maxon DC motor テクノロジー その要点
maxon DC motor maxon DC motor テクノロジー その要点 maxon DC motorの特長: – コギングなし – 低慣性ロータにより高加速性 – 低電磁障害 – 低インダクタンス – 高効率 – 電圧対回転数の直線性 – 負荷対回転数の直線性 – 負荷対電流の直線性 – 多コミュテータ･セグメントによる低トルク･ リップル – 高い過負荷能力 – コンパクト設計＝小型 – モータとギアヘッド、DCタコジェネレータ ／エンコーダとの多彩な組み合わせが可能 Program – RE-Program – -max-Program – -max-Program フランジ 永久磁石 ハウジング（磁気回路） シャフト 巻線 コミュテータ･プレート コミュテータ グラファイトブラシ 貴金属ブラシ カバー 端子／リード線 ボールベアリング 焼結スリーブベアリング maxon RE プログラムの特長: – 高い出力密度 – ネオジムNdFeB磁石内蔵の高品質DCモータ – 高回転、高トルク – 強固なデザイン（メタル･フランジ） maxon -maxの特長: – 高いコストパフォーマンス – アルニコAlNiCo磁石内蔵の高品質DCモータ – ねじり剛性の高いシャフト – 自動化された製造工程 maxon -maxの特長: – 低価格で高性能 – A-maxの合理的な製造工程で高磁束密度ネオ ジウムNdFeB磁石を内蔵 – 自動化された製造工程 マクソンの巻線システム 寿命 マクソンモータの「心臓部」は、国際特許を取 得した菱形コアレス巻線: System maxon®で す。これを採用したモータは様々な長所をもち ます。磁気的なムラ（コギング）がなく、電磁 障害も最小限に抑えることができます。効率は 90%にも達します。 数多くの要因が影響を与えるため、寿命を一般 的に規定することはできません。好ましい条件 下では20000時間以上の寿命を達成することも ありますが、きわめて厳しい条件下では希に 100時間以下の場合もあります。平均的にはお およそ1000時間から3000時間程度です。 モータデータをご覧になればお判りのように、 異なる巻線番号の製品が用意されています。こ れはワイヤゲージ（線径）と巻線回数の違いに よるものです。線径32mから0.45mmの巻線を 使用することにより、端子間抵抗の異なる製品 が得られます。 これらのバリエーションが、各モータのパラメ ータ（トルク定数と回転数定数）、回転数や電 流に影響を与え、ユーザはそれらの中から特定 のアプリケーションに最適なモータを選ぶこと ができます。 以下の要因がモータ寿命に影響を与えます: 1. 電気的負荷: 電流が増すほど電気的な劣化が 進みます。若干余裕のあるモータを選んだ方が よい場合もあります。当社の専門家がご相談に 応じます。 2. 回転数: 回転数が増すほど機械的／電気的な 劣化が進みます。 3. 駆動方法: 極端な起動／停止および正転／逆 転の繰り返し運転は、寿命を縮める要因となり ます。 4. 環境の影響: 温度、湿度、振動、取り付け方 法など。 5. CLLコンセプトが貴金属ブラシのもつ利点に 加え、特に高負荷運転においてモータ寿命を延 ばします。 6. グラファイトブラシとボールベアリングを併 用するときわめて厳しい条件下でも長寿命を可 能とします。 高温度バージョンの巻線最高許容温度は125°C ( 一 部 の 製 品 で 155°C） 、 そ の 他 の 製 品 で は 85°C（一部の製品で100°C）となっています。 同タイプのモータで抵抗値の違いにより、次の ような特性となります: 回転数 最適な回転数はモータのサイズにより、4000 rpmから9000 rpmの範囲にあります。 一部モータでは、20000 rpm以上の回転数にも 対応可能です。 一定電圧のもとでモータを運転すると負荷の増 加に比例して回転数は減少します。希望の運転 点に適合するモータを豊富な巻線から選択する ことができます。 低端子間抵抗 - 低抵抗巻線 - 太巻線、少巻線回数 - 高起動電流 - 低トルク定数 (mNm / A) - 高回転数定数 (rpm / Volt) 高端子間抵抗 - 高抵抗巻線 - 細巻線、多巻線回数 - 低起動電流 - 高トルク定数 (mNm / A) - 低回転数定数 (rpm / Volt) 低回転数のモータを選ぶよりも、減速されたギ アモータを採用する方が望ましい場合もありま す。 24 テクノロジー その要点 2012年5月版 / 仕様は変更されることがあります maxon DC motor コミュテーション：整流システム グラファイトブラシ 銅コミュテータと組み合わせて用いられ、起動 ／停止の厳しい条件でのアプリケーションに最 適です。 グラファイトブラシを採用したモータは、多く の応用で数千万回のサイクルに耐えます。 グラファイトブラシに適した用途 - 比較的大型のモータ - 電流負荷が大きい - 起動／停止の繰り返し運転 - 正転／逆転の繰り返し運転 - パルス (PWM) 駆動 グラファイトブラシの場合、整流波形にスパイ クの発生が見られますが、それがこのブラシの 特徴のひとつです。このスパイクにより電気的 ノイズが発生しますが、電子的なモータ制御回 路と組み合わせることにより問題なく使用でき ます。ブラシの接触抵抗は、電流により変化す ることにご注意ください。 貴金属ブラシとコミュテータ 貴金属ブラシは、長い休止期間後もきわめて安 定した低い接触抵抗を保証します。モータ運転 中の電磁障害も極めて低く、低電圧でも始動し ます。 貴金属ブラシに適した用途: - 比較的小型のモータ - 連続運転 - 電流負荷が小さい - DCタコジェネレータ - バッテリでの運転 CLLコンセプト アークはコミュテータとブラシを劣化させる主 因です。CLLはアークを効果的に抑え、モータ 寿命を著しく延ばします。貴金属ブラシに採用 されます。 パルス（PWM）駆動時には、高無負荷電流によ りモータが発熱することがあります。 モータ･データの詳細については、49ページを ご参照ください。 コア付きのDCモータとは対照的に、整流(電流) 波形には電気的ノイズがみられません。貴金属 ブラシ／コミュテータとマクソンのロータ･シス テムの組み合わせが、高周波ノイズを激減させ ています。電気的ノイズは最悪の場合、電気回 路に問題を起こしてしまいます。実際に当社の モータでは、ノイズ抑制対策を必要としませ ん。 なお、グラファイトブラシの性質上、電流負荷 が小さい（無負荷運転など）場合や、モータ回 転数が低い場合は、ブラシおよびコミュテータ の異常摩耗やコミュテータ･セグメント間の短絡 などが発生することがあります。上記適した用 途以外でご使用の場合はご注意ください。 詳細な運転条件は当社へお問い合わせ下さい。 グラファイトブラシの整流波形 （電流波形） 整流波形 整流波形はDCモータ1回転以上での電流波形を 示します。 モータ抵抗値の約1/50の値をもつ抵抗をモータ と直列に接続し、その両端をオシロスコープで 観察しています。画面には、この抵抗による電 圧降下が示されています。 貴金属ブラシの整流波形 （電流波形） 2012年5月版 / 仕様は変更されることがあります 説明: リップル、ピーク･ツー･ピーク･リップル 変調、巻線および磁界の非対称性が 基本的な原因 1回転分の信号波形 (ピーク数＝コミュテータ･セグメント数の2倍) テクノロジ – その要点 25
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