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EP-15-30W DCモーター - 中出力永久磁石シリーズ(20Wおよび25W)

EP-15-30Wシリーズは、6~10Wの小型モーターシリーズに比べて出力トルクが実質的に向上している一方で、スペースに制約のある機械設計にも十分対応できるコンパクトさを維持しています。20Wモデル(K3GN20-90□)は90V DC電源で動作し、定格負荷で2800RPM、軸トルク0.70kg·cmを実現します。これは、ヨーロッパや北米の産業設備で一般的に使用されている、工場出荷時の整流済み主電源アプリケーションにおける90V DCバスシステムに最適です。25Wモデル(K3GN25-12□およびK3GN25-24□)は、12Vおよび24V DCの電圧選択肢を拡張し、ポータブル電源またはDCバス電源から負荷時に0.80~0.87kg·cmの高いトルクが必要とされるバッテリー駆動プラットフォームや低電圧自動化システムに対応します。

3つのモデルすべてに共通するのは、70×70 mmの取り付けフランジ(M5またはø6の貫通穴が4つ)、直径82 mmのモーター本体、そして3000時間のブラシ寿命です。モーター重量はシリーズ全体で1.0 kgなので、システム設計者は取り付け慣性やブラケットの耐荷重を計算する際に、予測可能な質量予算を確保できます。

EP-15-30W DCモーター - 中出力永久磁石シリーズ(20Wおよび25W)

EP-15-30Wは中出力の 永久磁石式直流モーター 12V、24V、90Vの電源電圧オプションで20Wと25Wの出力レベルをカバーするシリーズ。70×70mmのフェイスマウントボディに収められたこの DCモーター このシリーズは、コンパクトで軽量な設計からステップアップし、給餌装置、医療用駆動装置、自動生産機械、バッテリー駆動のモバイルプラットフォームなど、世界の産業市場において求められる高い軸トルクと持続的な負荷容量を実現します。

モーター特性 — EP-15-30Wシリーズ

以下の表は、これら3つすべてを網羅しています。 DCモーター EP-15-30Wシリーズのモデル。無負荷パラメータは定格電圧での自由運転状態を表し、負荷パラメータは定格出力電力で測定されます。すべてのモデルは、通常の運転条件下で3000時間のブラシ寿命定格を備えています。モバイル端末で横方向にスクロールすると、すべての列が表示されます。

モデル 電圧(V) 電力(W) 無負荷回転数(RPM) 無負荷電流(A) 負荷回転数(RPM) トルク(kg・cm) 負荷電流(A) ブラシ寿命(H) 体重(kg)
K3GN20-90□ 90 20 3150 0.2 2800 0.70 0.50 3000 1.0
K3GN25-12□ 12 25 3300 1.0 3000 0.80 3.50 3000 1.0
K3GN25-24□ 24 25 3200 0.5 2800 0.87 1.60 3000 1.0

定格負荷時のトルク(kg・cm)。すべての電気値は定格電圧における値です。ブラシ寿命は通常運転条件下での値です。

ギアボックス仕様 — 3GNシリーズ

3GNシリーズの平歯車減速機は70×70mmのモーターフランジに直接取り付けられ、EP-15-30Wの出力速度とトルク範囲を拡張します。 DCモーター 幅広い用途に対応します。ギアボックスの長さは、低速、中速、高速の3種類から選択可能で、さらに中間ギアボックス(3GN10X)は特定の中間ギア比ステージに対応します。寸法はすべてmm、重量はkgです。

ギアボックスタイプ 減速比範囲 長さL(mm) 体重(kg)
3GN スパー 3GN3K~GN15K 32 0.38
3GN スパー 3GN18K~GN50K 42 0.47
3GN スパー 3GN60K~GN200K 42 0.52
中級(3GN10X) 3GN10X 30 0.38

許容トルク — 3GN□K ギアボックス(K2D10-24□付き)(低速比範囲:3~50)

モデル パラメータ 3 3.6 5 6 7.5 9 10 12.5 15 18 20 25 30 36 40 50
K2D10-24□ 出力速度(回転/分) 1067 889 640 533 427 356 320 256 213 178 160 128 107 89 80 64
許容トルク(N・m) 0.21 0.25 0.34 0.41 0.52 0.62 0.69 0.86 1.03 1.24 1.24 1.56 1.87 2.24 2.49 3.11
許容トルク(kgf・cm) 2.1 2.6 3.5 4.2 5.3 6.3 7.0 8.8 10.5 12.6 12.6 15.9 19.1 22.8 25.4 31.7

