産業用オートメーション機器とモーターをどのようにマッチングさせるか？

モーター選定のためのアプリケーション要件の定義

モーター選定におけるトルクと回転速度の要件を特定

産業用モーターを選定する際、最初のステップは、アプリケーションがどの程度のトルクと速度を必要とするかを把握することです。始動トルクは、機械の種類によって大きく異なります。たとえば、コンベアベルトは通常、運転中のトルクの約2倍の始動トルクが必要ですが、遠心ポンプは始動時にほとんど追加の力が必要ありません。連続トルクを正確に算出することは、適切なモーター選定において重要です。最近の研究によると、慣性負荷が大きい用途で使用される場合、小型すぎるモーターは早期故障のリスクが約20％高くなります。速度要件も、単にどれだけ速く回るかという点だけではありません。全速度範囲に加えて、モーターがどれだけ迅速に加速する必要があるかも検討すべきです。これは、頻繁に停止・再始動を行う包装機械などの装置において特に重要です。こうした急激な速度変化は、実際の運用条件下でのモーターの発熱に影響を与え、寿命に影響を及ぼします。

定速産業用途のためのAC誘導モーター

AC誘導モーターは、産業分野における固定速度作業の事実上の標準的な選択肢となっています。工場内のコンベアベルトや水処理施設の大型遠心ポンプを想像してみてください。これらのモーターが際立っているのは、堅牢な構造と極めて少ないメンテナンス要件によるもので、厳しい環境下で毎日休みなく連続運転が必要な状況に非常に適しています。駆動対象の負荷に変動があっても、これらのモーターはほぼ一定の回転数で回転し続けます。この一貫性は、倉庫内での物資搬送や建物内の換気ファンの運転など、現実の使用シーンにおいて省電力に貢献します。このような性能は、従来の非制御型モーターシステムでは到底達成できません。

自動化における精密制御のためのサーボモータとステッピングモータ

±0.1度未満の位置決め精度が要求される用途では、サーボモーターがクローズドループのフィードバックシステムと動的なトルク調整能力により、他の選択肢よりも一般的に優れた性能を発揮します。ステッピングモーターは、数ステップの誤差があっても問題にならない、基本的な3DプリンターやシンプルなCNC工作機械など、予算重視のプロジェクトで依然として人気があります。昨年発表されたモーションコントロール技術分野の最新研究によると、部品を高速かつ正確にピックアップして配置する必要がある高速のロボット組立作業において、サーボモーターはステッピングモーターに比べて約92％速く所定の位置に停止できることが示されています。

ブラシレスDCモーター：効率性と信頼性のバランス

ブラシレスDC（BLDC）モーターは、産業用テストデータに基づき、85～90％のエネルギー効率を発揮し、ブラシ付きモデルに比べて30％長持ちします。電子式整流により火花が発生しないため、可燃性環境でも使用可能です。低速時における高トルク生成能力は、自動包装ラインや製薬充填ラインなどの重要なプロセスを支えています。