×Ｔ[N･m]×Ｎ[rpm]÷(1000×60)です。 そして、Ｔ[N･m]のトルクは、力(Ｆ)N×半径又は腕の長さ(Ｒ)mなので、 Ｐ[KW]＝2π×(Ｆ[N]×Ｒ[m])×Ｎ[rpm]÷1000×60となり、２×π×半径は円周となるので、 Ｐ[KW]＝Ｆ[N]×(2π×Ｒ[m])×Ｎ[rpm]÷1000×60＝Ｆ[N]×(円周[m])×Ｎ[rpm]÷1000×60 となり、円周[m]×Ｎ[rpm]は１分間(min)当たり円周の距離を何周するかの速度を示しますし、 円周[m]×Ｎ[rpm]÷60[ses/min]は１秒間(sec)当たり円周の距離を何周するかの速度を示すので、 結局、Ｐ[KW]＝力(Ｆ)N×速度(Ｖ)m/sec÷1000N･m/sec＝Ｆ×Ｖ÷1000となり、 直線運動と回転運動の計算式は、同じ内容となります。 それと、直線運動の滑りの場合は、重量×摩擦係数＝力 にて、重量物を動かす力が 導きだされ、回転運動ならその力とプリー又はスプロケット等の半径を掛けるとトルク になります。 以上を踏まえて、確認してみてください。
その他の回答 (5)
> 動力計算サイトを確認していますと、加速時の加速パワーも計算する必要があると、記述 > していました。 > やはり、計算ができるようにしておくべきでしょうか？ 計算の手法は、確認しておいても良いと思います。 回答(１)さんのお礼内容の > ですから、簡易的な概略計算ができたらと思っております。 と同じで、必要に応じて大雑把な計算ができるように、資料を整えておくのです。 必要時に、その資料を確認して概略計算をするのです。 覚える必要はありません。 加速時の加速パワー計算は、 ? 各部品のGD2計算は、簡単なパターン計算でできるので、その内容を資料に纏める ? 減速になる場合は、減速比によってGD2数値をモータ軸換算する手法を資料に纏める ? 加速パワー計算は、GD2値を使用してどのように計算するかを資料に纏める で概略計算は可能です。 昔は、安川電機さんの技術資料に計算手法と事例が纏まっていましたが、最近は計算ソフト になっています。 便利で確実だが、入力ミスや設定ミスで問題も多いようです。 頭が痛くなる内容が山積みたいなので、焦らずにやってくださいな。
＞加速時の加速パワーも計算する必要があると、記述していました。 ＞やはり、計算ができるようにしておくべきでしょうか？ 運動速度がごく遅いもの、一旦スイッチを投入したら一定速度で運転を継続 するものなどは加速に要するパワーの計算を省略できる場合もあります。 しかしながら、どのような場合に、加速に要するパワーの計算を省略できる かを判断するには、加速に要するパワーの計算もできるようになっておくこ とが必要です。 焦らずに、一歩づつ実力を蓄えて下さい。 当面は、回答(1)さんの記述のとおり“自動選定でオシマイ”で対処できそう ですが、“自動選定”で問い合わされる項目に対して、自信を持って記入で きるようになる程度の基礎的な理解は必要と思います。 他のスレッドでも“焦らずに、やって下さい”のような記載があります。 目前の疑問に対してはQ&Aに頼ってもいいでしょうが、基本的な理屈は習得 しておいた方がその後の応用が利きます。 高校レベルの物理（力学）と三角関数や微積分の初歩は復習しましょう。 三角関数や微積分の難しい公式を今更覚えなくてもいいと思いますが、 グラフを描いて、数値を代入して、具体的な値を計算できるように練習 することは重要と思います。 三角関数や微積分の数値計算は、表計算のソフトを利用すれば、基本を理解 していれば難しい公式を知らなくても、実用上の答えを得ることができます ので、時間があるときにでも練習することをお勧めします。
＞この組立図のあるセクションのモータは直線運動なのか、回転運動なのかが＞解かりません。 部品図製図（バラシ図作成）をされるのでしたら、組立図を見ただけでモーターが直線運動なのか回転運動なのか理解できないと仕事がこなせないとおもいます。わからなければ設計者に聞いてみるべきだと思います。 ＞先輩の皆様は、どのような判断で、動力計算をしていますか？ 直線運動でしたら必要な推力を求めます。回転運動でしたら、必要なトルクを求めます。そして必要な速度も求めます。 必要な速度と推力（トルク）が求められたら、それに安全率を乗じます。 安全率は材質、加重の種類により異なります。片振り繰り返し加重の場合、安全率は５～６位が適度かと思います。 必要な速度と必要なトルクに安全率を乗じた値がわかれば、モーターの選定に入ります。 モータメーカーのカタログを見ればトルク、回転数が記載されています。回転数が速すぎる場合には減速機を使用します。 わからなければモーターメーカーに問い合わせて見てくださいモーターの選定をしてくれます。 あとオーバーハングロードがモータ出力軸の許容範囲内であることも確認してください。（モーターメーカーに聞けば確認できます。）
