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主軸モーターの回転落ち
主軸モーターにインバーターを使用して回転数制御をしている 旋盤を使用し、L=300程度の長物の表面加工をしているのですが 加工途中で段々回転数が遅くなっていきます。 インバーター不良かと思いインバーターを変えてみたところ 一週間くらいは症状出なかったのですが、又再発しました。 必ず出るという訳ではないのですが、頻繁に症状が出ます。 瞬停も疑ったのですが、他の機械に問題は無く、この機械だけの症状です。 インバーターの回転数表示は正常で、モーターの回転が変動しています。 何か確認すべき箇所思いつきましたらよろしくお願い致します。 インバーターの周波数は１９０位です。 モーターは汎用タイプではないと思います。 トラブル時の気温は、工場が東南アジアなので30度位有ると思います。 モーターは冷却が回っているので冷えてます。 インバーターのオーバーヒートで回転落ちの症状が出るのでしょうか？ インバーターは東芝のVF-AS1を使用しています。 昨日から回転数を下げて様子を見ています（１７０Hz)が症状は出なくなりました。 伝達機構にベルトは使っていないとおもいます。 （スピンドルと同軸上にモーターがあります。） 症状が出てる時はスピンドルが止まってしまいそうなほど低速まで 落ちてしまいます、モーターの音も回転数が低い音に変化しますので やはりモーターも回転数が下がっているんだと思います。 伝達機構の問題よりも、やはりインバーターかモーターの問題だと 思うのですが、インバーターの問題で回転が下がってしまうなどの 症状は出るのでしょうか？ ちなみにモーターの絶縁抵抗は正常でした。
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回答（３）です ＞回転数が高すぎただけなのでしょうか。 誘導モータの回転数の公式 http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2005/00130/contents/0026.htm 6・3・3 回転磁界の回転速度（同期速度） Ns=120f/P[min^-1] ここから 120*190Hz/4p=5700rpm ＜無負荷でもこんなに早く廻せない 120*190Hz/6p=3800rpm 120*190Hz/8p=2850rpm と、なります 通常の汎用誘導モータは６０Hz定格なので 120*60Hz/4p=1800rpm です この式にスベリ率を掛けたのが定格回転数になります 1800rpm*97%=1750rpm 一般市販の日本製汎用誘導モータは概ね４Ｐで１２０Ｈｚ３６００ｒｐｍ程度までは メーカで動作確認されています （回転体やベアリングの寿命に顕著な悪影響なく使用可能と言う程度） （必ずしも品質保証されてると言う意味ではありません） （あくまで品質保証は６０Ｈｚですので念のため） 一般的には１２０Ｈｚ程度までは負荷さえ軽ければなんら問題なく廻せます ところが１２０Ｈｚを超えた辺りまで加速すると 急にトルクを失い減速して最後には停止してしまいます（概ね１５０Ｈｚ程度） （モータ単体での完全な無負荷運転） つまりこの辺りに誘導モータとしての限界が有ります （メーカは保証しておりません） つまり１９０Ｈｚで運転していたとの事なので普通に使われている４ｐではなく 結果的に６Ｐか８Ｐくらいであろうとは憶測可能ではあるが？ １週間経ってもなおモータ型式や定格の返答が有りませんね 古い機械と言うことなのでＩＰＭモータや高周波モータではなく 誘導モータであろうと推測できるが 古い機械であるからこそモータもインバータも高速型に改造してあると憶測できるし ＞インバーターは東芝のVF-AS1を使用しています。 http://www.toshiba-tips.co.jp/main/other/cat1/cat1_sel.asp http://www.inverter.co.jp/product/inv/idx_vfas1.asp 東芝産機としては最高機種ですね しかもＰＭモータ対応型 http://www.toshiba-tips.co.jp/main/other/item/itm_sel.asp タイプに拠っては７２００ｒｐｍまでラインナップされてるし
インバータの表示（モニター）機能として、次のような値を表示させること ができるはずです。（仕様書を添付しますのでご確認下さい） 運転周波数、運転周波数指令、正転/逆転、出力電流、直流部電圧、出力電圧、補償後周波数、端子台入出力情報、CPUバージョン、過去のトリップ履歴、累積運転時間、速度フィードバック、トルク、トルク指令、トルク電流、、励磁電流・・・・・・・・・ 取扱説明書を参照して各数値を表示させる方法を調べて、正常動作時と回転 数の落ちたときの数値を比べて下さい。 下のような表に数値を記入してご呈示頂ければ、専門の方から故障原因を 推定した回答が貰えると思います。 項 目 正常動作時 回転数の落ちたとき 運転周波数 運転周波数指令 出力電流 直流部電圧 出力電圧 トルク トルク指令 トルク電流 励磁電流 入力電力 出力電力 ピーク出力電流 書きそびれましたが、モーターの銘板に記載されている事項と、インバータ の容量なども同時にご呈示頂けると判断が確実になると思います。
お礼
