モーター理論の要約とタイトル

そうですか、ダイレクト駆動で、11kW用30,000r/mのサーボモータが市販されているんですね。

以前、某工作機メーカーで、サーボモータを取扱ったことがあるんですが、

軽くなっていなくて、出力軸部側のユニットスペースが大きくなっていました。

アルミを使用しての軽量化による30,000r/m化を想像していましたが、そうではなく、

出力軸部側のユニットスペースが大きくなって、そこに増速ユニットを配置している

と思い込んでいました。

それは、誤りだと云う事ですね。

希土類等のマグネット技術が進歩し、小型化したが、マグネットで重くなり…だったのかなぁ。

でも、Ｆ社は数年前に第2又は第3ステップ改良している感じだったのですが、

一流でない工作機メーカーだったので、最新モデルは購入できてない状態だったのか、

工作機メーカーのモデルチェンジができないので、旧サーボモータ仕様で購入していたんですね。

それでは、10年以上トレンドに乗り遅れていた結果です。小生の不覚です。ごめんなさい。

今後、多方面への設計業務を継続するうえで、情報収集は欠かせません。

情報収集できましたら、また報告します。

（でも、そんなに数量が出ない、30,000r/mのサーボモータを新技術で製作しても、

採算が合うのかな？全機種 30,000r/mに定格回転数を統一し、減速して使用すれば、

ある程度問題は解決するが、全体がコストアップになり、採算が悪くなるから、

経営者はやはり、幹の部分のサーボモータ部は、3,000～5,000r/m程度で、大き目の

KWを選定し、増速ユニットをビルトインするが、経営者の考えることだと、今も思って

います。ですが、11kW用なら少量生産なので、幹の部分のサーボモータ部仕様を変えても、

アドバンテージが取れ、採算に合うのかな？？それ等も含めて情報収集しますが、

この辺りは中々時間が掛かりそうです。）

それと、このレスと同じように、岩魚（iwanai）おもしろ回答を、無性にアップしたい

衝動に、また駆られています。

回答（３）さま　有難う御座います
所謂、無段変速機
http://www.tsubakimoto.jp//power-transmission/reducer-variable-speed-drive/mechanical-variator/disco/
http://cyclo.shi.co.jp/product/hensokuki/beier/
この類の変速機は現在のオークマでは主軸に使っていないと理解してよろしいのでしょうか？
つまりＡＣスピンドルドライブが１００％であると

ＡＣスピンドルドライブ＋２段減速機であって
ＡＣスピンドルドライブ＋２段増速機は存在しない
と、言う事ですね
なので、youさんの屁理屈は屁理屈以外の何物でも無いと結論付けられます

２１世紀になっても機械式増速装置は発明されていないか実用化されていない
それとも安価なスピンドルドライブが普及してしまったので
機械式増速装置の開発はしなくなったんでしょうかねぇ


本年はお世話になりました来年も宜しくお願い致します
皆様良いお年を

＞そこに増速ユニットを配置していると思い込んでいました。

専門外の私でさえ機械式増速装置は存在しないと知ってるのに
何故、自称専門家さんが知らないのでしょうねぇ

回答(1)さん

疑問に挙げられているのは、すべてオークマの機械ですね。

・ギヤ主軸
　モータ軸と主軸の間に中間軸があり、一般的に低速・高速の２段ギア
　切替になっています。キタムラ機械にはスーパローギア付３段ギア
　の主軸もあります。
　ギアの切替は、指令回転速度に応じて自動で切り替わります。
　したがって。例えば801min-1でギアが切り替わるとすると、800min-1
　と801min-1で主軸出力特性は大きく異なりますので、使用する工具に
　よって注意して使い分けることがベストです。

・無段主軸
　スピンドルモータが主軸にカップリングを介して直結、またはビルト
　インモータにより、ギア切替なしで駆動する主軸です。後者の方は、
　出力特性をより使い勝手良くするために、特定の回転速度で巻線を
　切り替える電子ギアを有しているタイプが多いと思います。
　これも、メカ式ギアと同様、切り替え回転速度の前後で出力特性が
　変わります。

・無段×自動２段
　これは、オークマの機械の中でも旧大隈豊和の機種なので、文化の違
　いでこのような表記をしているものと推測いたします。
　無段というのは、昔の機械みたいにギアの切替で回転速度が一定に
　変わるのではなく、指令に応じて１min-1単位で無段階に変わる意味
　と解釈します。
　×自動２段というのは、上記ギア主軸（２段式）の意味でしょう。

・増速ギア
　工作機械に限って言えば、主軸も送り軸も、トルクを増すための減速ギア
　は用いても、増速ギアは無いと考えます。
　どーしても小径工具を使いたい場合に、トルクは犠牲にして増速するため
　のツールが、ホルダメーカより商品化されている訳です。

