サーボモータ用アンプの周囲環境

質問

お世話になります。
直接関わっていなく、人から聞いたレベルで申し訳ないですが
アンプがよく壊れると問題になっています。
機械を売ることに支障がきたす程問題になっているそうです。
そこでモータメーカが要求してきた一つに、アンプを入れている箱に
スキマがあるから無くすようにとゆうのがあります。
実際には製缶品のマシンフレームの中にアンプを入れています。
マシンフレームは角パイプで構成され、角パイプの間の大きな穴は
鉄板でカバーしてます。
分かりやすい穴としては電線が通る間口部です。
確かにギリギリまでカバーをされていなく、なんとなく安全・外観上
差し支えないくらいのカバーしかされておらず、ケーブルベアとカバーの
部分には1、２ｃｍ位の四角い穴があります。
そこら辺は数ミリレベルのスキマに改善しようと思います。
ただ、マシンフレームとカバーの間にゴムガスケットが入っていない
部分が有り、それはよくないと言われています。
（ほとんどの部分にはガスケットが入っており、30ｃｍくらいのカバーの
　部分を指摘された）

本題、サーボモータ用のアンプとゆうのは全くスキマなく設計しなければ
ならないのが常識で、それをしなければ壊れて当然でしょうか？

長文ですがよろしくお願いします。

回答No.4

noname#230359

本件の問題は
１　そのサーボアンプのみ寿命が他の装置よりも明らかに短いのか？
　　（既に寿命が来た装置が多数有る）

２　未だ寿命が来た訳ではないがサーボメーカから
　　現状の使い方では寿命が短くなる恐れが有ると言われたのか？

どちらでしょう？

工作機械関連の電子装置の寿命ですが
一般的には概ね５年以上のバラツキが有ります
つまり、同一メーカの同一の装置を２台以上同じ工場に導入して
１号機は１０年で寿命が来て交換した
２号機は２０年何の問題も無く運転してる
などと言う事は有ります

同一環境に導入されてる他社製装置との平均寿命差が５年以上無いと
明らかに寿命が短いとも言えず．．．．．

お礼

情報ありがとうございます。

色々教えて頂いており恐縮ですが、個人的興味で質問してまして
品質担当から実情を取得していないです。
機会があったらあとで、情報を入手しようと思います。

>１　そのサーボアンプのみ寿命が他の装置よりも明らかに短いのか？
>　　（既に寿命が来た装置が多数有る）

顧客からアンプが壊れることを問題視されているため、機械寿命より早く
故障しているのだと思います。
また、他メーカの機械より故障頻度が多いため、問題になっている？
と考えています。
他メーカの機械は違うアンプを使用しています。

回答No.3

noname#230359

個人的な感覚で申し訳ないのですが、工作機械の場合は使用期間に応じてアンプやその他制御機器は盤内にあっても粉塵で汚れてしまいます。どれだけ密閉したとしてもどこからともなく入ってくるんではないでしょうか？
ファンで雰囲気を循環していれば尚のこと。フィルターを通過する粉塵は中に入りますから。
それでも粉塵が直接アンプ故障に繋がったというのはなかったですよ。触りたくないくらい汚れててもちゃんと機能していますし。
これまで某F社、某Y社、某P社のアンプを使っていますが、どれも長期間稼動しています。

考えられるのは他の方々のお話のように腐食性ガスや高温多湿等、雰囲気の問題ではないかと。

お礼

回答ありがとうございます。

私も工作機械の方で、機械を売ることさえ憚れる程問題になっている話しを
聞いたことがないです。
工作機械を置いてある環境よりは良いと思っています。

挙げれているメーカではないので、アンプが他社に比べ弱い？
と考えてしまいます。

回答No.2

noname#230359

多分、雰囲気が悪いのでしょう。
今度は密閉したら温度の問題が出ます。
フィルターを通してＦＡＮで換気する方法。
密閉して冷却装置などで温度を下げる方法があります。

リレーひとつにしてもシール形でないと接点が腐食しますし
基板の表面だって絶縁性が悪くなります。
過去にそういう経験をして分析をして改善してきたことを思い出して回答しました。
使っている部品ひとつひとつ調べていけばよく理解できますよ。
もちろん私もそうやってきたわけです。
アンプといってもさまざまな部品から成り立っています。
コネクタの接点もいろいろありますので接触不良にもなります。
これも経験済みです。

