動力電源のボール盤を改造して電気的に変速したい

質問

どのカテが適切か分からないのですが、ひとまずこちらへ質問させて頂きました。

ボール盤は３相２００Ｖ用でタッピング作業が出来ます。
タップ作業時は、タッチスイッチによって正転・逆転が切り替わります。
多段プーリーのベルトの架け位置を変えて変速する一般的な物です。
モーターは３５０Ｗ、「４ポール」と書いてありました。
補足：製造からおよそ２５年は経過した代物だと思われます。

色々な工程で回転数を変更する為、その都度ベルトの架け替えをする必要があります。
そこで作業効率を上げる為、ベルトの掛け直しをせずに回転数を変えたいのです。
私には電気の専門的知識が無いのですが、調べた結果、
どうやら「インバーター」を使えば可能なのではないかという結論に達しました。
しかし調べていくうちモーターにも色々な種類がある事を知り、もちろんインバーター然りの模様。
いまいち「コレを用意して、こうすればいい」といった確信に至りません。
そこで、電気関係・工作機械関係に明るい方へ質問です。

１　そもそも私のやろうとしている事は可能なのか。
２　可能であるとして、電気にほぼ素人レベルで対応出来る改造（？）なのか。
３　インバーターの選定条件、その他に、必要・準備すべき事・物は何か。
４　いざ着手する際の注意点は何か。
５　作業手順・内容（結線方法など）
６　無事に目的の改造を果たしたとして、稼動中の注意点は何か。
　（使い方によっては危険な事。例えばモーターの発熱）
７　費用はおよそどのくらいになりそうなのか。
　（なにぶん予算があまりありません。対応可能なら中古で検討）

もしその他にも、電気関係・工作機械に関してや質問文の中から気付かれた事など、
小さな事でもアドバイスがありましたら嬉しいです。
以上が質問事項です。細かい質問で恐縮ですが宜しくお願いします。

回答No.7

sou_tarou · ベストアンサー

長文です。すみません。
まず、電気工事士法について
http://law.e-gov.go.jp/cgi-bin/idxselect.cgi?IDX_OPT=1&H_NAME=%93%64%8b%43%8d%48%8e%96&H_NAME_YOMI=%82%a0&H_NO_GENGO=H&H_NO_YEAR=&H_NO_TYPE=2&H_NO_NO=&H_FILE_NAME=S35SE260&H_RYAKU=1&H_CTG=1&H_YOMI_GUN=1&H_CTG_GUN=1
電気工事士法施行令
（軽微な工事）
第一条 　電気工事士法 （以下「法」という。）第二条第三項 ただし書の政令で定める軽微な工事は、次のとおりとする。
一 　電圧六百ボルト以下で使用する差込み接続器、ねじ込み接続器、ソケット、ローゼットその他の接続器又は電圧六百ボルト以下で使用するナイフスイッチ、カットアウトスイッチ、スナップスイッチその他の開閉器にコード又はキャブタイヤケーブルを接続する工事
二 　電圧六百ボルト以下で使用する電気機器（配線器具を除く。以下同じ。）又は電圧六百ボルト以下で使用する蓄電池の端子に電線（コード、キャブタイヤケーブル及びケーブルを含む。以下同じ。）をねじ止めする工事
三 　電圧六百ボルト以下で使用する電力量計若しくは電流制限器又はヒューズを取り付け、又は取り外す工事
四 　電鈴、インターホーン、火災感知器、豆電球その他これらに類する施設に使用する小型変圧器（二次電圧が三十六ボルト以下のものに限る。）の二次側の配線工事
五 　電線を支持する柱、腕木その他これらに類する工作物を設置し、又は変更する工事
六 　地中電線用の暗渠又は管を設置し、又は変更する工事
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
次に電気工作物にボール盤が含まれるかですが、電気用品になるのではないでしょうか
電気工作物に接続して使用する、洗濯機やテレビと同じくくりの電気用品になると思うのです。（ただし、電気用品が電気工作物の部品となっている場合は電気工作物）
http://law.e-gov.go.jp/cgi-bin/idxselect.cgi?IDX_OPT=1&H_NAME=%93%64%8b%43%97%70%95%69&H_NAME_YOMI=%82%a0&H_NO_GENGO=H&H_NO_YEAR=&H_NO_TYPE=2&H_NO_NO=&H_FILE_NAME=S37SE324&H_RYAKU=1&H_CTG=1&H_YOMI_GUN=1&H_CTG_GUN=1
電気用品安全法施行令　別表１
九　電動力応用機械器具であって、次に掲げるもの（定格電圧が一〇〇ボルト以上三〇〇ボルト以下及び定格周波数が五〇ヘルツ又は六〇ヘルツのものであって、交流の電路に使用するものに限る。）
（一） から（八）まで省略
（九）　電気グラインダー、電気ドリル、電気かんな、電気のこぎり、電気スクリュードライバーその他の電動工具（定格消費電力が一キロワット以下のものに限る。）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
４００Ｗだそうですから、電気工作物のくくりではなく、電気用品のくくりではないかと思います。（自信なし）
銘盤に▽（または○）の中に〒が書いたマークがついていませんか？
すみません電気用品を改造してよいかどうかがわからないのです。

