同期ギアモーター – Trustec
高精度モーション制御の世界では、同期ギア モーターほど、シンプルさ、精度、信頼性の完璧なバランスを提供するコンポーネントはほとんどありません。滑りを利用してトルクを生成する誘導モーターとは異なり、同期ギアモーターは AC 電源の周波数に正確に比例する速度で回転します。この固有の特性により、一定速度、再現性、およびメンテナンスの手間がかからない動作が求められる用途に最適です。 Trustec では、HVAC ダンパーや医療機器から自動販売機や自動標識に至るまで、幅広い業界にサービスを提供する同期ギア モーターの包括的な製品ラインを設計してきました。
同期ギア モーターが他の種類のモーターと区別される理由を理解するには、その動作原理を確認することが役立ちます。同期モーターのステーターは、ローター上の永久磁石または突極に固定される回転磁界を生成します。その結果、ローターは磁界と同じ速度で回転し、スリップや遅れは発生しません。 60 Hz 電源の場合、2 極同期モーターは正確に 3600 RPM で動作し、4 極同期モーターは 1800 RPM で動作します。この同期ローターと高品質のギアボックスを組み合わせると、同期ギアモーター電気入力と機械出力間の完璧なタイミングを維持しながら、正確な出力速度 (多くの場合 0.5 ～ 60 RPM という低さ) を実現します。
最も一般的な誤解の 1 つは、小型ギア モーターはすべて同じように動作するというものです。実際には、影付き極または永久分割コンデンサ (PSC) モーターは、負荷がかかると速度が低下します。その回転数はトルク要求に応じて変化します。しかし、同期ギアモーターは滑りません。モーターが同期状態になると、負荷に関係なく、破壊トルクまで定格速度を維持します。負荷がその制限を超えると、モーターは損傷することなく停止し、過負荷が解除されるのを待ちます。この「失速するまで一定速度」の動作は、フィードバック制御なしでバルブやルーバーを固定位置まで回転させる必要があるダンパー アクチュエーターなどの用途では非常に貴重です。
Trustec は、永久磁石同期モータ (PMSM) とヒステリシス同期モータという 2 つの主なタイプの同期ギア モータを製造しています。 PMSM は、低電力アプリケーション (通常は 1 ～ 50 ワット) で最も一般的です。ステーターの回転磁界をロックするフェライトまたは希土類磁石のローターを使用します。これらのモーターは誘導モーター (ケージ巻線を使用) として起動し、数ミリ秒以内に同期を開始します。一方、当社のヒステリシス同期モータは、残留磁場を保持する特殊合金ロータリングを使用しています。高い慣性負荷で起動でき、非常に静かであるため、医療用ポンプやオフィス オートメーションに最適です。
ギアボックスを同期モーターと統合すると、可能性が劇的に広がります。あ同期ギアモーターTrustec の製品には、トルクを増大させながら出力速度を低下させる、精密にカットされた遊星歯車または平歯車列が含まれています。たとえば、同期速度 600 RPM (60 Hz で 6 極) のモーターと 60:1 ギア減速機を組み合わせると、出力シャフトで正確な 10 RPM、最大 200 oz-in のトルクを実現します。ギア比は 3:1 から 500:1 以上まで用意されており、エンジニアはアプリケーションが要求する速度とトルクの曲線を正確に選択できます。ギアボックスは合成グリースで恒久的に潤滑され、ほこりの侵入を防ぐために密閉されており、多くの場合、IP40 ～ IP54 の定格を達成しています。
同期ギアモーターが他のすべてのモーターよりも優れている実際の用途は何ですか? HVAC ゾーン ダンパー アクチュエーターを検討してください。最新のゾーンコンフォートシステムの各ダンパーは、サーモスタット信号に基づいて正確な角度で開閉する必要があります。カムまたはリンケージを駆動する同期ギアモーターは、モーター固有の磁気ディテントトルクまたは追加のブレーキのおかげで、ダンパーを一定の速度で動かし、正確な移動終了位置で停止し、電力なしでその位置を保持します。ステッピング モーターとは異なり、エンコーダーやフィードバック ループは必要ありません。一般的なAC誘導モーターと異なり、電圧変動による速度変動がありません。その結果、フェールセーフで数十年にわたって動作する、堅牢で低コストの作動ソリューションが実現します。
もう 1 つの主な用途は、自動販売機やコイン式装置です。スナック自動販売機のスパイラル製品払い出し機構は、製品を落とすために正確に 1 回転する必要があります。シンプルなリミットスイッチでタイミングを調整する同期ギアモーターにより、完璧な再現性が得られます。同様に、回転展示プラットフォーム、回転広告看板、および自動スライド ドア オープナーは、静かでメンテナンス不要の動作を実現するためにこれらのモーターに依存しています。医療分野では、血液分析装置と輸液ポンプは小型同期ギア モーターを使用して、試薬トレイを回転させたり、正確に制御された低速でシリンジ機構を駆動したりします。