許容トルク — 2GN□K ギアボックス(高減速比範囲:60~200)

モデル パラメータ 60 75 90 100 120 150 180 200
K2D10-24□ 出力速度(回転/分) 53 43 36 32 27 21 18 16
許容トルク(N・m) 3.38 4.22 4.90 4.90 4.90 4.90 4.90 4.90
許容トルク(kgf・cm) 34.5 43.1 50 50 50 50 50 50

ギアボックスの構造上の制約により、2GN□K型高減速比ギアボックスでは、減速比90~200における許容トルク上限は4.90 N·m (50 kgf·cm)です。減速比60~200には、ギアボックスモデル2GN□Kが使用されます。

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EP-15-30W DCモーターの5つの主な利点

① 中程度の電力入力でより高いトルクを実現

20~25Wの入力電力において、EP-15-30Wシリーズは定格負荷で0.70~0.87kg・cmの軸トルクを発生させます。これは、同シリーズの10Wモーターの0.35kg・cmを大幅に上回る値です。このトルクの余裕は、負荷摩擦、加速慣性、または断続的な過負荷状態などにより、定格出力を超える持続的なトルク容量を持つモーターが必要となる用途において、直接的に役立ちます。

② 産業用DCバスシステム向け90Vモデル

K3GN20-90□は、工場出荷時のドライブやCNC工作機械の補助回路で一般的に使用されるバス電圧である90V DCで動作します。90Vでは定格電流がわずか0.50Aに低下するため、大電流DCドライバ段を必要とせず、小型整流主電源から直接動作させることができます。このため、90V DC速度コントローラが既に標準化されているヨーロッパおよび北米の産業用パネル製造環境では、90Vモデルが最適な選択肢となります。

③ 幅広いギア比範囲(3:1~200:1)

3GNシリーズの平歯車減速機は、使用可能な出力速度範囲を200:1で16 RPMから3:1で1067 RPMまで拡張します。24V電源のみで50:1の減速比で3.11 N·mの許容トルクを持つこの 高トルクDCモーター このギアボックスの組み合わせは、追加のトルク増幅段を必要とせずに、軽工業オートメーションにおける低速・高トルク駆動要件の大部分をカバーします。

④ 標準化された70×70mm取り付けインターフェース

70×70mmの固定フランジ面と4ボルトパターンにより、3GNモーター・ギアボックスシリーズ全体で共通の標準化された取り付けインターフェースが実現します。この取り付け規格に基づいて製造された機械フレームは、あらゆるモーター・ギアボックスのギア比構成をそのまま交換できるため、製品のバリエーション管理が簡素化され、用途要件の変更時にも機械的な再設計を行うことなく現場での改造が可能になります。

⑤ 双方向動作 - 簡単な極性反転

この回転方向 永久磁石式直流モーター 直列スイッチは、電源リード線の極性を反転させることで動作します。出力軸から見て、赤色が正極で時計回り、黒色が正極で反時計回りです。HブリッジドライバまたはDPDTリレーは、単一の論理信号でこの機能を提供し、双方向動作を実現します。 DCモーター駆動 開ループアプリケーションでは、特殊なサーボエレクトロニクスやエンコーダフィードバックを必要としないため、実装は容易です。

DCモーターの動作原理 ― このシリーズが動く仕組み

DCモーターの動作原理 EP-15-30Wシリーズの動作原理は、すべてのブラシ付き永久磁石モータに共通する電磁気原理です。すなわち、静磁場中の電機子導体にローレンツ力が働き、軸が回転します。永久磁石設計では、固定子磁場は磁石自体によって固定されるため、励磁、調整、または電流供給を行う界磁巻線は存在しません。この簡素化により、負荷変動時の速度制御は、印加電圧、電機子抵抗、および逆起電力の関係によって完全に制御されます。負荷トルクが増加すると、電機子電流が増加し、速度がわずかに低下します。この特性は、仕様表の無負荷速度と定格負荷速度の差に反映されています。

整流子とブラシアセンブリは、各コイルが磁気中性軸を通過する瞬間に電機子電流の方向を反転させ、シャフトの位置に関係なく、発生するトルクが常に同じ方向に作用するようにします。K3GN25モデルでは、整流子は電解銅棒から機械加工され、厳密な半径方向振れ公差で組み立てられています。ブラシの接触圧力は、過度の摩擦やブラシの摩耗率を発生させることなく、安定した電気的接触が得られるように工場で設定されています。このシリーズの3000時間のブラシ寿命定格は、選択された整流子とブラシのグレードの熱容量を十分に満たす動作電流を反映しています。

