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 19. ギヤードモータについて

ギヤードモータの利点と用途を説明しますギヤードモータの基本構造と選定を説明しますギヤードモータの設置とトップランナー規制を説明します

ギヤードモータの利点と用途

○ギヤードモータとは
三相誘導モータの回転数は、電源周波数と極数とで定まります。直流モータと比較して、交流モータは、回転数が速くトルクが小さめです。誘導モータから低速回転や大トルクを取り出すには、歯車等を組み合わせた減速機を接続します。
ギヤードモータ(ギヤモータ)は、1/3から1/2000程度の減速比の減速機を予め取り付けてモータと一体化した製品です。モータへ個別に減速機を組み合わせることと比較して、ギヤモータでは、小型化・高効率・低騒音・低振動・保守の容易さを期待できます。

○ギヤードモータの用途と種類
ギヤードモータは、コンベア、移動棚、昇降機械、扉開閉用途、シャッター、攪拌機、印刷機械などで使用され、低騒音型や、インバータ駆動が好まれています。
食材洗い機、食品包装機、温室シートでの選果機などでは、防水型のギヤードモータが使われています。
シュレッダー、製材機などでは、高トルク出力のタイプが選ばれています。

○ギヤードモータの用途と出力
2.2kW程度までの低負荷・均一負荷用は、小型・軽量・低騒音を実現でき、食品関係のコンベヤ、立体駐車場などに用いられています。
11kW程度までの中負荷・一般用では、金蔵加工や一般コンベヤに使用されています。
55kWの中容量や、7.5kW程度までの高減速タイプは、工作機械やプラント用機械に用いられています。


ギヤードモータの基本構造と選定

○ギヤードモータの構造
ギヤードモータは、モータ軸の機械的な出力を、モータ軸と平行な軸で取り出す「平行軸」タイプと、直交軸で取り出す「直交軸」タイプとがあります。
ギヤードモータでは、モータの軸自体が歯車加工され、高効率・低騒音・低振動の動力伝達となるよう、工夫されています。
また、滑らかな駆動を保つために潤滑油が使用されており、このグリース及びオイルが長期間良好に保持されるように、オイルシールの形状や素材が工夫されています。
防水タイプでは、衛生面に配慮して、異物が溜まらない滑らかなフレーム表面を採用する製品もあります。

○ギヤードモータとブレーキ
ギヤードモータでは、物理的な電動ブレーキを備えるタイプもあり、昇降用途などで使用されています。

○ギヤードモータの選定
ギヤードモータを選定するには、通常の誘導モータの選定と同様、負荷トルクを算出します。モータを特定すると、電源周波数と極数からモータの回転数が計算できるため、回転数に合う減速比を選びます。
負荷側の回転数を実現できるモータが複数ある場合、サービスファクタなどの計算後の負荷トルクを実現できるモータのうち、定格出力の小さいモータを選定すると、運転時の効率が高くなります。
ブレーキは、必要なブレーキトルクから算出する手法や、制動時間と制動距離から計算する手法などがあります。


ギヤードモータの設置とトップランナー規制

○ギヤードモータの設置
ギヤードモータの回転方向は、結線で特定します。
カップリングで負荷と直結する場合、芯出しを精度良く行います。チェーンギヤ掛けの場合、軸の先端では無く根元で接続し、ゆるみの無い程度の張りで使用します。

○ギヤードモータの潤滑油
オイルを潤滑に使用しているギヤードモータでは、水平面に対して許容可能な傾斜角度が製品ごとに定められています。許容傾斜角度の範囲内で使用をしてください。グリース潤滑機種は、取付方向に制限はありません。
グリースやオイルは消耗品ですので、一定期間又は一定使用時間ごとの交換が必要です。高温場所や連続運転など過酷な使用条件では、交換時期の目安は1年間となります。
食品機械など油気への特別な配慮が必要な使用環境では、万一潤滑油が漏れても食品に混入しないよう、ギヤードモータの下部に油受けを取り付けて下さい。

○トップランナー規制へのメーカーの対応
ギヤードモータについても、各社がトップランナー規制に対応した製品を販売しています。代表的なシリーズ名などは、下記の通りです。
三菱電機は、「三菱プレミアムギヤードモータ」。
ニッセイは、GTRのシリーズ名で「高効率IE3ギヤモータ」と明記。
東芝産業機器システムは、「プレミアムゴールドモートル」。
住友重機械ギヤモータは、「プレスト NEOギアモータ」。


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