ダイレクトドライブモーター: 信頼性、精度、パフォーマンスを実現

ダイレクトドライブモーターには、数十年にわたって進化と改良を続けてきた技術として長い歴史があります。 限界に達したという認識にもかかわらず、ETEL などのイノベーターは継続的に進化し、ダイレクト ドライブ製品の性能と効率を向上させています。

この記事では、ダイレクト ドライブ モーターの背後にあるテクノロジーを紹介し、その利点を探り、アプリケーション例について説明します。

ダイレクトドライブモーターは、リニアトルクモーターでも回転トルクモーターでも、ペイロードを運動源に直接結合します。 これにより、ギアボックス、タイミングベルト、減速機、ウォームギアドライブなどの機械的な伝達要素が不要になります。 その結果、機械設計が簡素化され、よりコンパクトなソリューションが実現できます。

トルク モーターとリニア モーターは、ブラシレス永久磁石同期モーターの独特なカテゴリに属します。 リニア モーターは、永久磁石の直線トラックに沿って移動するコイル状のアセンブリです。 リニア モーターは、コイル アセンブリ (一次部分) と永久磁石アセンブリ (二次部分) 間の電磁誘導を利用することにより、電気エネルギーを線形機械エネルギーに効率的に変換します。 これらのモーターは、低速または静止状態でも大きな力を生成するように設計されています。

トルク モーターは、回転構成のリニア モーターに似た多数の極を備えた従来のサーボ ドライブとみなすことができます。 従来のトルク モーターは極数が多いため、動きがなくても中程度の速度で高いトルク レベルを達成できます。 さらに、細い積層スタックと大きな中空シャフトまたはボアを含むコンパクトな設計も魅力的な特性です。

リニアモーターとトルクモーターはどちらも「フレームレス」モーターのカテゴリに分類されます。 これは、これらのモーターにはハウジング、ベアリング、フィードバック装置が組み込まれていないことを意味します。 機械製造業者は、必要なパフォーマンスに基づいてこれらのコンポーネントを選択して最適化することも、事前に組み立てられたユニットの一部として調達することもできる柔軟性を備えています。

ブラシ付き回転モーターとは異なり、ダイレクトドライブモーターはローターとステーターの間に接触がありません。 機械的摩耗がないため、信頼性が大幅に向上します。 機械部品の数が減ることで、メンテナンスの必要性が最小限に抑えられ、システム全体のコストが削減されます。

ダイレクトドライブモーターには、競合ソリューションに比べていくつかの重要な利点があります。 まず、大規模な潤滑やメンテナンスが必要になることが多いギアボックスやベルト ドライブに依存する代替手段と比較して、信頼性が高く、問題やダウンタイムが少なくなります。

もう 1 つの利点は、バックラッシュや慣性の不一致がないことです。 複数のギアを備えたシステムでは、ギア間の小さなスペースにより、相互接続された部品間にわずかな切断や遅れが生じることがよくあります。 これにより、動きが一方の端からもう一方の端に伝わるまでに精度が失われる可能性があります。 ダイレクトドライブモーターはこの問題を回避し、モーター動作の精度と再現性を高めます。

ダイレクトドライブモーターは、優れた信頼性、ダウンタイムの削減、メンテナンスの簡素化、精度の向上により、機械設計において最適な性能と効率を求めるエンジニアにとって魅力的な選択肢となっています。

ダイレクト ドライブ モーターの統合には、モーターの正確な位置決めとさまざまなコンポーネントの位置合わせが必要なため、ダイレクト ドライブ モーターを初めて使用する人にとっては、初期段階で追加の労力が必要になる場合があります。 さらに、モーターには強力な永久磁石が存在するため、注意が必要です。

ただし、お客様のスタッフが経験を積むことでプロセスの再現性が高まるため、セットアップと統合の時間は一貫して短縮されます。 通常、ダイレクト ドライブ モーターのベンダーは、顧客に設置プロセスを案内するためのトレーニングと高レベルのサポートを提供します。

ダイレクト ドライブ モーターは多くの場合水冷式で、液体が外表面を流れて熱を放散します。 ETEL は、水のハウジングとして機能することで設置を簡素化する「Close Cooling」スリーブと名付けたものを開発し、液体の流れの入力と出力のみがモーターにあらかじめ取り付けられています。 これにより、顧客は独自の冷却ハウジングを構築する必要がなくなります。