速度制御モーター導入物語比較事例

ここは設備から装置の設計、組み立てまで、幅広い仕事を請け負うA社。
若手設計者インバー太郎とブラシレス夫は、機械も電気もこの機会に勉強してみろと専用機の搬送部の設計を任された。
発想のスタート地点が違うこの二人。果たして装置は無事できあがるのか…?

知って得する目からウロコ

知って得する目からウロコ

課題

専用機のワーク搬送軸(ベルトコンベヤ)。
搬入出用と、 画像処理用を製作する。

専用機のワーク搬送軸(ベルトコンベヤ)。搬入出用と、 画像処理用を製作する。
インバー太郎「それで速度変更が必要ならインバータでしょ。普通のモーターに回路後付けでOKだから簡単だよね!」
入社1年目。
行動は早いが、
よく考えないでつっぱしりがち。

インバー太郎くんは、モーターはX社指定、
インバータは先輩が使っていたZ社を選択

インバー太郎くんは、モーターはX社指定、インバータは先輩が使っていたZ社を選択
ブラシレス夫「モーターと回路がセットになってて速度制御用ってうたってるくらいだから、ブラシレスモーターで検討してみよう。」
入社1年目。
わりと要領がいいタイプ。

ブラシレス夫くんは、操作が簡単そうな
ブラシレスモーターBMUシリーズを選択

ブラシレス夫くんは、操作が簡単そうなブラシレスモーターBMUシリーズを選択
インバー太郎

モーターの選定、インバータの選定、
両方やらなきゃ。面倒だな。

3~120Hzで速度変更できる、と思ったら仕様の速度設定範囲とモーターが動くかどうかは別問題なの?特性よく見なきゃ。

モーターとインバータは別々の会社の製品だけど、これ組み合わせたときのトルクとか、電流値は?
仕様には書いてない…
「インバータ機種、設定で異なります」って。

モーターとインバータは別々の会社

組み合わせ特性が正確に分からなかったから、結構余裕を見た選定にしよう。

0.2kWくらい?大きくて高いな。0.1kWでもいけるかな。
ブラシレス夫

選定のために資料を
いろいろ見なくても
済むのがグッとくる。いいね!

どの速度でもトルクは 一定なんだな。分かりやすい。

専用モーターと専用回路の組み合わせになってるから、容量選定とかいらないね。
しかも特性も仕様もメーカー保証で明示されてて楽だな。

専用モーターと専用回路の組み合わせになってるから、容量選定とかいらない

選定計算はメーカーのサービスですぐできた!
メーカーエンジニアからの回答は質問もできるし安心。

回転速度は、80~4,000r/minまで出せるじゃん!
インバー太郎

メーカー違うから納期回答バラバラ…
手配しにくいんですけど。

モーターとインバータは別々のメーカー。インバータは納期かかりそうだから、かなり前もって発注しておかないとダメだな。え、モーターは1週間で入るけど、インバータは在庫切れ?

タイミング悪すぎる!別のルートで調達できないかな?
ブラシレス夫

一括手配でラク&即納対応だって。

1品番、1メーカーで一括手配できる。モーターも回路もギヤも、別々だと面倒なんだよな。すぐ来るなら発注自体はもっと後でもいいか。

購買部も短納期、一括品名だと管理がラクだって!
インバー太郎

パラメータ設定は必要だけど、
ちょっと面倒かな。

設定は… まずモーターと接続して容量にあわせてオートチューニング。過負荷保護もしたいから電子サーマル設定しなきゃ。

ブラシレス夫

すぐつなげて、パラメータ設定なし。
直感で操作できて、立ち上げ早いな~。

モーターと回路の接続はコネクタでワンタッチでOK。運転の設定は…専用設計だからパラメータ設定とかないのか。あとは直感で操作できるな。

クルクル・ポン。かんたん!
インバー太郎

要求条件追加?
もっと早く言ってくれ!

品種追加だって? 10㎏の荷重15㎏まで運べるようにしたい?余裕のある選定だけど、やってみたら運転速度が遅くなった。先輩が、インバータはオープンループ制御だから速度は負荷条件によって変わるぞって。

別々のメーカーだから納期も別々…

コンベヤ複数台作ったけど、全軸を狙った速度通りには動かせないのか…
実際荷重かけると重さによって遅くなるときがあるな。もう少し合わせ込んでみるか。

ブラシレス夫

要求条件追加?
でも、調整しないでOK!

品種追加だって? 10㎏の荷重を15㎏まで運べるようにしたい?計算してみたら、いまの装置のままでトルクは間に合う。荷重が重くなっても速度は変わらないね。

このままでいこう。

コンベヤ複数台作ったけど、実際荷重かけてみても全部設定した速度通りに動いてるようだ。

インバー太郎

手離れ悪くて、
きついな~

一台だけ遅いコンベヤがあるんだけど、設定変えてないのにおかしいな。現場で調整するしかない!

表示器に表示されるのは設定速度。実速度は、わからない…。
ブラシレス夫

手離れよくって
ラクだった~

実速度のほかモーターにかかる負荷率もモニタできる。一台負荷率の高い台があったけど、機構の組みつけに問題があったみたい。デジタル表示もしているし、納入後も調整した通りのパフォーマンス!