20Wおよび25Wレベルでは、小型モーターよりも電機子の熱管理がより重要な役割を果たすようになります。直径82mmのアルミニウム製ハウジングは、小径設計よりも受動放熱のための表面積が大きく、電機子巻線にはクラスBまたはFの絶縁ワニスが真空含浸されており、巻線からハウジングへの熱伝導率を向上させるとともに、導体の振動による動きを抑制します。これらの設計の詳細を理解することは、高デューティサイクル用途でモーターを指定する際に重要です。高温の筐体内で80%+デューティで連続運転するモーターは、断続運転用途の同じモーターよりも高温になるため、筐体の換気を適切に考慮する必要があります。

 

建設資材

20~25Wの電力レベルでは、 直流電動モーター 設計は、連続運転時の熱性能、耐用年数、および機械的完全性に直接影響します。EP-15-30Wシリーズは、直径ø82mmのダイキャストアルミニウム合金製ハウジングを採用しています。これは、6~10Wクラスで使用されているø55mmの本体よりも大きく、電機子の熱負荷を自然対流冷却するための表面積が大幅に増加しています。ハウジングは、モーターの前面フランジ位置と背面ベアリングシートの両方で精密加工されており、モーターシャフトと取付面との同心度を維持します。これは、ベアリングの側方負荷を最小限に抑えるために正確な動作が求められるギアボックスや出力カップリングを接続する際に重要です。

ステータ磁界は、モデルの電圧およびトルク仕様に応じて、高エネルギー結合フェライトまたは焼結NdFeB永久磁石によって形成されます。焼結磁石はより高い磁束密度を提供し、所定のトルク出力に対してより小さな磁気回路を可能にします。これは、出力に対して直径82mmのモーター本体を可能な限りコンパクトに保つ​​上で重要です。アーマチュア巻線は、正確な巻数と層パターン仕様に従って巻かれたエナメル銅線を使用し、その後、熱クラスBまたはFのワニスで真空含浸されます。このワニス処理により、巻線は固体熱質量に統合され、空気ギャップで分離されたワイヤ束よりも効果的にハウジングに熱を伝導し、高デューティサイクル動作時の導体のピーク温度を低減します。

整流子は硬質電解銅製で、組み立て後にセグメントが±0.01 mm以内の振れ精度で精密研磨されています。カーボン黒鉛ブラシは、整流子銅と定格負荷時の電流密度に合わせてグレードが選定されています。ブラシのグレードは、定常状態の接触抵抗(速度制御に影響)と摩耗率(サービス間隔に影響)の両方を決定するため、重要なエンジニアリング上の選択です。直径25H7の出力軸は合金鋼製で、軸受ジャーナル部は高周波焼入れされており、接続部品への確実なトルク伝達のために、平行キー溝がISO公差で研磨されています。

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アプリケーションシナリオ

中程度の出力、3種類の電圧オプション、そして包括的なギア比カタログの組み合わせにより、EP-15-30Wは DCモーター 本シリーズは、軽~中規模の産業用および商業用駆動用途に幅広く適しています。以下に、本シリーズが主要な駆動部品として最も一般的に使用されている分野を示します。

CNC工作機械用補助駆動装置

欧米の機械工場では、CNC旋盤やフライス盤のクーラントバルブアクチュエータ、工具交換位置決めモータ、ワーククランプ駆動装置などに、K3GN20-90□モデルがよく採用されています。これは、動作電圧が90Vで、CNC補助回路で一般的に使用されるDCバス電圧と一致するためです。定格電流は0.50Aで、標準的な90V DC駆動モジュールで余裕を持って動作するため、過大な電流容量を必要としません。

自動販売・調剤システム

東南アジアとオーストラリアの自動販売機や自動販売キオスクの製品供給機構、らせん状分配コイル、ゲートアクチュエータは24Vを使用しています。 DCモーター 標準的な24V SMPS電源との互換性があるため、K3GN25-24□は中速比の3GNギアボックスと組み合わせることで、オーバーシュートや詰まりのない、信頼性の高い製品吐出に必要な精密な低速回転を実現します。

