Toshiba 東芝シュネデール・インバータ株式会社

乾燥機 [農業機械]



 スクリューコンベアのインバータ・モータ容量の計算方法は?

スクリューコンベアの選定は、スクリュー羽根形状および使用目的 (輸送,計量,脱気,脱液,乾燥,脱油,混合,冷却,加熱 等),取扱粉体の特性 など かなり特殊となりますので、スクリューコンベアメーカへ選定依頼をお願いします。


 A:インバータの選定例:

 1:スクリューコンベアの仕様確認
インバータの選定に際しては、スクリューコンベアメーカより、以下のデータ提供を受けて下さい。
・モータ軸換算全慣性モーメント(モータ軸慣性モーメント含む)
・モータ軸換算負荷トルク
・プーリー比
・モータ定格
運転条件
加減速時間の指定 なし
高速側運転周波数 60 [Hz]
低速側運転周波数 30 [Hz]
電源電圧 3相-200V
モータ仕様
モータ容量 0.4 [kW]
定格電圧 200 [V]
定格電流 2 [A]
定格回転数 1700 [min-1]
定格トルク 2.25 [N・m]
プーリー比 1:10
モータ軸換算全慣性モーメント 0.05 [kg・m2]
モータ軸換算負荷トルク
(定トルク特性)
1.5 [N・m]

 2:インバータの仮選定
モータ定格電流(2A)×1.05=2.1A < 2.4A(VFNC3-2004Pの定格電流)
より、3相200V-0.4kWのVFNC3-2004Pを仮選定します。

 3:必要加速時間・減速時間の算出
以上の条件を元に必要加速時間・減速時間を算出します。

必要加速・減速時間

加速時間=0.05*1800/(9.56*(1.5*2.25-1.5)) = 5.1 [sec]
減速時間=0.05*1800/(9.56*(0.2*2.25+1.5)) = 4.9 [sec]

上記以上の加減速時間を設定すれば、VFNC3-2004Pを適用可能です。

□減速時間を短くする場合、VFS15-2004PMおよび制動抵抗器を使用すると、次のようになります。
減速時間=0.05*1800/(9.56*(0.8*2.25+1.5)) = 2.9 [sec]


加速時間を短くするためには、モータ・インバータ容量のアップが必要です。
減速時間を短くするためには、制動抵抗器オプションまたはインバータの容量アップが必要です。

注意:VF-nC3では、制動抵抗器を使用することができません。VF-S15をご使用ください。


 4:各トルクの確認
VFNC3-2004Pを使用して、加速時間6秒,減速時間5秒とした場合の、各トルクは以下のようになります。

[運転サイクル例]


t1区間:始動~高速時の必要加速トルク
=0.05*1800/(9.56*6)+0.95*1.5=3.0 [N・m]
0.95:機械効率
t2区間:高速時連続負荷トルク
=1.5 [N・m]
t3区間:高速~低速時の必要減速トルク
=0.05*(1800-1800*30/60)/(9.56*5*30/60)-0.95*1.5=0.46 [N・m]
1800*30/60:30Hz時回転数,5*30/60:60Hzから30Hzまでの減速時間
t4区間:低速時連続負荷トルク
=1.5 [N・m]
t5区間:低速~停止時の必要減速トルク
=0.05*(1800*30/60-0)/(9.56*5*30/60)-0.95*1.5=0.46 [N・m]
t6区間:停止時
=0 [N・m]

必要加速・減速トルク

必要加速トルク < モータ定格トルク×α
必要減速トルク < モータ定格トルク×β
となる必要があります。
α:V/f制御時:1.2~1.5,ベクトル制御時:1.5~2.0
β:制動抵抗器を使用しない場合:0.1~0.3
標準オプションの制動抵抗器を使用する場合:0.8
最小許容抵抗値の制動抵抗器を使用する場合:1.0~1.5
通常、
α:V/f制御時:1.2,ベクトル制御時:1.5
β:制動抵抗器を使用しない場合(0.1~3.7kW):0.2
制動抵抗器を使用しない場合(5.5~55kW):0.15
制動抵抗器を使用しない場合(75kW~):0.1
標準オプションの制動抵抗器を使用する場合:0.8
最小許容抵抗値の制動抵抗器を使用する場合:1.0
としてください。


 5:熱容量の確認
頻繁に運転停止を行う場合、熱容量を考慮する必要があります。
この熱容量を検討するために、「熱容量を考慮した二乗平均トルク<モータ定格トルク」となることを確認します。
計算に必要なデータ
加速・減速時 0.7
停止時 0.3
30Hz運転時 0.9
各データは、モータメーカより入手してください。

t2,4,6区間をそれぞれ30秒とすると、
二乗平均トルク=1.61 [N・m]<モータ定格トルク
となります。


熱容量を考慮した二乗平均トルク<モータ定格トルク




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