お礼

アンプに対し、箱が大きいため目張りしても問題になる温度まで
上がらなかったんではと思っています。
熱がこもらない。箱が熱をうまく放熱してくれているのかなと。

>多分、雰囲気が悪いのでしょう。

そこへ考えがおよぶ理屈を分かりやすく教えて貰えますと
何か前進しそうな気がします。

雰囲気でやられるとゆうことは
机の上にアンプを置いておき、カポッと簡単なカバーをして
アンプを使っていると、壊れるとゆうことなんでしょうか？

それ程、粉塵・ガスに弱いとゆうことでしょうか？

一つ思うのは単にアンプが熱的に脆弱な構造・設計なだけで
スキマがあるからアンプが壊れるとゆうのは、原因ではないのではと
考えてしまいます。

ご経験を教えて頂きまして参考になりました。
今日、アンプを少し見ることができたので見ました。
アンプの基盤が、アンプを覆っているプラ部品にある抜き穴から
よく見えました。
これは家の部屋のように全くフィルターがいらないクリーンな
環境しか考えていない設計じゃないかと思いました。

この構造からすると、密閉で温度が上がらない構造にしか使えない
ないのでは・・・。
基盤が見えるとゆうことは、ファンで外気を吸ってくる程故障しやすく
なるのでは・・・（雰囲気が悪い場合）

回答No.1

noname#230359

放熱に関して言えば、十分な開口部（スキマ）があることが望ましいといえ
ます。とはいうものの、粉塵、腐食性ガスなどのある環境では密閉すること
が必要です。

スキマ以前に、粉塵、腐食性ガスなどの環境を調べることが第一と思います。
次に、箱の内部のアンプ周囲の温度がどの程度か計測して下さい。
温度が高すぎるのであれば、何らかの手段で温度を下げることが必要です。

粉塵、腐食性ガスなどの環境問題がなければ、積極的に通風口をあけること
が経済的です。通風口を閉じる必要がある場合は、箱の体積（表面積）を
大きい物に替えるなどの手段が必要と思います。

箱の中にファンを使って外気を取り入れているのならば、スキマが原因で
粉塵・腐食性ガスが入り込むことを心配する必要ないでしょう。

ファンを停止させて、各スキマを目張りしても問題になる温度まで上がらな
いことが裏付けられているなら、ファンを使わずにきっちりスキマを封止
した状態で様子をうかがってみたら如何でしょうか。

ファンを使わずにきっちりスキマを封止した状態で問題が起きないなら、
現状の問題は、粉塵・腐食性ガスなどの環境問題でしょう。
この状態で問題が起きるならば、温度が高すぎることがないのであれば、
別の原因を追及する必要があると思います。

＞ファンで外気を取り入れるとなぜ粉塵・腐食性ガスが入らないのでしょうか？

ファンで外気を取り入れるばあいは、スキマから入る粉塵・腐食性ガスに
ついて心配する必要はないですよ。ファンで取り込む方が圧倒的に多いの
ですから・・・という意味です。

判りにくい表現になって申し訳ありません。

お礼

回答ありがとうございます。
粉塵、腐食性ガスは町工場からちょっと大きな会社位の工場雰囲気です。
汎用機のため、なんとも言えませんがガスマスクが必要とか肺障害続出
レベルな悪環境ではないと思います。
町工場はプレハブに機械が並んでいる程度で、機械加工バリバリで
ミストや粉塵がすごいとかはあまりないと思います。
どちらかと言いますと良い環境に入るまたは普通ではと思っています。

温度について
120角位のファンを2個付けて外部から空気をマシンフレームに取り入れて
います。排気口も2個
但し、ファンを停止させて、各スキマを目張りしても
問題になる温度まで上がらないことは測定で判明しています。

このような場合、スキマが本当に問題となるのでしょうか。

説明が不足だったかもしれません。
箱＝マシンフレームで1.5ｍ×3ｍ～5ｍあります。
アンプに対し大きいです。

>箱の中にファンを使って外気を取り入れているのならば、スキマが原因で
>粉塵・腐食性ガスが入り込むことを心配する必要ないでしょう。

ファンで外気を取り入れるとなぜ粉塵・腐食性ガスが入らないのでしょうか？
イマイチ理解できないため教えてください。
フィルターを付けますがフィルターを通過したものは入ると思うんですが。