リングコーンのトルク特性について

Question

インバーターで、羽の回転速度を変速させている混練機があるのですが、低速で使用う中に過負荷で停止してしまうことがあり、メーカーよりリングコーンでの変速を進められています。
リングコーンについて、変速の原理は理解しているのですが、トルク特性について理解が出来ていません。低速から高速まで一定と考えて良いのでしょうか？また、リングコーンを使用するにあたり、メリット、デメリットを教えて頂けるとありがたいです。

Accepted Answer

少し見方を変えてみての考察をしてみてください。

≪ACモータ≫　→　≪変速機≫　→　≪攪拌ユニット≫　→　≪混練剤≫

ACモータは、定格回転数と定格トルク(近く)で使用するものです。
その使用方法が、一番効率的です。

また、“攪拌ユニット”と“混練剤”には、以下のような特性が大半です。
◆ “混練剤”の粘度が高い場合は、攪拌ユニットは比較的低速でしか回転しないし、
　　回転させる力(回転トルク)は比較的大きい
◇ “混練剤”の粘度が低い場合は、攪拌ユニットは比較的高速で回転するし、
　　回転させる力(回転トルク)は比較的小さい
※ そして、混練機を動作させる場合は、
　 当初◆印が多く、徐々に◇印のようになっていくパターンは多い
　 その逆の当初◇印が多く、徐々に◆印のようになっていくパターンは少ない
　 ですが、◆印や◇印の傾向は変わらないことが使用内容から判ります。

さて、
★ インバータで変速する場合は、モータの定格回転数より下げると、トルクも下がります。
　 高機能のインバータでは、トルクは略フラットを維持しますが、上昇はしません。
　 そして、著しく回転数を下げますと、高機能インバータでもトルクが下がります。
　 この内容は、◆印や◇印の仕様に合っていません。
★ リングコーンで変速する場合は、モータの定格回転数より下げると、トルクは上がります。
　 また、モータの定格回転数まで戻すと、トルクは元の値まで上がります。
　 そして、著しく回転数を下げますと、トルクは著しく上がります。
　 それに、モータは常に定格回転数と定格トルク(近く)で動作しています。以上から、リングコーンで変速する方法が利に適うとなるのです。

尚、“インバータ”も“リングコーン”も無段変速は可能ですが、回転の変化とトルクの
変化に関しては、それぞれ特色があります。
そして、その他のスペースや価格、遠隔操作や操作方法等での変速のやり易さでも、特色が
あるので、近年は“インバータ”有利、“リングコーン”不利となっています。
混練機での検討や考察と逆ですがね。

Answer

回答直後にひそかに追記する行為
　　＞他の回答者さんの内容も含めて、お礼と評価をし、閉じましょう
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=251655&event=QE0004
椿事再発なのか・・・

Answer

再出です。
> 今回のアドバイスを元にメーカーと話をしたいと思います。
に関しては、混練機製作メーカーですか？それとも、リングコーンメーカーですか？

混練機製作メーカーであれば、
混練機の製作仕様書を作成し、貴社の許可や承認を得て製作していますので、製作メーカー
責任はないと考えます。
そして、対策としては、ACモータに減速機を追加し、インバーター制御で変速する方法が
安価に対策できると提案があるでしょう。
ACモータ＋減速機の仕様、又は既に(ACモータ＋減速機)の仕様であれば減速比を大きいタイプ
に変更する仕様での提案となるでしょう。
インバーターで回転数を落とすと、トルクは一定か少し減少する。
そして、極めて低速にすると、トルクは大幅に減少します。
ですが、減速機で回転数を落とすと、トルクは回転数に反比例し増加します。
そして、大きな減速比で極めて低速にしても、トルクは回転数に反比例し増加します。
(減速機を使用すると、モータは定格回転数近くで回転するので、モータのトルクは減少しない)
只、混練機の高回転域での使用ができなくなるデメリットが発生します。
貴社での使用に差し支えなかったら、減速機追加若しくは高減速機に変更で対処もベターです。