移動ロボットおよびAGVプラットフォーム

韓国と日本の製造施設で使用されている自動搬送車(AGV)のステアリングアクチュエータ、パンチルトカメラマウント、グリッパー駆動装置には、12Vと24Vの電源が使用されている。 高トルクDCモーター 車両用バッテリーまたは車載電源パックから電力を供給されるユニット。定格負荷電流3.50AのK3GN25-12□は、小型AGVプラットフォームで使用される標準的な12Vバッテリーシステムの出力容量内に収まり、シンプルなHブリッジ制御により信頼性の高い双方向位置決めを実現します。

医療リハビリテーション機器

カナダおよびヨーロッパの医療機器製造における理学療法機器、外骨格部品、および能動型装具に使用される電動関節アクチュエータには、信頼性が高くコンパクトなものが求められる。 永久磁石式直流モーター 低電圧の安全要件を満たしながら、患者の四肢の動きを補助または抵抗するために必要な持続的なトルクを提供するユニット。24VのEP-15-30Wシリーズは、検証済みの工場試験済みフォーマットで、ブラシ寿命性能が文書化された、これらの特長を兼ね備えた製品です。

繊維機械用送り駆動装置

フランス、トルコ、東南アジアの繊維生産工場では、糸送りテンショナー、経糸送り出し駆動装置、巻き取りトラバース機構に24Vが使用されています。 DCモーター駆動 生産速度の上昇・下降時における速度・トルク特性を制御できるため、これらのシステムは優れた性能を発揮します。永久磁石設計による線形な速度・電圧特性により、多くの用途において閉ループ速度フィードバックなしで張力制御を容易に行うことができます。

農業用精密計測

オーストラリアとブラジルの精密農業機械における可変施肥量種子計量装置、液体肥料ポンプ駆動装置、および作物噴霧器セクション制御アクチュエータは12Vを使用している。 直流電動モーター トラクターの電気系統から直接給電されます。K3GN25-12□は、標準的な農業用配線ハーネスのヒューズ回路の制限内に収まる電力消費量で動作し、高減速比の2GNギアボックスオプションにより、調整可能な可変施肥システムに必要な非常に低速で正確なシャフト回転速度を実現します。

当社の製造業務について

10年以上にわたる機械および電気動力伝達分野での集中的な生産経験を持つ当社のエンジニアリングチームは、供給するすべての製品に真の技術的深みをもたらします。当社の製造範囲は、農業用ギアボックス、ウォームギア減速機、遊星ギア駆動装置、動力取り出し軸、油圧シリンダー、ギア、チェーン、モーターなど多岐にわたり、ISO 9001:2015品質マネジメント認証に基づき、すべて社内で生産されています。この幅広い能力により、お客様は調達先を柔軟に選択できます。 DCモーター適合するギアボックスや関連する機械部品は、複数のサプライヤー間で調整するのではなく、単一の製造パートナーから調達できる。

当社は、ダクタイル鋳鉄、鋳鉄、鋳鋼、精密鋳鋼、鋳造アルミニウム製の標準および非標準のギアボックスと機械アセンブリを設計・製造しています。また、ギア、スプロケット、ウォームギア、プーリー、ウォーム、シャフト、およびOEM仕様のカスタム機械部品も製造しています。英国、オーストラリア、カナダ、ブラジル、フランス、韓国、東南アジアのお客様は、当社の工場を技術的に有能で迅速な供給元として信頼しています。 高トルク電気モーター そして、エンジニアリングサポートと効率的な輸出物流に支えられた駆動システムコンポーネント。

ワークショップ

精密転がり加工モーター部品
ギアボックスとモーターアセンブリの製造
穴あけ、フライス加工、マシニングセンター、DCモーター部品
組立ラインモーターの生産品質

関連製品

EP-15-30W DCモーター 当社の製造製品群に含まれる他の駆動システムコンポーネントと直接統合できます。同一工場から適合部品を調達することで、品質管理が簡素化され、調達リードタイムが短縮され、すべての嵌合インターフェースにおける寸法互換性が確保されます。

フルDCモーターシリーズ

EP-15-30Wシリーズは、より広範な DCモーター コンパクトな6Wユニットから中規模産業用ドライブに適した高出力モーターまでを網羅したカタログ。 小型直流モーター 軽量計測機器用途または高出力用途向け 高トルク電気モーター より要求の厳しいドライブ向けに、当社の製品群は、一貫した寸法と品質基準内で拡張可能なオプションを提供します。これには、ブラッシュ仕上げ、 BLDCモーターまた、用途に応じたデューティサイクルや制御要件に応じた特殊なサーボ構成も可能です。