コンベヤの実速度と負荷率がデジタル表示で見える!
ブラシレス夫
結論

思い込みで選ばなくてよかった!
仕様や手間の差が
トータルコストダウンにつながる。

つい流用設計や、なんとなくの選定をしていませんか?
価格や慣れで選ぶ前に見直しをオススメします。

インバー太郎の場合

1スタート!

インバー太郎

『単純な動作だから
三相モーターでいいかな』

それで速度変更が必要ならインバータでしょ。
普通のモーターに回路後付けでOKだから簡単だよね!

インバー太郎くんは、モーターはX社指定、インバータは先輩が使っていたZ社を選択

インバー太郎くんは、モーターはX社指定、インバータは先輩が使っていたZ社を選択

2設計・選定

インバー太郎

モーターの選定、インバータの選定、両方やらなきゃ。面倒だな。

3~120Hzで速度変更できる、と思ったら仕様の速度設定範囲とモーターが動くかどうかは別問題なの?特性よく見なきゃ。

▼

モーターとインバータは別々の会社の製品だけど、これ組み合わせたときのトルクとか、電流値は?
仕様には書いてない…
「インバータ機種、設定で異なります」って。

モーターとインバータは別々の会社の製品

組み合わせ特性が正確に分からなかったから、結構余裕を見た選定にしよう。

0.2kWくらい?大きくて高いな。0.1kWでもいけるかな。

3見積・手配

インバー太郎

メーカー違うから納期回答バラバラ…
手配しにくいんですけど。

モーターとインバータは別々のメーカー。インバータは納期かかりそうだから、かなり前もって発注しておかないとダメだな。え、モーターは1週間で入るけど、インバータは在庫切れ?

タイミング悪すぎる!別のルートで調達できないかな?

4設置・配線

インバー太郎

パラメータ設定は必要だけど、ちょっと面倒かな。

設定は… まずモーターと接続して容量にあわせてオートチューニング。過負荷保護もしたいから電子サーマル設定しなきゃ。

5調整

インバー太郎

要求条件追加?
もっと早く言ってくれ!

品種追加だって? 10㎏の荷重15㎏まで運べるようにしたい?余裕のある選定だけど、やってみたら運転速度が遅くなった。先輩が、インバータはオープンループ制御だから速度は負荷条件によって変わるぞって。

別々のメーカーだから納期も別々…
▼

コンベヤ複数台作ったけど、全軸を狙った速度通りには動かせないのか…
実際荷重かけると重さによって遅くなるときがあるな。もう少し合わせ込んでみるか。

6出荷・納品

インバー太郎

手離れ悪くて、
きついな~

一台だけ遅いコンベヤがあるんだけど、設定変えてないのにおかしいな。現場で調整するしかない!

表示器に表示されるのは設定速度。実速度は、わからない…。

ブラシレス夫の場合

1スタート!

ブラシレス夫

『とにかく検討事項は
少なく済ませたい!』

モーターと回路がセットになってて速度制御用ってうたってるくらいだから、ブラシレスモーターで検討してみよう。

ブラシレス夫くんは、操作が簡単そうなブラシレスモーターBMUシリーズを選択

ブラシレス夫くんは、操作が簡単そうなブラシレスモーターBMUシリーズを選択

2設計・選定

ブラシレス夫

選定のために資料をいろいろ見なくても済むのがグッとくる。いいね!

どの速度でもトルクは 一定なんだな。分かりやすい。

▼

専用モーターと専用回路の組み合わせになってるから、容量選定とかいらないね。
しかも特性も仕様もメーカー保証で明示されてて楽だな。

専用モーターと専用回路の組み合わせになってる

選定計算はメーカーのサービスですぐできた!
メーカーエンジニアからの回答は質問もできるし安心。

回転速度は、80~4,000r/minまで出せるじゃん!

3見積・手配

ブラシレス夫

一括手配でラク&即納対応だって。

1品番、1メーカーで一括手配できる。モーターも回路もギヤも、別々だと面倒なんだよな。すぐ来るなら発注自体はもっと後でもいいか。

購買部も短納期、一括品名だと管理がラクだって!

4設置・配線

ブラシレス夫

すぐつなげて、パラメータ設定なし。
直感で操作できて、立ち上げ早いな~。

モーターと回路の接続はコネクタでワンタッチでOK。運転の設定は…専用設計だからパラメータ設定とかないのか。あとは直感で操作できるな。

クルクル・ポン。かんたん!

5調整

ブラシレス夫

要求条件追加?
でも、調整しないでOK!

品種追加だって? 10㎏の荷重を15㎏まで運べるようにしたい?計算してみたら、いまの装置のままでトルクは間に合う。荷重が重くなっても速度は変わらないね。

このままでいこう。
▼

コンベヤ複数台作ったけど、実際荷重かけてみても全部設定した速度通りに動いてるようだ。

6出荷・納品

ブラシレス夫

手離れよくって
ラクだった~

実速度のほかモーターにかかる負荷率もモニタできる。一台負荷率の高い台があったけど、機構の組みつけに問題があったみたい。デジタル表示もしているし、納入後も調整し た通りのパフォーマンス!

コンベヤの実速度と負荷率がデジタル表示で見える!
結論

思い込みで選ばなくてよかった!
仕様や手間の差が
トータルコストダウンにつながる。

ブラシレス夫

つい流用設計や、なんとなくの選定をしていませんか?
価格や慣れで選ぶ前に見直しをオススメします。