リングコーンのメーカーであれば、他の回答者さんの記述の如く、日本電産シンポさんに
確認した方が良いでしょう。
蛇足ですが、日本電産シンポさんは、以前はシンポ工業さんと云って、リングコーンを主体に
製作していました。
しかし、インバーターの普及等により経営不振、日本電産さんの支援を受けて、
以下のURLの如く、総合的な減速機/変速機のメーカーとして活躍しています。
ですから、リングコーンに関しても、対応してくれます。

貴殿が納得できたら、このサイトの案内にもあるように評価して、早目に閉じましょう。

Answer

現行タイプは モーター＋インバーター に変更されたが
弊社で扱っている内研機の主軸に使用しています。

シンポのﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞでは ＲＸ・ＮＲＸ しか無いように思われるが
昔は、ＳＣＭ ・　ＯＭ のタイプ
価格も少し安いし現行でも入手は可能です。
※ＳＣＭは変速範囲は小さい

リングコーンの特徴はカタログを見ればわかると思うが
基本的に頻繁に変速される使用法の場合に有利です。

モーター回転が一定
　　　↓
基本的に定馬力と考えてください

内部に自動調圧機構があり リングやコーンの過度の負担を軽減するが
変速をせず一定の回転で使い続けるとコーンの同じ位置で使い続ける事になり
磨耗が早まる危険もある。
※この様な使い方ならギャーなどで減速する方が良い

回転を変更しながら使うのなら小さいモーターで間に合う事が多いので
使いやすいと思う。

単純に言うと
モーター軸と減速機の軸径を比べれば同じモーターで軸径が大きくなる
その分トルクが出ている証拠。

変速ハンドルの位置も後から変更は可能です。

余計なお世話かもしれないが
タイプの選定ついてのアドバイス

トルクが欲しい場合は　ＲＸＭ　or　ＳＣＭ

０回転から徐々に回転を上げるなら ＲＸＭ or ＮＲＸ

両方なら ＲＸＭ

０回転には負荷が掛かっている事が前提
無負荷なら回転しますよ。

特性として目盛位置が一定でも 負荷によって回転数が必ずしも一定では無い
※ある程度のの負荷が掛かれば一定となる。

どの負荷でも一定の回転が欲しいなら ＳＣＭ です。

補足

＞特性として目盛位置が一定でも 負荷によって回転数が必ずしも一定では無い
　メーカーの自動制御システムを使えば回転数一定もＯＫです。

Answer

http://www.nidec-shimpo.co.jp/pdf/products/total/70020P.pdf

上記URLの文書の９ページに、
リングの位置とトルクの関係を示すグラフがあります。

特徴として、次の記述があります。
自動制御が安価に、0rpmからの広変速が可能で、低速では高速
時の10倍のトルクを得ることができます。

メーカーが、リングコーンでの変速を勧める理由は、低速域でトルクを
増大できるからと思います。
単純なインバータ起動では、低速域でトルクが低下する傾向があるので、
低速で使用する際に過負荷で停止することが起こると判断されているもの
と想像します。

先の回答者さんとかぶってしまったようです。

回答タイミングの差をご勘弁下さい。

Answer

リングコーンのメーカである日本電産シンポのURLをクリックして
参考にして下さい。

[日本電産シンポ/リングコーン]
http://www.nidec-shimpo.co.jp/prod/ptm/rx/index.html

RX形ですと[定馬力特性]と書いてありますので、定馬力＝定出力特性
--->出力＝k×回転速度×トルクですので、
低速運転ですとトルクが逆比例して増大することになります。

NRX形ですと[定馬力/定トルクの中間特性]と書いてあります。
この機種の場合、メーカより回転速度とトルクの大きさの関係を
確認しておく必要があると考えます。

なお、インバータを使用する場合は必要な可変速範囲での負荷トルク
を調べ、減速機を追加(トルクが増大)することにより、対応可能の
場合もあります。

リングコーンのトルク特性について