回答(4)様

>所謂、無段変速機
>(省略）
>この類の変速機は現在のオークマでは主軸に使っていないと
>理解してよろし>いのでしょうか？
>つまりＡＣスピンドルドライブが１００％であると

オークマに限らず、マシニングセンタ、CNC旋盤の類の工作機械は
すべてその通りでございます


>２１世紀になっても機械式増速装置は発明されていないか実用化
>されていない
>それとも安価なスピンドルドライブが普及してしまったので
>機械式増速装置の開発はしなくなったんでしょうかねぇ

少なくとも工作機械の世界では増速スピンドルホルダ以外では
見当たりません
増速したい目的に対して、トルクが落ちるとか部品点数が増えるとか
剛性が落ちるとかの弊害が大きいのでしょうね



話が逸れますが、Ｐ＆Ｗ社が圧縮タービンの回転速度に対して、前側の
大径吸気ファンの回転速度を減速する画期的なギヤードファンジェット
エンジンであるPW1000型の実用化を進めています。
同系統のPW1200型エンジンは話題の三菱MRJにも搭載されます。
ギヤ減速もまだまだ進化すると思います。

昔取ったナントヤラで、工作機械には比較的詳しく、使用するモータも
それなりの知識はあります。しかし機械屋としてモータを選定、組み込む
立場の知識でして、電機的な知識はお粗末なことをお許しください。

先ずは口火として、工作機械に使用されるモータについて回答させて
頂きます。
（もちろん間違っていれば素直に認め論議に参加します）


基本的に、主軸モータも送りモータも、ロータ、ステータ、回転位置
検出器(パルスコーダ)で構成されており、あとは、アンプのインバータ
(近年は殆どがACなので)によって制御。
主軸は回転速度のみフィードバックし、送り軸は速度と位置をフィードバ
ックして制御(位置情報はスケールでフィードバックすることも有り）。
基本的に誤差ゼロの状態では制御する必要がなくなるので、限りなく誤差
を小さくする(この大小はパラメータで設定)ことが原則。
位置の制御を細かくする(位置ループゲインを上げる)と停止状態でも発振
してしまう場合があり、このあたりが制御系の設計(サーボ剛性)の腕の見
せ所。

主軸も送り軸もギヤやプーリで増速・減速する場合があり。
主軸は位置情報を見ていない場合が多いので、若干の滑りの生じるＶベルト
系でもＯＫであるが、送り軸の場合はタイミングベルトを用いことが望ま
しい(ただし回転速度が高くなるとタイミングベルトは騒音大)。さらに
ベルト駆動の場合、送り軸(ボールねじ)に位置検出器を付ける方が良い。

機構の簡素化＝低イナーシャ化、高バランス化などを目的として、主軸や
送り軸とモータを一体化した、ビルトインモータ/ＤＤモータが近年の工作
機械の主流。
但し、減速機構を入れないので低速時のトルク不足を補うため出力を高める
傾向にある。

大雑把には以上です。

質問No.43042、43044のキモもこんなところですか．．．

ミーリング主軸とターニング主軸を併せ持つ、複合加工機の
ターニング主軸は、スピンドルモードど軸制御モードの両方
が使用できますね。
質問者さんが補足で書かれた通り、軸(サーボ)制御モードで
の最高回転速度は、応答性の限界により低くなります。
（それでも10,000min-1まで制御できることは知りませんでした、
驚きです）

なるほど良く分かりました。
小生の知識の範疇では、2,000min-1位は追従できるようです。

＞主軸最高回転速度　8,000min-1[15,000・20,000・25,000・35,000min-1]と

カギ括弧がオプションなのか？否か？は置いといて
↓の「ギヤ主軸」「無段」「無段×自動2段」の違いとは何ぞや？
MU1000H 機械仕様
http://www.okuma.co.jp/product/new/mu_10000h/index2.html
主軸回転速度 50～6,000 ［10～4,500〈ギヤ主軸〉］

MU-5000V〈-L〉機械仕様
http://www.okuma.co.jp/product/new/mu_5000v/index2.html
主軸回転速度　10,000［15,000、20,000、25,000］〈8,000、12,000〉
主軸変速レンジ数　無段

VTM-2000YB　機械仕様
http://www.okuma.co.jp/product/new/vtm2000yb/index2.html
主軸回転速度　4～300［4～200］
主軸の変速レンジ数　無段×自動2段



＞“電動機　15000回転　11kW　or　7.5kW”にて何回も検索しましたが、
あぁ、なるほどね見つかりませんねぇ
http://www.hitachi-ies.co.jp/products/motor/kahen/hispeed.htm
せいぜい大きくて７．５ｋｗ　２００００ｒｐｍしか見当たらない
他メーカでもほぼ同様ではあるなぁ

ただ、素朴な疑問として１１ｋｗ増速ギアって有るの？
減速機はいくらでもあるが．．．．
増速は↓の手しか見つかりません
http://www.nttool.com/products/pid/77/