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トルクとパワーの関係
2023/10/18 17:40
- トルクとパワーの関係についての疑問
- 回転数とパワーの関係についての疑問
- プーリ比を変更する原理についての疑問
トルクとパワー
2011/03/30 18:26
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?
回答 (7件中 1~5件目)
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。
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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。