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2台のモータの同期
2023/10/13 13:33
- 真空ポンプの上下振動を打ち消すために、2台のモータを同期させる方法を考えています。
- シングルのピストン式真空ポンプではバランサでは振動を取ることができないため、2台のポンプを共通架台に置き、振動の位相を180度ずらして回転させることで、振動を打ち消すことができるか検討しています。
- モータやプーリから回転位置を検出し、2台のモータが常に逆位相になるような制御をすることで、振動を最小限に抑えることができるのか試してみたいです。
2台のモータの同期
2004/12/17 14:04
上下振動の激しい真空ポンプを使ってます。
シングルのピストン式なので、バランサでは振動を取れないとの事。
そのポンプを2台共通架台に置き、
2台の上下振動の位相を180度ずらして回転できたなら振動が多少打ち消せないかと考えてます。
モータ、若しくはプーリから、回転位置を検出して、
2台が常に逆位相になるような制御は出来ないでしょうか?
回答 (7件中 1~5件目)
マイタギアボックス(ベベルギアボックス)では如何でしょうか、入力軸1軸、出力軸2軸タイプです。軸端から見て入力右回転の時には出力軸は左右になります。特型で入力軸は右、出力軸は2本共に左回転も対応できます。振動が大きい事・より位相差を小さくしたい場合はバックラッシを小さくする特型要求が必要でしょう。(ツバキエマソンで対応)
自動車でいえばディファレンシャルギアです。
振動の程度や速度の変化の有無がわかりませんが、カップリングの選定も振動・騒音・位相差に大きく影響します。
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>2台の上下振動の位相を180度ずらして回転できたなら振動が多少打ち消せないかと…
それならいっそう、モータを共通にし、タイミングベルト等で同期をとった方が
簡単ですよ。
又は、モータが痛みますが、今の仕様でタイミングベルト等で同期をとる方で。
>>2台を機械的に繋ぐと言う方式は、何か怖い気がします。
クランクシャフト を使えばエンジンと一緒
メカ的にうねうねやるより
>>常識的にはサーボモータでなければ完全な同期運転は無理でしょう(高価)
サーボ or ステップでやったほうが
トータル的に安いと思う
電気的な同期はコストで見合わないと思います。
慣性力を逆位相同士で相殺させる事は常識的なことで
私の知る有名商品例をあげますと
富士重工業の水平対向エンジン
日立製作所の水平対向バランス形コンプレッサー など
慣性力を水平面内対向にするか垂直面内対向にするかは機器のレイアウト
上の問題だけです。
本例では2台が独立したインダクションモーター駆動と思われますので
負荷が重く回転速度が低下している側を負荷が軽い側が援護して
負荷の平均化が計れるメリットも考えて二台を機械的に連結するのが
好ましいと考えます。
タイミングベルト、歯車などが良いと思います。
また連結を切り離す必要があれば一点結合クラッチ
(商品名;ワンポイントクラッチ)などを設けておけば再連結時に安心だと思 います。
対向させ相殺させると言っても一次加振力に関しては期待はできますが
高次成分に関しては機器の回転方向など更に配慮が必要と思われます。
3相汎用モータをインバータで正確に回転角度を同期させて
回転させることは可能ではあります
でも、はたして真空ポンプみたいな振動の大きな機械の回転を同期させ得るか?
恐らく誰も挑戦して無いと思います
不可能を承知の上で挑戦してみては?
もしかしたら特許が取れるかも?
↓に3相モータを同期回転させる原理が説明されています
シンクロ電機
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/1996/00449/contents/095.htm
↓シンクロメーカ&シンクロ変換機メーカ
http://tamagawa-seiki.com/japan/products/sensor.html
http://www.m-system.co.jp/MameChishiki/02_04/0212.html
http://www.m-system.co.jp/NewPro/News.htm
http://www.yokogawa.co.jp/MCC/juxta/m/m-2.htm
↑のはインバータにも使えますがこの事例には応答速度的に?が残ります
↓インバータメーカから出てる変換機
http://www.e-mechatronics.com/inverter/document/index.html
VSシステムモジュール
位置制御器 JGSM-06
でも、インバータでシステムを構成したとして実用にはほど遠いもので
あろうとは予想します
常識的にはサーボモータでなければ完全な同期運転は無理でしょう(高価)
インバータでは振動を抑えれる程度にはなるかも知れませんが
結論的には#1さんのタイミングベルトで廻すほうが1番簡単だと思います
仮にどちらかが過負荷で停止したとしてももう片方で2個のポンプを
駆動するだけですから壊れる事は無いと思います
(もう片方もいずれ過負荷に成って停止するが)
補足
2004/12/20 10:28
インバータ制御に関しては、
東芝に聞いてみます。
シンクロ変速機はちょっと大掛かりになりそうですね。
機械の両側にポンププーリ、フライホイールが付いておりますので、
そのフライホイールをプーリに交換すれば、
実験は出来そうですね。
電気的(インバータ)に出来れば、
ポンプの改造無しに後付けが出来るので、
追加費用が少なくて済むかなと思ったのでしたが、
難しそうですね。
東芝の回答を聞いたら、
閉めさせていただきます。