＞この組立図のあるセクションのモータは直線運動なのか、回転運動なのかが＞解かりません。 部品図製図（バラシ図作成）をされるのでしたら、組立図を見ただけでモーターが直線運動なのか回転運動なのか理解できないと仕事がこなせないとおもいます。わからなければ設計者に聞いてみるべきだと思います。 ＞先輩の皆様は、どのような判断で、動力計算をしていますか？ 直線運動でしたら必要な推力を求めます。回転運動でしたら、必要なトルクを求めます。そして必要な速度も求めます。 必要な速度と推力（トルク）が求められたら、それに安全率を乗じます。 安全率は材質、加重の種類により異なります。片振り繰り返し加重の場合、安全率は５～６位が適度かと思います。 必要な速度と必要なトルクに安全率を乗じた値がわかれば、モーターの選定に入ります。 モータメーカーのカタログを見ればトルク、回転数が記載されています。回転数が速すぎる場合には減速機を使用します。 わからなければモーターメーカーに問い合わせて見てくださいモーターの選定をしてくれます。 あとオーバーハングロードがモータ出力軸の許容範囲内であることも確認してください。（モーターメーカーに聞けば確認できます。）
モータ自体を設計するのでないのなら 自動選定でオシマイ http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/sentei/keisan.php http://cyclo.shi.co.jp/apps/power-calculation/ 難しく考える必要は無い、似た機構を当てはめるだけ どーせ正確に計算したところで 例えば１．２３ｋｗなどと中途半端なサイズのモータは売っていない ０．７５ｋｗの上は１．５ｋｗ ノートパソコンのＨＤＤのスピンドルモータのように ロット数万台とかなら専用のモータを設計する事もありますが 産業機械ならせいぜい数十台ロット ＜専用モータを設計することはない >正確には、計算ソフトだけに頼るな！と、大きな声で怒られていた人が周囲に居て。 もちろん最後の最後は人間のスキルに拠る 入力ミスや勘違いも多い はたまたソフトが妥当でなかった等等 （先の計算ソフトでは１０００ｋｗとかまでになると必ずしも当て嵌まるとは限らない） ただ、初心者に重要な設計させておいて検算しない上司はアホそのものではある なのでもし貴殿にモータ選定せよとの命令がきた場合 「これこれこの理論によりこの計算式でこのような結果になりました、間違いがあれば御指摘願います」 などと、上司に報告する この一言で怒られる度合いが減る ＜怒られなくなるおまじないではないので勘違いしないように >簡易的な概略計算ができたらと思っております。 例えば自動車とかバイクのスペックデータからでも推定可能 具体的には原付スクータで車重３ｔのランクルを牽引できるか？ 誰もが直感で計算せずに引けるハズなど無いと答えるが 実を言うとこの比率は実際の機械にも多い（重量物搬送台車とか） もちろん、減速比とか加速度とかの問題になりますが 計算ソフトで自動計算するとこの比率になる例は多い 計算ソフトの便利な使い方例 ３．７ｋｗモータで台車総重量１０００ｋｇ この場合で最高速度と最短加速時間は？ 同じ装置に２０００ｋｇ積んだらどーなる？ そうしたのは計算ソフトで一発 計算間違いや勘違いもそうすることで減らすことも可能
お礼
漠然とした質問に対しまして、丁寧な回答有難う御座いました。 ＞難しく考える必要は無い、似た機構を当てはめるだけ ＞どーせ正確に計算したところで ＞例えば１．２３ｋｗなどと中途半端なサイズのモータは売っていない ＞０．７５ｋｗの上は１．５ｋｗ 解かりました。 でも、入力ミスをしてモータ選定を失敗した人が周辺に居て。 正確には、計算ソフトだけに頼るな！と、大きな声で怒られていた人が周囲に居て。 聞いたところによりますと、わざと大きな声で周りに聞こえるようにしているそうです。 ですから、簡易的な概略計算ができたらと思っております。 有難う御座いました。
お礼
漠然とした質問に対しまして、丁寧な回答有難う御座いました。 ＞直線運動と回転運動の計算式は、同じ内容となります。 目から鱗です。 ＞それと、直線運動の滑りの場合は、重量×摩擦係数＝力 にて、重量物を動かす力が導き ＞だされ、回転運動ならその力とプリー又はスプロケット等の半径を掛けるとトルクになります。 計算式から、実在の機構展開ができそうな気がします。 有難う御座いました。
補足
動力計算サイトを確認していますと、加速時の加速パワーも計算する必要があると、記述 していました。 やはり、計算ができるようにしておくべきでしょうか？