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モーターの選定方法について
- 初めて投稿させていただきます。小型のベルトコンベアを作りたいのですが、当方まったくの無知のため知恵を貸してください。
- 条件１．重さ４．５ｋｇの箱状のものを２～３箱連ねて運搬します。２．１００Ｖの電源を使用します。３．ベルト寸法は、幅２００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ。４．プーリ径を５０ｍｍでベルト速度を秒速１０ｃｍ程度にしたい。
- 上記の条件でモーターおよび減速装置の選定方法を教えてください。またモーターはなるべく小さいものがよいのですが、難しいでしょうか。どなたかよろしくお願いいたします。
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小生も、モータメーカーの選定ソフトを使用した方がよいと思います。 しかし、基本内容は、物理でも学んだ単位時間になされる仕事の量、 または供給されるエネルギーの量で計算します。 例えば、重さ4.5kgの箱状の物を3箱重ねて搬送するなら、重量は4.5kg ×3箱＝13.5kgとベルトの重さと、ベルトの重さを5kgとすると、13.5kg ＋5kg≒20kgの重さのを10cm/sec（0.1m/sec）の速さで運ぶ動力計算と なります。その動力計算は、20kg×0.1m/sec÷102＝0.0196kW（19.6W） となります。そして、動きのスムーズ性（加速の動力）を加味して、 19.6W×（2～3）≒60W以上のモータを選択し、モータが100Wしかなかった ら100Wとします。 次に、回転数ですが、プーリ径50mmの円周長さは50mm×π≒157mmです。 10cm/sec（100mm/sec）の速度は、（100mm/157mm）r/sec＝0.637r/secの 回転数となり、0.637r/sec×60sec/min＝38.22r/min＝38.22rpmとなります。 ACモータの回転数は、N[rpm]＝120f[Hz]÷Pで求め、周波数が60Hzで4P（ ポール、極）のモータなら120×60÷4＝1800rpm。効率を考慮して1750rpm （50Hzは1500rpmで、効率を考慮し1450rpm）で計算します。 すると、38.22rpm/1750rpm＝0.02184＝1/45.8が減速比となります。 1/50の減速機付きモータを選定するなら、モータとベルトコンベアを 繋ぐタイミングベルト用プーリ比で、調整すると可能になります。 100V用でも、200V用でも動力は同じです。 100V用のモータを探して、100Wを選定しましょう。 オリエンタルモータやパナソニック等々で検索すると出てきます。
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コンベアメーカーのカタログを検討しましたか？ 答えが書いてありますよ 製作にこだわる理由があるなら別ですが コンベアをセットアップしたものを購入するほうが 安く手に入ります コンベアメーカーなどの専門業者は ・安く作るノウハウを持っている ・購入部品を特値で安く購入するルートを持っている
選定したモーターが２００Ｖ３相で０．７５Kw迄なら 単相仕様のインバーターを介在させれば 入力100Ｖ単相でも出力200Ｖ３相のモーター制御が可能ですよ。 インバーターが付属しても別に邪魔にならなければ 制御も楽になりますよ。
モータメーカに選定マニュアル、選定ソフトがあります http://www.orientalmotor.co.jp/knowledge/technical/index.html http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/sentei/keisan.php http://cyclo.shi.co.jp/apps/power-calculation/ ところで、モータだけで良いの？ ベアリング、シャフト、フレーム、コンベアベルト等は？ やはりそれぞれのメーカに選定マニュアルは揃ってます ただ、一般的には小型コンベアは作るより買った方が遥かに安い ベテランであっても市販品より安価に作るのは難しい もちろん設計の勉強の一環としてならそれなりに意味を持ちますが http://www.okurayusoki.co.jp/jpn/jigyo/hakobu.htm http://www.makitech.co.jp/conveyor/index-3.html
お礼
ありがとうございます。参考になりました。 自身で選定サイトから選定してみたのですが、根本的な問題がありました。 使用する場所には１００v交流しか使えない環境だということです。 選定結果では２００vという選定結果でした。 やはり１００vでは難しいのでしょうか？ お礼文なのに補足みたいになってしまい、すみません。
お礼
詳しい説明と計算手順を教えていただきありがとうございます。 参考になりました。 ちなみにこの選定結果での１００v電源用モーターはあるのでしょうか？ 私自身で選定サイトの計算結果には２００vが前提だったので１００Ｖが使えるのか不明でした。 機械設計の分野は少ししかわからないので困り果てています。 お礼文なのに補足質問になってしまいごめんなさい。