1. 선정방법

(1) MOTOR 및 CONTROLLER 선정방법
□ 변속만을 필요로 하는가?
□ 순시 정지기능이 필요한가?
□ 적용 MOTOR의 출력은 어느 정도인가?
□ SLOW RUN, SLOW STOP 기능이 필요한가?
상기의 기준으로 SPEED CONTROL MOTOR와 SPEED CONTROLLER의 종류를 검토 선정합니다.

(2) GEAR HEAD 감속비의 선정방법

GEAR 출력축의 회전수가 A rpm에서 B rpm까지 필요한 경우, 높은 쪽의 회전수(B rpm)를 사용하여 감속 비를 계산합니다.
MOTOR의 회전수는 AC SPEED CONTROL MOTOR의 경우 1300 rpm으로 계산합니다.(1300 rpm일 때 출력 TORQUE가 크고, 또한 사용한계 범위가 크기 때문입니다.)
감속비 i_O = 1300(rpm) / B(rpm) 에서 계산치로 가장 근사치 값의 GEAR HEAD(감속비=i)를 사용합니다.

(3) MOTOR축의 최고회전수와 최저회전수
MOTOR축의 최고회전수를 N_H, 최저회전수를 N_L이라고하면 다음과 같습니다.
소요 MOTOR 최고회전수 : N_H = B X i (rpm)
소요 MOTOR 최저회전수 : N_L = A X i (rpm)

(4) MOTOR의 소요 TORQUE
실제로 부하를 구동하기 위하여 필요한 TORQUE T_L과 감속비 i 및 GEAR HEAD의 효율 ñ로부터 MOTOR의 소요 TORQUE T_M을 다음 식으로 구합니다.
T_M = T_L / I X ñ (g·cm)

(5) GEAR HEAD의 선정방법
이상의 방법으로 MOTOR가 선정되면 다음으로 부하의 TORQUE의 크기를 생각하여 GEAR HEAD을 결정하며 이때 부하TORQUE가 GEAR HEAD의 허용 TORQUE이내 인 것을 사용해야 합니다.

2. 선정 계산의 예 

Belt Conveyor의 一方向 回轉인 경우 이송되는 물건의 속도를 1m/分, 2m/分, 4m/分의 3단계로 변화합니다.

(1) MOTOR와 CONTROLLER
一方向 運動하는 것과 保持力이 없으므로 INDUCTION MOTOR TYPE을 선정합니다.

(2) GEAR HEAD출력축의 회전수
Belt Conveyor 속도 1m/分일 때 GEAR HEAD 축
회전수 = Belt Conveyor 속도 / Drum 외경 = 100 / 10 ≒ 3.18 (rpm)
Belt Conveyor 속도 2m/分일 때 GEAR HEAD 축
회전수 = Belt Conveyor 속도 / Drum 외경 = 200 / 10 ≒ 6.378 (rpm)
Belt Conveyor 속도 4m/分일 때 GEAR HEAD 축
회전수 = Belt Conveyor 속도 / Drum 외경 = 400 / 10 ≒ 12.74 (rpm)

(3) GEAR HEAD의 감속 비
GEAR HEAD축 회전수의 높은 쪽을 기준으로 감속 비를 구합니다.
감속비 = MOTOR의 회전수 / GEAR HEAD축 회전수 = 1300 / 12.74 ≒ 102는 통상적 감속비 100 : 1로 선정합니다.


(4) MOTOR축의 회전수

Belt Conveyor 각각의 속도에 대응하는 GEAR HEAD축 회전수로부터 MOTOR축 회전수는 GEAR HEAD축 회전수 X 감속 비로
·3.18 X 100 = 318 rpm
·6.37 X 100 = 637 rpm
·12.74 X 100 = 1274 rpm의 3단계로 됩니다.

(5) MOTOR의 소요 TORQUE
감속 비 100:1의 GEAR HEAD 전달효율은 66%이므로 MOTOR의 소요 TORQUE는 소요 TORQUE = 구동 TORQUE / 감속비 X 효율 = 30 /100 X 0.66 ≒ 0.45 Kg.cm

(6) MOTOR의 선정
INDUCTION MOTOR TYPE의 N-T 특성곡선중에서 MOTOR는 25W와 GEAR HEAD는 100:1를 조합하여 사용할 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 그러나 이런 경우 관성 부하가 선정된 MOTOR의 사양치 以內인지를 확인하여야 합니다.

