Orientalmotorオリエンタルモーター株式会社

おしえて!照代さん

「回生って、なんですか?」

学くん
照代さ~ん!
照代さん
あら、学くん!?何か雰囲気が違うけど、髪型でも変えた・・・?
学くん
あっ・・・。さすが、照代さん!よく気づきましたね。僕も4月で入社2年目だし、もっともっとがんばらなくちゃと思って・・・。で、早速ですが、お客様から「上下方向に速度制御できるモーターはある?」って聞かれているんですが、どのモーターをお勧めすればよいでしょうか?
照代さん
学くんは、どう思うの?
学くん
無励磁作動型の電磁ブレーキ付モーターは、電源が切れた状態で出力軸を機械的に拘束するようになってるんですよね。そうすると、電磁ブレーキがついている速度制御モーターは、すべて上下運転の速度制御ができると考えてよいんですか?
照代さん
そうとも限らないの。まず、モーターを選定する上で、お客様のワークの搬送方向から考えてみましょ!ワークの搬送方向によって使えるモーターがかわってくるのよ。この2種類のワークを考えてみて。
Aの図は、上方向に駆動しているでしょ。これは、巻き上げ運転。Bの図は、下方向に駆動しているから、巻き下げ運転(回生運転)っていうのよ。
学くん
へぇー。
照代さん
巻き上げ運転の速度制御ができるモーターは多いけど、巻き下げ運転の速度制御となると使用できるモーターは限られてくるのよ。ブラシレスDCモーターのBXシリーズやインバータユニットUVシリーズ/BHFシリーズがお勧めね。
学くん
なんでそれ以外の速度制御モーターだとできないんですか?
照代さん
それは、電圧位相制御で速度調整をおこなっているからなの。回転数が下がるとAC電源からモーターへの入力を増やす、回転数が上がると入力を減らす、というように速度の調整をおこなっているの。巻き下げ運転の場合、重力が加わって、設定速度より実際は早く回ってしまうことになっちゃうわよね。そうすると、さっきあげた3つのシリーズ以外の速度制御モーターは、設定速度より早く回ってしまっていると判断して、自動的にモーターへの入力を減らしてしまうのよ。学くん、そうするとワークはどうなると思う?
学くん
えぇー? どうなっちゃうんだろう・・・。モーター自体は、重力で回されてしまうわけだから、いくら入力を減らしても減速しないもんなぁ。っていうことは、結局、モーターにほとんど電圧がかからない状態になってしまう・・・。つまり、シャフトがフリーの状態になって、落下してしまう場合もあるんでしょうか?
照代さん
その通り! それに対して、ブラシレスDCモーターは巻き下げ運転ができるの。その理由は構造にあるの。学くんは、ブラシレスDCモーターの構造がどんなものか知ってる?
学くん
ローターに永久磁石が組み込まれていて、ステーターが電磁石になって、N極とS極を入れ替えることで、ローターを回転させているんでしたよね。
照代さん
そうよ。つまり、ブラシレスDCモーターは、ステーターの電磁石の極性を次々と切り換えていくことで、設定速度を保とうとするの。だから、巻き下げ運転でも安定した速度制御が可能なのよ。そうはいっても、巻き下げ運転をしているとモーターのシャフトは、重力に引っ張られ、多少は回される状態になってしまうでしょ。そうすると、ローターの永久磁石が発電機になってしまい、モーターからドライバに逆起電圧が発生するの。この時の電力を「回生電力」といって、これを吸収する能力のないドライバで巻き下げ運転をおこなうと、破損してしまうのよ。
学くん
そうなんだー。ブラシレスDCモーターのBXシリーズの場合は、回生電力を吸収する能力があるっていうことなんですね。
照代さん
そうよ。でも、回生電力を吸収するには、オプションでご用意している回生ユニットが必要になるの。これをつけていただくことで、回生電力を熱として放出する事ができるようになるのよ。でも、放出できる能力に制限があるから、トルク、回転数、運転時間、運転サイクルなどから、どのくらいの回生電力が発生するのか、算出※する必要があるのよ。
学くん
そうかぁー。計算式から、お客様の方で発生する回生電力を概算する事もできるけど、選定サービス(無料)まで、ご相談いただければ、こちらで計算することもできますよね。
照代さん
そうね。その方が、お客様の手を煩わせることもないしね。
学くん
じゃあ、さっそくお客様に、トルクや回転数、運転サイクルなど確認してこようっと!

※計算式は総合カタログの各製品(ブラシレスDCモーターユニットBXシリーズ、インバータユニットBHFシリーズ)ページに掲載しています。

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