2台のモータの同期
- 真空ポンプの上下振動を打ち消すために、2台のモータを同期させる方法を考えています。
- シングルのピストン式真空ポンプではバランサでは振動を取ることができないため、2台のポンプを共通架台に置き、振動の位相を180度ずらして回転させることで、振動を打ち消すことができるか検討しています。
- モータやプーリから回転位置を検出し、2台のモータが常に逆位相になるような制御をすることで、振動を最小限に抑えることができるのか試してみたいです。
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2台のモータの同期
上下振動の激しい真空ポンプを使ってます。 シングルのピストン式なので、バランサでは振動を取れないとの事。 そのポンプを２台共通架台に置き、 ２台の上下振動の位相を１８０度ずらして回転できたなら振動が多少打ち消せないかと考えてます。 モータ、若しくはプーリから、回転位置を検出して、 ２台が常に逆位相になるような制御は出来ないでしょうか？
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マイタギアボックス（ベベルギアボックス）では如何でしょうか、入力軸１軸、出力軸２軸タイプです。軸端から見て入力右回転の時には出力軸は左右になります。特型で入力軸は右、出力軸は２本共に左回転も対応できます。振動が大きい事・より位相差を小さくしたい場合はバックラッシを小さくする特型要求が必要でしょう。（ツバキエマソンで対応） 自動車でいえばディファレンシャルギアです。 振動の程度や速度の変化の有無がわかりませんが、カップリングの選定も振動・騒音・位相差に大きく影響します。
＞２台の上下振動の位相を１８０度ずらして回転できたなら振動が多少打ち消せないかと… それならいっそう、モータを共通にし、タイミングベルト等で同期をとった方が 簡単ですよ。 又は、モータが痛みますが、今の仕様でタイミングベルト等で同期をとる方で。
>>２台を機械的に繋ぐと言う方式は、何か怖い気がします。 クランクシャフト を使えばエンジンと一緒 メカ的にうねうねやるより >>常識的にはサーボモータでなければ完全な同期運転は無理でしょう（高価） サーボ or ステップでやったほうが トータル的に安いと思う
電気的な同期はコストで見合わないと思います。 慣性力を逆位相同士で相殺させる事は常識的なことで 私の知る有名商品例をあげますと 富士重工業の水平対向エンジン 日立製作所の水平対向バランス形コンプレッサー など 慣性力を水平面内対向にするか垂直面内対向にするかは機器のレイアウト 上の問題だけです。 本例では２台が独立したインダクションモーター駆動と思われますので 負荷が重く回転速度が低下している側を負荷が軽い側が援護して 負荷の平均化が計れるメリットも考えて二台を機械的に連結するのが 好ましいと考えます。 タイミングベルト、歯車などが良いと思います。 また連結を切り離す必要があれば一点結合クラッチ （商品名；ワンポイントクラッチ）などを設けておけば再連結時に安心だと思 います。 対向させ相殺させると言っても一次加振力に関しては期待はできますが 高次成分に関しては機器の回転方向など更に配慮が必要と思われます。
３相汎用モータをインバータで正確に回転角度を同期させて 回転させることは可能ではあります でも、はたして真空ポンプみたいな振動の大きな機械の回転を同期させ得るか？ 恐らく誰も挑戦して無いと思います 不可能を承知の上で挑戦してみては？ もしかしたら特許が取れるかも？ ↓に３相モータを同期回転させる原理が説明されています シンクロ電機 http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/1996/00449/contents/095.htm ↓シンクロメーカ＆シンクロ変換機メーカ http://tamagawa-seiki.com/japan/products/sensor.html http://www.m-system.co.jp/MameChishiki/02_04/0212.html http://www.m-system.co.jp/NewPro/News.htm http://www.yokogawa.co.jp/MCC/juxta/m/m-2.htm ↑のはインバータにも使えますがこの事例には応答速度的に？が残ります ↓インバータメーカから出てる変換機 http://www.e-mechatronics.com/inverter/document/index.html VSシステムモジュール 位置制御器 JGSM-06 でも、インバータでシステムを構成したとして実用にはほど遠いもので あろうとは予想します 常識的にはサーボモータでなければ完全な同期運転は無理でしょう（高価） インバータでは振動を抑えれる程度にはなるかも知れませんが 結論的には＃１さんのタイミングベルトで廻すほうが１番簡単だと思います 仮にどちらかが過負荷で停止したとしてももう片方で２個のポンプを 駆動するだけですから壊れる事は無いと思います （もう片方もいずれ過負荷に成って停止するが）
タイミングベルト駆動の所にクラッチを設けて、どちらかのモーターが異常でブレーカー等がトリップした場合には、クラッチを解除するようにする事も可能です。 ポンプの故障も監視できればポンプが故障した場合も同様にクラッチを解除すれば連動化による共倒れは防げると思います あと、基礎を強化すればある程度振動は減少させることが出来ます。 以上ご参考まで。
補足
このサイズの真空ポンプは結構トルク変動が大きいので、クラッチはかなり心配なのです。 外国メーカの種類の違う真空ポンプで、 トルクスプリットを使ってますが、 ポンプ本体を保護する役目なのですが、 そのトルクスプリット自体の故障率が高いのです。 なので、昔ながらのＶベルト駆動が安心なのです。 基礎はかなり頑丈に行います。 コンクリで地切りは当然です。 ただ、昨今２階に持って行きたいとか、 地ベタに設置したくないと言う可能性も増えてまして。 共倒れに関しては、 上に書いてくださいましたが、 ブレーカが落っこちるので大丈夫ですね。 一台が止まった時点で、 装置は動かせなくなりますので。
どの様な駆動になっているでしょうか？ もーたー内臓タイプですと難しいかもしれませんが、ファンなどが外部に出ていればそこにタイミングベルトを付ける事によって位相を合わせることは可能です。 モーターが剥き出しの物でしたら上記の加工も簡単になります。 上下動の振動ですとポンプは、上下に並べたほうが振動は減少させられます。 以上ご参考まで。
補足
早速、ありがとうございます。 モータは汎用の三相交流モータです。 Ｖベルト駆動をしておりますし、 ポンププーリの反対側には、 フライホイール（バランサ用）が付いているので、 それをタイミングプーリに変えることは可能です。 しかし、 ２台を機械的に繋ぐと言う方式は、 何か怖い気がします。 片側に何かトラブルがあった時に共倒れになってしまいますし。 上下にと言うのは、中々、、、 全高1ｍ重さ７５０ｋｇほどありますので、 通常はアンカー固定するのです。 私の考えでは、 インバータを使って電気的制御なんて出来ないかなと思ってるのです。
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