以上が前振りです。
＃４さまがおっしゃるようにインバーターのみ電源とボール盤の間に接続して電源接続は軽微な電気工事で電気工事士省略　だだし、ねじ止めでコードも固定してはいけません。
（電線を支持物に固定するのは電気工事士の資格が必要）
たぶん、キャブタイヤケーブルでころがしになっており、実害はないと推測します。
インバーターはボール盤でも建物でもお好きなところにつければよいと思います。
こうしておけば、もしもインバーターが故障しても配線変更で今までどおり使用できますし。

資格はおいておいて見積もりや運用の参考に
インバーターで正転、逆転、速度も制御するのでボール盤のＳＷは不要になると思います。不要といっても撤去せずに正転で固定し誰も触れないようにしておけばいいのではないかと思います。
http://www.inverter.co.jp/product/inv/idx_21.htm
そのほか、このページのカタログも読んでみてください。

参考URL：

http://www.inverter.co.jp/product/inv/idx_21.htm

お礼

ご回答ありがとうございます。細かな説明で大変よく分かりました。ボール盤がおそらく電気用品の類に相当するとの事で、私としても、確信は無くともなるほどといったところです。銘盤のマークなのですが、ざっと見た限りでは見当たりませんでした。汚れが激しいので、どこかに書いてある可能性はありますが^^;
作業内容自体は、回答者様もおっしゃっているような「インバーターのみ電源とボール盤の間に接続」になるかと思います。大変に参考・勉強になる御意見をありがとうございました。必要とあれば電気に明るい人間の立会いのもと、十分に注意して作業しようと思います。

回答No.6

mukaiyama

まとめますと、質問者さんのお考えは、
「インバーターを建物に取り付ける場合は、『電気工事士法』の適用を受けるが、機械に取り付ける場合は、同法の対象ではない。」
ということですね。たしかに、条文の解釈はそれでよいのかもしれません。

ただ、『電気事業法』や『電気工事士法』の第一の目的は、
「無知の人が工事することによる、公衆災害の防止。」
です。

インバータを機械につけることは、建物に取り付ける場合と比べて、危険性が少ないのでしょうか。インバーターへの電源線の接続、負荷線の取り出し、接地線の取り付けなどの点で、規制は何もなくてよいのでしょうか。

ところで、その工場は高圧で受電している「自家用電気工作物」ですか。もし自家用なら「主任技術者」がいるはずですから、主任技術者の指導監督の下に改造するのであれば、必ずしも有資格者でなくてもよいかとは思います。
しかし、低圧で受電している「一般用電気工作物」なら、日常の保安管理する者は誰もいないわけで、全くの無資格者がいじることは、問題があると考えます。

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脱線しますが、構内道路は『道路交通法』の適用を受けないわけですが、だからといって構内で無免許運転を認めている会社は、それほど多くあるわけではないでしょう。
構内であっても、運転に関する技能と法知識に習熟した者にしか運転を認めないのは、合理性があると思います。

お礼

度々のご回答ありがとうございます。「道交法」の喩え、よく分かります。事故が起きてからでは遅いですからね、私も他のどんな事にも言える事だと思います。要資格作業かそうでないかに関わらず、知識・技術・経験の重要性は保安上大きなものであると考えます。ちなみに工場の受電種類ですが、未確認ですが、設備からおそらく「高圧受電」のものだと思います。敷地内に、キュービクル？と呼ばれる変電設備があります。管理運営はすべて業者に任せている筈です。

