質問: インバーターによるモーターのトルクについて ac200v、2.2kwインバーターユニットを使用し、2.2kwインバータモートル付き減速機(減速比:1/35)を駆動いたしておりました。回転数を減らすため0.4kwインバータモートル付き減速機(減速比:1/195)に交換いたしました。そこで取り敢えず、インバーターユニットはそのまま2.2kwインバーターを使用しておりましたが、シャフトの折損、ギヤの異常摩耗、変形が見つかり、その原因として、インバータを疑っております。今回の特殊な使用方法で、0.4kwのモーターは一体トルクはどれほど出ていたのでしょうか。モーターが壊れる前に機械本体が破損した物と思ってはいるのですが、数値で報告書を書く必要があり、その数値に困っております。どなたかご教授下さい。メーカーにも問い合わせしておりますが、何時返事が来るかわかりません。宜しくお願い致します。
回答: モータの慣性モーメント iに対して 角速度変動すれば 歯うちや軸破損しそうですね。 衝撃力がギヤ比の2乗に比例して増えます。 35*35/195*195=大体31分の1 ですので トルクよりは共振破壊を疑っては。 また、トルクは インバータ 許容電流で 瞬間トルクが決まりますので 定格出力はあまり意味ありません。 慣性モーメントはわかりますか。 軸のねじり応力とねじり断面係数は? おおきなインバータを小さなモータと組み合わせると、短い時間では 大きな電流を流し込めることになります。またモータ特性も 出力 とトルク比が違う上に 電流の流し込み方が変わっていますので トルクの立ち上がり パルスが大きくなっているのではないでしょうか。 これは ハンマでたたくような入力になりますし、一度モータが共振すると 大きな力が軸に働きます。 この共振の慣性力は 慣性モーメント* ギヤ比2乗 に比例します。 そこで出力軸がこれに耐えうるか、計算できませんか? 壊れているので ギヤの安全率は1以下です。計算が違っています。 入力が10倍以上になっているか、強度が10分の一になっているか、その両方か。 強度の下がる理由は上記のとうりとすれば、入力の増える理由は? と考えると、動的入力と静的入力があります。 とうぜん静的は計算されたでしょうから、動的入力を疑います。 動的入力で インパクト応答とすると 静的値の2倍になります。 また定常共振が発生すれば 無限大になります。 問題は インバータが大きいので 起動時の静的短時間トルクも2.2/04=5倍ぐらいになってないかな ということです。これで2*5=10倍ですね。