3. AC SPEED CONTROL MOTOR의 특성

AC 소형MOTOR중에서 가장 일반적인 INDUCTION MOTOR와 REVERSIBLE MOTOR의 속도제어는 MOTOR에 속도검출용의 교류발전기(T.G : TACHO GENERATOR)를 이용하여 전용의 CONTROLLER에 의해 90 ∼ 1400rpm (50Hz시), 90 ∼ 1700rpm (60Hz시)의 폭넓은 속도제어를 하는 것이 SPEED CONTROL MOTOR로 CONTROLLER에 사용되는 전용의 속도조절용 가변저항기에 의해 MOTOR의 속도를 간단하게 가변, 설정하는 것이 가능하며 MOTOR의 회전수가 낮을 때, 부하가 가벼울때에는 MOTOR의 위상 제어된 낮은 전압만 인가될 수밖에 없으므로 MOTOR의 발열도 작게 됩니다.주의 : 60Hz 지역의 MOTOR의 동기속도는 1800rpm이므로 1400∼1700rpm의 회전수를 얻을 수 있지만, 50Hz 지역의 MOTOR의 동기속도는 1500rpm이기 때문에 최고 회전수가 1400rpm이상을 얻을 수 없습니다.(MOTOR의 극수 4P를 기준)

CLOSE LOOP 전압 제어 방식의 SPEED CONTROLLER로 속도 설정기로부터 속도설정 전압을 부여 받아 MOTOR의 회전수를 검출하여 속도 신호전압을 부여하고 속도 설정전압과 속도 신호전압의 차를 출력하여 설정한 속도로 될수 있도록 비교증폭부로부터의 출력에 대응된 전압을 MOTOR로 부여합니다.
SPEED CONTROL MOTOR의 N-T 특성은 일반적으로 각 설정회전수에 대하여 부하 TORQUE가 변화해도 회전수의 변화가 적습니다.(최대 TORQUE를 초과하면 MOTOR는 정지(구속)합니다.)

사용한계선에 있어서 AC SPEED CONTROL MOTOR의 N-T 특성의 GRAPH에서는 사용한계선이 기입되어있어, 그 좌측을 연속 운전영역이라 하고 사용한계선은 MOTOR의 허용 최고온도를 벗어나지 않으면 연속(INDUCTION MOTOR의 경우, REVERSIBLE MOTOR의경우는 30분)으로 운전 가능한 한계로 MOTOR의 온도로부터 결정되었습니다.
일반적으로 SPEED CONTROL MOTOR는 절연계급이 E종으로 권선부의 허용온도는 120˚C이며 권선부의 온도가 120˚C이하이면 연속으로 운전이 가능하나 권선부의 온도를 측정한다는 것은 어렵기 때문에 일반적으로 MOTOR CASE의 표면 온도를 측정하고 권선부와 MOTOR CASE의 표면온도의 차를 각 MOTOR마다 차이가 있지만 대략적으로 15˚C ∼ 30˚C이므로 MOTOR CASE의 표면온도가 90˚C이하이면 연속운전이 가능합니다.
MOTOR에서의 온도상승이 가장 높은 부문은 권선부이므로 권선 부의 절연계급에 의해 최고허용온도가 결정됩니다.(일반적으로 소형 MOTOR의 절연 계급은 E종으로 최고허용 온도는 120˚C입니다.) MOTOR의 표면온도와 권선부의 온도와의 차는 약 15°C ∼ 30°C이며.(냉각 FAN 내장 MOTOR는 MOTOR의 표면을 냉각시키므로 온도차는 약 30°C입니다.) 권선부의 온도가 120°C일 때 표면온도는 약 100°C로 되므로 여유있게 90°C라고하는 수치를 결정하고 있습니다.

순시정지는 MOTOR에 반파정류시킨 직류를 통해 급속 정지시키기 때문에 MOTOR의 온도가 급격히 상승되며 순시정지를 빈번하게 하는 경우에는 GRAPH의 사용한계선에서의 사용가능 범위는 좁아집니다.
순시정지를 하는 용도로는 정지 빈도에 의해 온도상승이 높게되므로 MOTOR의 표면온도가 90°C를 초과하지 않도록 특별히 주의하여야 합니다.