定速回転か変速回転かを数値で明らかにする

加減速時間の長短によって、モータは一般用か制御用かに分かれる
　一般用モータ：　0.3秒程度から数秒程度
　制御用モータ：　1/100秒台が要求される

加減速時間中はトルクが変化する

これは慣性モーメントに関係し、加減速時間が短いほどトルクは大きくなる
　一般用モータ：　始動トルクに耐えられるように設計されているので、始動トルクの増加は心配しなくて良い場合が多い

　制御用モータ：　頻繁な始動停止や急速な動作の変化を要求されることが多く、位置決め精度などに関係するので、入念な検討が必要

無効エネルギを正確に計算することは難しいので、一般に効率の形で表される

モータの出力は、必要動力に15〜20％の余裕をみて決定する

ほとんどのモータは、実用出力の範囲内でトルクが増加すると速度が下がる

速度変動率
　速度変動率＝

　　n：全負荷速度　(min^-1)
　　n₀:無負荷速度　(min^-1)

　この変動率の大小により、モータの特性が分かれる

トルクが変わっても速度はあまり変化しない
運転速度に安定性が求められる一般機械用に適する

始動トルクが大きく、負荷が重くなると自然に速度が下がり、軽くなれば上昇する

このため電源電力に変動が少ない
電車やクレーンなどの運搬、荷役的な機械に適している

定トルク特性は速度が変わってもトルクに変化がない
巻き上げ機、起重機、ロールなどの機械に適する

負荷トルクの増加と共にモータの回転速度も増加する

回転速度が増すにつれて負荷トルクも増加するファンやブロア、ポンプなどの流体機械に適する

負荷トルクは速度の2乗に比例するので、2乗トルク負荷と呼ぶことがある

使用状況により負荷が変動する

その時モータの速度も変動するようでは困るので、定速度特性のモータを選ぶ

運転が安定であるかどうかは、モータのトルクT_Mと負荷トルクT_Lを1つのグラフに表して判別する

後日

1.速度制御が容易
2.始動、加減速トルクが任意に選べる
3.トルク効率が良い
4.直流電源を必要とする
5.整流子とブラシは磨耗するので定期的なメンテナンスが必要
6.整流子とブラシから出る火花によってノイズが発生する
7.整流や機械的強度の関係から高電圧化、高速化に制限がある
8.使用環境に制約を受ける
9.ＡＣモータに比べて価格が高い

近年の半導体技術の発達により、ＤＣモータの最大の欠点の原因になっていたブラシがないブラシレスモータが開発された.このためＤＣモータとＡＣモータの使い分けは、特性上の違いや変速の容易さなどだけである

制御用モータ
　制御要素
　　速度、電圧、電流、トルク

自動制御
工作機械の主軸
切削中の回転速度が一定でなければならない
外乱により速度が変わった場合、速やかに元の速度に復帰させなければならない

位置決め制御
ある速度から瞬間的に速度を0にし、しかも停止位置が目標位置に正確に止まらなければならない

始動停止時には負荷の慣性力により、どんな場合でもトルクと速度が変化することを忘れてはならない

以下の項目は最低限明確にしておく

1.定格出力
2.定格トルク
3.全負荷
4.負荷の速度-トルク特性
5.低速駆動か可変速駆動か
6.使用電源
7.主目的がパワー供給か制御か
8.駆動システムの構成

�@設計仕様
�A負荷の特性
　　速度・トルク特性出力、定格
�B出力の規模
　　大型、中型、小型出力の規模によってモータの
    種類が限定される
�C回転数
　　高速、中速、低速モータの種類により、回転数の
    オーダが異なる

�D定速回転駆動、可変速回転駆動の区別
　　定速、連続可変、断続可変、ステップ可変
�E速度の範囲
　　0〜1:3、1:10、1:50、1:100以上
�F応答速度
　　0.1秒オーダ、1秒オーダ
�G制御精度
　　0.25％以下、〜0.25％、〜1.0％、5％以上
�Hモータの種類
　　DCモータ、誘導モータ、同期モータ、
    整流子モータ（交流）、ブラシレスモータ
�I電源電圧
　　100V以下、100V、200V、400V

�J電源の種類
    直流
    交流−三相,単相−50Hz,60Hz
�K絶縁の種類
　　A種、E種、B種、F種、H種
�L始動方法
　　じか入れ始動、限電圧始動、限電流始動
�M制動方法
　　機械的制動（摩擦ブレーキ）、
    電気的制動（モータの特性を利用）
�N安全性
　　ブラシなし、ブラシあり

�O環境条件
　　防爆、防塵、その他
�P取り付け条件
　　取り付けの向き、モータの取り付け形式（フランジ）
�Qその他
　　付属品、付属機器
�R価格の検討
　　単体価格と、システムの総合価値
�S決定

一般的に汎用モータは最も広く用いられている三相かご形モータを意味する場合が多い

JIS C 4210,4211では、誘導モータの特性と絶縁（E種絶縁）を規定し、どのメーカのモータを使用してもほぼ同じ特性が得られるようにしている。

1.モータ仕様の始動トルクと温度上昇
2.負荷の変動
3.クレーンモータのように頻繁に始動停止が行われる場合
4.制動（ブレーキ）の場合の停止精度、制動トルク
5. 加速（始動）時間

1.総合効率（制御器などの負荷装置を用いた場合は、
   それらの内部損失も考慮）と力率
2.速度制御による損失（効率の低下）
3.変速方法と付加装置
4.加速（始動）時間

制御用モータの選定では始動トルクを計算してそれに見合ったモータを選ぶ

回転速度がゼロの値を読取り、始動時にどの程度のトルクが許容できるかを知ることができる

絶縁材料は10年、20年という長い年月の使用に十分耐えられるように設計されている

しかし、使用温度が高いと寿命が短くなると言われている

絶縁物の種類

最高許容温度℃

A種絶縁

105

E種絶縁

120

B種絶縁

130

F種絶縁

155

H種絶縁

180

モータの部分

温度（℃）

A種

E種

B種

F種

H種

交流機固定子巻線

整流子を持つ電機子巻線

絶縁された回転子巻線

50^*

65^*

70^*

85^*

105^*

鉄心その他の機械的部分で絶縁した巻線と近接した部分

60

75

80

100

125

鉄心その他の機械的部分で絶縁した巻線に近接しない部分

ブラシおよびブラシ保持器

機械的に支障なく、かつ付近の絶縁物に

支障を起こさない温度

整流子およびスリップリング

60

70

80

90

100

*全閉形に対しては*印の付してある上表の値よりも5℃高く温度上昇限度を定める。（周囲温度40℃）

モータは常温においても、印加電圧が許容耐圧限度を超えると絶縁破壊を起こす

負荷トルクが変動する場合は、各トルクの２乗平均を求める

連続定格で設計された装置を短時間tm分だけ運転する場合は、連続定格出力以上で使用できる
　　

　tm：運転時間
　τh：温度上昇時における熱時定数 (min)

τh：温度上昇時における熱時定数 (min)

モータの種類

τh（分）の値

開放形

20〜30

全閉外扇形

40〜80

全閉自冷形

80〜120

t1：負荷時間
t2：停止時間
τc：冷却時の熱時定数
　　　上記表全閉自冷形のτh

ドイツ電気技術協会のVDEでは、反復使用においてはt1/(t1+t2)を負荷時間率といい百分率で表し、％EDと呼ぶ