モーターの選定

Question

下記の構造の機械を製作したいと思っています。
・扇風機のようにモーターでプロペラを回す。（一定の速度）
・羽にブラシを着け、ブラシをネットに押し付けつつ回転させる。
　（ネットは金属製で、付着したゴミを清掃するための装置です）

マサツによる負荷トルクは５．８８〔Nｍ〕です。
羽根（プロペラ）の直径は４００〔ｍｍ〕です。

自分ではモーターはマブチモーター、シンクロナスモーターを検討しています。

どんなモーターかつ性能はどれくらい必要かを教えていただきたく思います。
よろしくお願いします。

補足します。

羽根の回転数は１０００～２０００〔ｒｐｍ〕程度
また、回転数は一定で考えています。（可変しない）
電源はDC24Vです。
耐水、防塵要求は必要です。

情報不足ですいませんでした。
よろしくお願いします。

さらに補足します。
負荷を追加した状態での回転数は１００〔ｒｐｍ〕ぐらいまで小さくなるかと思います。
またACでも対応可能です。
（できればDCの方が接続しやすい）

たびたびすいません。
よろしくお願いします。

Accepted Answer

先ず、モータの動力を算出する必要があります。
それは、URLで示すような計算をします。

動力（仕事率）Ｐ＝　Ｔｎ／9549　　　(kW)
Ｐ：動力（ｋＷ）、Ｔ：トルク（Ｎ・ｍ）、ｎ：回転数または回転速度（ｒｐｍ）

【重力単位系】では、
動力（仕事率）Ｐ＝　Ｔｎ／975　　　(kW)
Ｐ：動力（ｋＷ）、Ｔ：トルク（ｋｇｆ・ｍ）、ｎ：回転数または回転速度（ｒｐｍ）

因って、
動力（仕事率）Ｐ＝5.88［N･m］×2000［rpm］÷9549 ＝ 1.23［kW］
となります。
後は、2000rpmまでの到達する時間で、1.23［kw］＋α とします。
＋αの求め方は、羽根(プロペラ)のGD2を計算して求めるか、モータメーカーの計算ソフトに
当て嵌めて計算するかです。

ＰＣが調子悪くなったので、アドバイスを一時中止します。

只、心配な内容があります。
> マサツによる負荷トルクは５．８８〔Nｍ〕です。
の根拠です。
誤りや始動時の負荷トルクが大きい場合は、問題が発生する恐れがあります。
(静摩擦係数 ＞ 動摩擦係数　となるので、始動時の負荷は大きくなる傾向があります)

次に、回転数は一定で考えていますなら、最高使用回転数で動力計算をすればよいのですが、
負荷を追加した状態での回転数は100[rpm]まで小さくなるが、？？？？です。
ＡＣモータなら、その回転域では負荷トルク維持ができなく、通常は停止します。
2000[rpm]の高回転なら、サーボモータかACモータ＋減速機ではなく増速機仕様となります。
また、回転数100[rpm]の条件で、再度モータ動力計算をし、0.062[kW]→62[W]以上のモータ
を選定するようにして、減速機で回転数を100[rpm]に調整するとよいでしょう。

ＤＣモータは、容易に回転数を変更できますが、ハード的な欠点も多く、低速回転域
(100[rpm])のトルクをモータ性能曲線で調べ、失速して停止しないようにすることが
大切です。

それと併行し、耐水や防塵仕様のモータ選定をする必要があります。

色々書きましたが、新人さんみたいなので、後は対話形式で、確認していきましょう。

ＡＣモータは、定格回転数より若干小さい値で使用する、設定するのが一般的です。

ＡＣモーターの４極(ポール)タイプでは、減速機無し仕様で、
＊ 60Hz仕様の場所では、120×60[Hz]÷4[極]＝1800rpm　の計算になり、
　 実際の負荷が掛かった場合に、1750rpmの実回転で計算処理します。
＊ 50Hz仕様の場所では、120×50[Hz]÷4[極]＝1500rpm　の計算になり、
　 実際の負荷が掛かった場合に、1450rpmの実回転で計算処理します。
と云った具合に、実回転を定格回転として、計算していきます。

Answer

丸投げだなあ

回転数は？
回転数は可変にするの？
AC/DC？
耐水、防塵要求は？

補足しないと、回答がつきませんよ。

回答が付きましたので、よろしいかと思います。

ところで、
質問者さんの意図からは離れてしまうが、

金属メッシュ、ウェット、汚れ落とし、
から

プロペラ式ブラシ
には、
私の想像力では、たどり着けなかったのです。

棒状のブラシ　が到達点でした。
勝手に平面だと考えたからでしょうか。

モーターの選定