有難う御座います。 次回問題発生時に項目調べて見ます。 回転を下げて2日になりますが症状が出ておりません。 回転数が高すぎただけなのでしょうか。
回答 1)です。 追記の内容から想像するに モーターは「ＰＭモーター」では？ ＰＭモーターは過負荷になると脱調しやすいらしい。 インバーターの V/fパラメーターを確認すれば判明するが 設定が正しいか否かはメーカーに確認するするのが賢明です。 情報を小出しに出されると正しい答えに辿り着くのに時間がかかりますよ。 事前に最低限の情報(データ)は調べて投稿されるべきです。 ついでに ご自分の質問に追記されても回答者にはメールは届かないが お礼に追加の質問内容を記載されれば確認してもらえます。 早々のご返答ありがとうございます。 しかし ＞古い機械な上に特注のスペシャル機なのでメーカーのエンジニアも 判る人間が居ないどころかこの機械の話は聞いた事は有るが 見るのは初めてと言われてしまう始末なので、お手上げ状態です。 私もお手上げです。 古い機械ならＰＭモーターは無いと思う。 私も機械の修理に関しての経験はあるつもりだが 電気については他の回答者さんの方が専門家です もう少し的確な回答が得られると思われます。 お礼と共に質問されたほうが良いですよ。
お礼
PMモーターというのは始めて聞きました。 機械についているモーターの種類が何なのか調べてみます。 インバーターの設定は前にインバーター不良でメーカーのエンジニアが インバーター交換した時の設定をそのまま入力しています。 メーカーに問い合わせたのですが、私のいる国にはサービスが無いのと 古い機械な上に特注のスペシャル機なのでメーカーのエンジニアも 判る人間が居ないどころかこの機械の話は聞いた事は有るが 見るのは初めてと言われてしまう始末なので、お手上げ状態です。 回転数を下げて様子を見ていますが、回転数が高すぎて 切削抵抗にモーターのトルクが負けてしまったのでしょうか。 色々とアドバイス頂き有難う御座います。 昭和58年製造の機械で、しかもスペシャル機なので メーカーにも資料が乏しいみたいです。 メーカーのエンジニアは機械的な事なら相談できるのですが 電気的な事になると資料が無いと言って逃げてしまうので 自分で何とかするしかないので困っていました。 他の方のお礼にも書きましたが、回転数を下げて2日たちますが 症状が出なくなりました。 原因が解らないのが引っかかりますが、少し様子を見ようと思います。 色々と有難う御座いました。
>インバーターの周波数は１９０位です。 インバータのメーカ名、型番、 モータのメーカ、型番は何でしょう？ １９０Ｈｚ？ ＜この時点で高周波モータか高速スピンドルと思われる 推定原因 モータにエンコーダ（速度フィードバック）が付いていると思います 恐らくですがエンコーダの線が断線しかかってるかコネクタの接触不良 恐らくですが完全に断線するとインバータは断線を検出して停止すると思う >加工途中で段々回転数が遅くなっていきます。 ただ、エンコーダ異常でこのような現象は考えにくい エンコーダ異常の場合は回転数が早くなったり遅くなったり アップダウンを繰り返すようになります ＜所謂、ハンチング運転 回答（２）さんのベルトの劣化の可能性が高いと思う つまりモータ自身はちゃんと安定して回ってる、しかし途中の減速機構に異常がある ベルトとは限らずコーン変速機と言うのもあるし http://www.nidec-shimpo.co.jp/prod/ptm/rc/index.html このような摩擦系動力伝達機構の不具合の可能性が大きいと思う ＞インバーターの回転数表示は正常で、モーターの回転が変動しています。 優先順位的には速度計でモータ単体の速度を正確に測ることでしょう 「減速機構に不具合の疑いが有る」とのアヤフヤな掲示板情報だけで 機械本体を総バラシするのにはかなりの勇気が要る
ｲﾝﾊﾞ-ﾀ制御のﾓ-ﾀ-との事ですが、主軸制御のｲﾝﾊﾞ-ﾀ-は主軸の回転数のﾌｨ-ﾄﾞﾊﾞｯｸ（速度帰還）回路で負荷による速度低下を補正するタイプとﾓ-ﾀ-使用電流により負荷変動を補正するタイプと大まかに分けられます。 汎用のｲﾝﾊﾞ-ﾀ-では負荷による速度低下は補正できないと思います。 いままで問題なく使用していて突然このような症状が発生したのであれば、主軸伝達の不良ベルトの不良による滑り（熱い地域ではベルトの劣化により発生しやすいです）たまにですが内部ギャのキ－不良も考慮してください。 経験からいいますと伝達系（ベルト不良）故障が多いです。
使用時にインバーターの周波数は？ モーターは汎用タイプ？ トラブル時の気温は？ 低速で使う為にファンの冷却が追いついていない モーターが熱ダレしている もしくは 回路内(モーターを含む)で欠相しかけている カバーをあけて扇風機で冷却を助けてやり様子を見れば？ ＞インバーターの周波数は１９０位です。 モーターは汎用タイプではないと思います。 高周波モーターなのかな？ いずれにしても私の経験範疇をこえている 後は専門家の方の登場をお待ちします。
補足
ご指導有難う御座います。 メーカーにモーター型式等を問い合わせておりますが いまだ回答ありません。 メーカーから回答ありましたら書き込みさせて頂きます。 １９０Hzで５７００ｒｐｍで回っておりました。 そもそもこの回転数ではまわせなかったのかも知れません。 回転数下げる事で症状が出なくなったので、やはり回転数が 高すぎてモーターの能力を大幅に超えてしまったのが原因だと思います。