回答No.5

mukaiyama

＞工場の電気配線・配電盤等には全く手を加えない場合、つまり、極一般的なボール盤に対し、インバーターの取り付け及び必要措置を講じる場合でも、２００Ｖ電源を扱う事に該当し、電気工事士の資格が必要…

一般に、工場を建てる場合、電気工事士の作業は、機械に電線を接続するところまでです。機械の内部は、たしかに、電気工事業者の守備範囲ではありません。
では、本当に無資格でよいのでしょうか。法令を検証してみましょう。

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『電気工事士法』第2条の3・・・この法律において「電気工事」とは、一般用電気工作物又は自家用電気工作物を設置し、又は変更する工事をいう。ただし、政令で定める軽微な工事を除く。

『電気工事士法』第3条の2・・・第１種電気工事士又は第２種電気工事士免状の交付を受けている者（以下「第２種電気工事士」という。）でなければ、一般用電気工作物に係る電気工事の作業（一般用電気工作物の保安上支障がないと認められる作業であつて、経済産業省令で定めるものを除く。以下同じ。）に従事してはならない。
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この二つの条文から、「電気工作物」に触るには「電気工事士」の資格が必要と分かります。
では、「電気工作物」とは何でしょうか。

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『電気事業法』第2条の12・・・電気工作物　発電、変電、送電若しくは配電又は電気の使用のために設置する機械、器具、ダム、水路、貯水池、電線路その他の工作物（船舶、車両又は航空機に設置されるものその他の政令で定めるものを除く。）をいう。
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つまり、電気を使用する「機械、器具」まで「電気工作物」に含まれるのです。
メーカーで機械を造るときは、関連規定類に明るい技術者の指導監督がありますから、作業員の一人一人が所定の資格を有していなければならないわけではありません。
しかし、いったんユーザーの元に運び込まれた以上は、電気を使用する機械である以上「電気工作物」に該当し、『電気事業法』の制約を受けるものと考えます。

参考URL：

http://www.houko.com/00/01/S35/139.HTM,http://www.normanet.ne.jp/~hourei/h170R/s390711h170.htm

お礼

わざわざ私の為に調べて下さいまして、ありがとうございます。とても勉強になります。

補足

ご回答ありがとうございます。ご回答内容及び、参考ＵＲＬを読みました。この条文によると、やはり無資格の私一人で作業するべきではないようですね。しかし大変丁寧なご回答に対して申し訳ないのですが、ただ一つ、いまいち腑に落ちない部分があります。「送電若しくは配電又は電気の使用のために設置する機械、器具」の一文、回答者様はこれを以て「電気を使用する「機械、器具」まで「電気工作物」に含まれる」と判断されたものと推測しますが（違っていましたらごめんなさい）この文章の私なりの解釈を述べさせて頂きますと、「送電」や「配電」という言葉が含まれています。ここから私が思いつくこれらの器具や機械（施設？たとえば送電線や配電盤、ナイフスイッチ等、この場合「線」「盤」「スイッチ」が機械・器具に相当すると思われます）は、電気を送ったり分配したり回路接続又は切断と、あくまで当該施設等で「電気が使用出来る様にする為」に設置されたものです。それに付随する形の文章「又は電気の使用のために設置する機械、器具」の指し示すと思われるものは、やはりそれに準ずる機械・器具・施設であると私は思うのです。ここでボール盤がそういった施設・機械・器具に該当するのかどうかを考えると、確かに電気によって動作する機械ですが、「電気の使用のため」ではなく、「電気「を」使用して「工作する為に」設置された」機械ではないかと思うのです。我ながら少々ヘリクツの様な感じもしますが^^;どうでしょうか、この私の考えはやはり間違いでしょうか？もし「電気「を」使用する機械・器具」と明示されていれば、ボール盤も間違いなく含まれると思います。以上が私の考えです。興味本位からなのですが、長々と失礼致しました<(_ _)>
ちなみに、私の後輩で電気工事士をしていた人間を発見しました。作業する事になった場合は、彼の助けを借りようかと考えています。

