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トルクとパワー
ある加工機において、主軸が0～200RPMまでトルクが一定という条件があります。 しかし、現加工条件では、回転数が100RPMくらいなのですが、加工していると主軸が停止します。 そこでトルクを上げないとと考えていたわけですが、200RPMでパワーがMAXになるらしく、回転数を上げれば主軸が停止しない可能性があるといわれました。 主軸が停止するということに対して、トルクを上げないといけないと思うのですが、回転数を上げて、パワーを上げるという考えでよいのか？と思っています。 トルクとパワーの関係がいまいちよくわかりませんが、どのように考えたらよいでしょうか？ また、この機械は200RPMでMAXのパワーが出るらしく、100RPMでMAXにするにはプーリ比をそうなるように変更しなければいけないらしいです。 プーリ比により、指定する回転数でパワーをMAXにできるようにできる原理もわかりません。どのように考えたらよいでしょうか？
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良く質問されている方ですね。 ≻ ある加工機において、主軸が0～200RPMまでトルクが一定という条件があります。 ≻ しかし、現加工条件では、回転数が100RPMくらいなのですが、加工していると主軸が ≻ 停止します。 ですが、“主軸が0～200RPMまでトルクが一定という条件があります”は、何によって 回転数が変更できるのですか？ ≻ この機械は200RPMでMAXのパワーが出るらしく、100RPMでMAXにするにはプーリ比を ≻ そうなるように変更しなければいけないらしいです。 とプーリが出てくるのですが、回転数変更はプーリなんですか？ （そして、…らしく や…らしい と誰かに聞いた内容記述表現） 多分、聞いた方の内容は、（ACモータ＋減速機）で、200rpm仕様。 フラットトルクに近いインバーターで、回転数が0～200RPMまで変更できる。 モータを変更しないで、減速機の減速比を２倍に上げると回転数が1/2になり、 トルクが2倍になる。 減速機の減速手段がプーリと想像します。 それでは、主軸が0～100RPMまでトルクが一定（～200RPM仕様の2倍のトルク）という 条件に変わります。 パワー＝回転数×トルクなんで、 モータがそのまま（パワーが同じ）＝トルクを2倍にする×回転数を1/2にする モータがそのまま（パワーが同じ）＝トルクを3倍にする×回転数を1/3にする 等々となります。 ですから、トルクを2倍にする×回転数そのまま＝モータ動力（パワー）を2倍にする トルクを3倍にする×回転数そのまま＝モータ動力（パワー）を3倍にする 事になります。 他の回答者さんも同様に、お礼と評価を行ない、閉じましょう。 何回も投稿している方なんで。
加工屋としての議論なら回答（２）（４）に尽きると思う。 ギリギリのパワーな機械をどうあやすか悩む前に、別の機械に振向けるか、買うか、借りるか、外注するか、考えるより行動べきでしょう。 どういう加工なのか不明だが、ギリギリでは加工品質にも響きますよ。 切削機械のようだが、プレス機械なら典型。型寿命、バリ全て大悪化して我慢できなくなります。
他の方の回答にもあるように、回転運動では Ｐ(パワー)＝Ｔ(トルク)×ω(回転角速度) になります。単位の次元からも 判ります。機械において原動機はエンジンであったり、モーターであったり しますが、いずれも回転数に対する出力(動力)特性が予め示されます。 上式からはω：回転数を上げればパワーが上げられる結果になりますが、この レベルは動力特性に依存します。一般には低回転では摩擦の影響が大きく、 思ったように出力がでません。減速比を相当上げても、低回転ではトルクダ ウンすると考えた方が良いと思います。原動側の出力に余裕があるなら、回 転数を落せば、トルクが上げられます。一度その加工機の動力特性を確認す ることをお勧めします。ちなみにモーターのインバーター制御は定トルク制 御(低回転ではパワーダウンします)が主流です。
>主軸が停止するということに対して、トルクを上げないといけないと思うのですが、 >回転数を上げて、パワーを上げるという考えでよいのか？と思っています。 インバータの年式に拠りますが昔のインバータは低速でトルクが出せません つまりインバータ出力周波数を上げればパワーは上がります 現在のインバータは昔と違って低速でもトルクが出せるようになっています 貴殿の前回の質問↓ http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=251562&event=QE0004 ごちゃごちゃ要らぬ事で悩むよりインバータとモータを交換する方が結果的に安く済ませれると思う ただ、モータ交換してもフレーム剛性やシャフト剛性の問題であまりパワーは上げれない それでも概ね１枠程度は上げれるでしょう ＜それくらいの余裕度はあるだろうと希望的観測 例えば現状で２．２ｋｗモータなら３．７ｋｗに交換する インバータ交換は高価と思い込んでいるようですが プーリーやギア交換したとして プーリー単体は安いでしょうけれど その為のシャフト加工やその他諸々の工賃とかを積算すると 恐らくインバータ交換に匹敵する金額になると思う プーリー比を変更したとして その結果「思ったほどパワーが出なかった」場合 ベストなプーリー比を見つけ出せるまで何度でも挑戦するか？ ＜これもコスト それともプーリー以外のギアとか変更するか？
トルクとパワーの関係は機械の主軸出力線図を見れば理解できます。 機械の仕様書に記載されているはずです。 自動車のエンジンの出力線図と同じようなものです。 回答(2)さんの例えと同じような説明になりますが、 自動車でキツイ坂道を登っていてエンジンが止まりそうな場合、 ?アクセルを踏んでエンジンの回転数を上げる ?ギアを１段下げて同じアクセルの踏み方でも回転数を上げる ことによりエンジンパワーがアップする理屈です。 ご質問の機械の主軸モータが500回転でパワー最大になると仮定します。 現在は、モータ500回転＝主軸200回転→プーリ比２：５となります。 プーリー比を１：５にすれば、 モータ500回転＝主軸100回転でパワー最大となります。
> トルクとパワーの関係がいまいちよくわかりません いまいちも何も、ちょっとは勉強しましょうよ。 高校の物理?程度の内容ですよ。機械技術者なら、必須の領域。 極簡単に書くと、パワー ＝ トルク × 回転数 覚えておこうね。 > プーリ比により、指定する回転数でパワーをMAXにできるようにできる > 原理もわかりません。 こっちは中学生か、下手すると小学生レベル。 もっと勉強しようね。 変速機付きの自転車乗った事があるでしょ？ あれと同じ。 プーリで回転数を半分に落とせば、同じパワーで回転速度は半分、 でも、トルクは２倍。それだけ。 何事も、自分の頭でちゃんと考えてみる習慣をつけないと、進歩出来ないよ。
厳密に言うと0～200RPMまでトルクが一定というのは難しいです。 ごく低速でもそれだけのトルクが出せる言うのならサーボでしょうけど 単純にパワーを大きくするわけにもいきませんのでその加工機のメーカーと 相談されたほうがいいと思います。
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