メンテナンスの観点から見ると、同期ギアモーターは夢のような存在です。ブラシを交換したり、コンデンサーを故障させたり、遠心スイッチを固着させたりする必要はありません。モーター巻線は通常、クラス B または F 絶縁であり、最大 40°C の周囲温度で連続動作が可能です。ギアボックスは密閉され、潤滑されているため、メンテナンスは必要ありません。唯一の潜在的な故障点はモーターの始動回路です。一部の設計では小さな始動コンデンサーやシェーディング コイルが使用されていますが、最新の永久磁石同期モーターのほとんどは自己始動式です。 Trustec では、モーターに熱過負荷保護装置 (自動リセットまたはワンショット) を装備し、長時間の停止状態でのコイルの焼損を防止します。
プロジェクトに適した同期ギア モーターを選択するには、4 つの重要なパラメータが必要です。まず、出力速度 (RPM): 負荷に必要な 1 分間あたりの回転数を決定します。次に、必要なトルク: 荷物を移動および保持するために必要な力を測定し、1.5 ～ 2.0 の安全係数を追加します。 3 番目に電源: ほとんどのアプリケーションは、50/60 Hz で 110/120V AC または 220/230V AC を使用します。第 4 に、取り付け構成: 当社のモーターは、フェイス マウント、フット マウント、またはカスタム ブラケットで利用できます。 2軸延長や直角変速機、電源OFF時のトルク保持用電磁ブレーキなども取り揃えております。
Trustec の同期ギア モータ シリーズの際立った特徴の 1 つは、双方向機能です。多くの競合他社は、時計回りのみに回転するモーターを提供しています。当社の設計には、ユーザーが時計回りまたは反時計回りの回転を選択できるようにする簡単な配線変更が含まれています。さらに、ステーター巻線をタップするか、別個の制御巻線を使用することにより、モーターに 2 つ以上の速度を提供します。断続的な使用を必要とするアプリケーション (例: 5 分間オン、20 分間オフのサイクル時間) の場合、当社のモーターは、同じフレームサイズの連続定格ユニットよりも高いトルクを提供します。
騒音や振動は問題になるまで見過ごされがちです。安価な同期ギア モーターでは、顕著な 120 Hz のハム音やギアのガタガタ音が発生することがあります。 Trustec は、上位モデルのヘリカル カット ギア、精密バランスの取れたローター、エラストマー製取り付けガスケットでこの問題に対処しています。結果は、同期ギアモーター動作音は 1 メートルで 40 dBA 未満で、病室、図書館、住宅用 HVAC 機器には十分な静かさです。さらに、当社のモーターは RoHS に準拠しており、ISO 9001 プロセスに基づいて製造されており、バッチごとに一貫した品質を保証します。
バッテリ駆動または低電力デバイスを設計するエンジニアにとって、同期ギア モーターは AC で動作するため、オプションではないと考えるかもしれません。ただし、Trustec は、修正正弦波または純粋な正弦波インバーターで非常に効率的に動作する AC 同期モーターを提供しています。 12V DC ～ 110V AC の小型インバーターを使用すると、RV レベリング システム、ソーラー トラッカー、ポータブル医療機器などのモバイル アプリケーションで当社のモーターを使用できます。システムの総コストは、多くの場合、専用コントローラーを備えた同等の DC ブラシレス モーターよりも低くなります。
既存の同期ギア モーターを交換する場合は、シャフトの直径と長さ、ボルトの円パターン、ギアボックスを含む全長の 3 つの重要な寸法に注意してください。 Trustec は、カタログ内のすべてのモデルについて詳細な 2D 図面と 3D ステップ ファイルを提供します。また、低最小注文数量で、フラット、キー溝、クロス穴、または雄ねじなどのカスタム シャフト加工も提供しています。大規模な OEM 顧客の場合、ホール効果センサーまたは磁気エンコーダーをギアボックス ハウジングに直接埋め込み、設置面積を増やすことなくモーターを閉ループ位置決めデバイスに変えることができます。
要約すると、この質素な同期ギア モーターは、多くの場合、シンプルなソリューションが最も強力であるという考えを証明しています。何千ものアプリケーションにおいて、揺るぎないスピード、楽なメンテナンス、そして数十年にわたる信頼性の高いサービスを提供します。 Trustec では、この実証済みのテクノロジーを最新の素材、精密なギア、厳格なテストによってさらに磨き上げています。工場から出荷されるすべてのモーターは動力計で動作し、速度とトルクの曲線が検証されます。当社の仕様を競合他社と比較することをお勧めします。Trustec がパフォーマンス、価格、可用性の最良の組み合わせを提供していることがわかります。
新しい自動ダンパー システムを設計する場合でも、古い自動販売機を修理する場合でも、回転する商品ディスプレイを構築する場合でも、Trustec の同期ギア モーターをお選びください。さまざまな負荷の下での一定速度、瞬時の起動と停止、そして多くの場合、電力を供給する機器を超える耐用年数というメリットが得られます。当社の AC 同期モーター、ギアボックス、およびアクセサリの全製品をご覧になるには、最寄りの代理店にお問い合わせいただくか、当社の Web サイトにアクセスしてください。 Trustec が次のプロジェクトを正確かつ確実に推進しましょう。