回答No.4

lumiheart

この手の工作機械や工場設備関連の質問なら
技術の森
http://mori.nc-net.or.jp/

改造してくれる業者を探したいなら
http://www.nc-net.or.jp/
http://www.ipros.jp/bookmark.asp

因みに既に出ていますが工場設備の場合で不特定多数が触れない機械なら
改造は自由です　何ら資格は不要です　もちろん自己責任です
インバータを付けようが
モータを倍の容量の物に交換しようが
スピンドルを大きくしようが
但し、改造した結果が労働基準法に抵触する場合は別です
モータを大きくした結果スピンドルが壊れて飛散して怪我したとか

素人でも使えるインバータ
http://www.fa.omron.co.jp/product/detail/76/index_t.html
電源とモータを接続するだけ
運転停止はインバータ表面パネルの運転SWと回転設定ボリュームを廻すだけ

お礼

ご回答ありがとうございます。教えて頂いたＨＰはとても参考になりそうです。よく読んで勉強しようと思います。

回答No.3

denkiya3

＞一般的なボール盤に対し、インバーターの取り付け及び必要措置を講じる場合でも、２００Ｖ電源を扱う事に該当し、
　電気工事士の資格が必要である、という解釈でよろしいのでしょうか？

＊法解釈の難しい境界ですね。

　機械装置の全てのメーカーに電気工事士等の電気の専門家がいるかと言えば、そんな事ないし・・・。

　電技（電気設備技術基準）の前文では、「自己責任」が明示されているので
　機械装置に関し「電気に通じた人の責任」で行うのであれば・・・どうなのかな・・・

　　私（の立場）では明言しかねます・・・。
　一応の逃げ道として、（改造後の）電気を入れる時に「電気に通じた人の検査を受けてから」試運転開始するのはどうですか。

お礼

再びのご回答ありがとうございます。
なるほど微妙なところなのですね。どうやらこのケースでは、着手する前に専門家の見解をきちんと聞き、解釈をはっきりさせる必要がありそうですね。
ご意見を参考に、どちらにしても私一人でどうこうしようと思わず、知識のある人間(周りにそういった人物がいないのでこちらに質問したのですが^^;探してみますねｗ)に相談・立会いを求める等しようと思います。
とても勉強になりました。何度もありがとう御座いました。

回答No.2

denkiya3

回答します。

１．「可能です。」

２．「電気工事の知識・資格（電気工事士）」が必要です。

３．「ごく普通のインバーター（３相200V入力・出力0.4kW定トルク特性）」

４，「スイッチや回転計、速度調節VR」をどう配置するかで、制御ボックスの配置等が決まります。
　　（費用にも関係します）

５，「作業手順は、電気工事士にお任せになります」

６．「稼働中の注意は、低回転数での使用はモーターの冷却が悪くなり、寿命を縮めることになります」
　　　また、モーター保護の設定（電子サーマル）を忘れない事です。
　　　試運転は、低速領域が過電流にならないかどうかで「インバーター設定の調整（トルクブースト等）」が必要になります。
　　　（機械と電気機器に関する知識が必要・・・）

７．「費用は現場を見ていないので・・・・（電気工事は配線長によりますが、１日以内で終わるでしょう）」

お礼

ご回答ありがとうございます。一つ一つに丁寧な回答を頂き、感謝いたします。

補足

一つ疑問がわきました。１の方からもご指摘頂いた事なのですが、工場の電気配線・配電盤等には全く手を加えない場合、つまり、極一般的なボール盤に対し、インバーターの取り付け及び必要措置を講じる場合でも、２００Ｖ電源を扱う事に該当し、電気工事士の資格が必要である、という解釈でよろしいのでしょうか？または、私のイメージするところの、あくまで「ボール盤本体に対する改造」では不可能という事なのでしょうか。ご心配頂いた法令違反を犯そうと考えている訳ではありませんが、知識として知っておきたいと思いました。重ね重ね恐縮ですが、もしよろしければ教えて下さい。

回答No.1

mukaiyama

汎用インバータで可能とは思いますが、しょせん、3相200ボルトに触るには所定の資格が必要です。電気工事店にご相談ください。
冷たい回答ですが、法令類遵守がここの鉄則ですので、ご理解ください。

お礼

ご回答ありがとうございます。可能である事はわかりました。参考にさせて頂きます。法令順守の必要性、ご指摘の通りと思います。