DCモーター関連製品全般

ウォームギアボックスシリーズ

3GN平歯車シリーズがトルク限界に達し、より高い構造出力トルク容量が必要な用途向けに、 ウォームギアボックス このシリーズは、中心距離40mmから250mmまでのフレームサイズと、数N・mから数百N・mまでの出力トルクを提供します。ウォームギアボックスは通常、大型のACまたはDCモーターで駆動されますが、自然な補完製品として機能します。 DCモーター駆動 DCモーターをベースとした原動機と同じ駆動系で、低速出力、自己ロック機能、または直角軸方向変更が必要とされるシステム。

DCモーターに対応したウォームギアボックス

よくある質問

サーボコントローラーの入手が限られている東南アジア市場において、自動販売機の駆動装置にブラシレスDCモーターではなく25WのDCモーターを使用する理由は?

ブラシで仕上げた 永久磁石式直流モーター K3GN25-24□のような回路は、速度と方向の制御に基本的なPWM電圧コントローラまたはHブリッジのみを必要とします。これらの部品は東南アジアの電子市場で低価格で広く入手可能です。 BLDCモーター 電子整流コントローラが必要ですが、これはより高価で、小規模市場では入手しにくいです。デューティサイクルが断続的で、ブラシの寿命が3000時間で通常の使用を何年もカバーする自動販売機アプリケーションでは、ブラシ付きモーターが実用的で費用対効果の高い選択肢です。 DCモーター駆動 また、この回路は、サーボドライブに関する専門的な訓練を受けていない可能性のある現場サービス技術者の技術サポート負担を軽減します。

24V DC電源で稼働するフランスの織物工場における低速繊維糸張力調整装置駆動装置として、3GNシリーズのどのギア比が最も適していますか?

フランスの織物工場における糸張力調整器のシャフトは、通常50~120 RPMで動作します。K3GN25-24□の定格負荷速度2800 RPMでは、25~50の範囲の減速比により、112 RPM(25:1)から56 RPM(50:1)の出力速度が得られます。これはいずれも張力調整器の有効動作範囲内です。減速比25の3GN□Kギアボックスは、1.56 N·mの許容トルクを供給し、一般的な糸張力調整器の負荷要件を満たします。低速でのより精密な張力制御には、89 RPMの出力と2.24 N·mのトルクで36:1の減速比を使用することで、さらにトルクマージンを確保できます。最終的な減速比の選択は、糸の重量と張力調整器機構の摩擦負荷によって異なります。

90V K3GN20-90 DCモーターは、北米のCNC工作機械の補助駆動回路において、同じ出力レベルの標準的な24V DCモーターと比較して、どのような性能を発揮するのでしょうか?

K3GN20-90□は定格負荷時にわずか0.50Aしか消費しません。これは、同じ20Wの出力に対して約1.7Aを必要とする仮想的な24V相当品と比較して大幅に低い値です。この低い消費電流は、CNCマシンの補助回路においていくつかの実用的な利点をもたらします。配線にはより細いゲージの導体を使用でき、ヒューズ定格が低く、90V DC駆動モジュールの導通損失が低くなります。また、90V電源は、北米の産業用パネルの標準制御トランスから整流およびフィルタリングされた出力として一般的に利用できるため、K3GN20-90□は追加のDC-DC変換なしで直接取り付け可能です。無負荷(3150RPM)から全負荷(2800RPM)までの速度調整は約11%で、ほとんどの非サーボCNC補助機能には十分です。

オーストラリアの農業用精密噴霧器において、EP-15-30W DCモーターと180:1の減速比を持つ2GN高減速比ギアボックスを組み合わせて低速アクチュエータとして使用する場合、最大許容出力トルクはどれくらいですか?

180:1 の減速比では、2GN□K ギアボックスは K2D10-24□ 定格モーター速度から 18 RPM の出力軸速度を実現します。ギアボックスの出力トルクは、減速比 90 以上では、モーターのトルク容量ではなく、ギアボックスの出力軸とギアトレインの構造上の制限により、4.90 N·m (50 kgf·cm) に制限されます。オーストラリアの農業用精密噴霧器アクチュエータの場合、18 RPM で 4.90 N·m は通常、バルブステムの作動やセクション制御ゲートの動きに十分すぎるほどです。仕様を確定する前に、摩擦、シール荷重、バルブにかかる背圧など、アクチュエータ機構の実際のトルク要求が、適切な安全率 1.5 倍以上でこの制限を下回ることを確認してください。

韓国のスマート倉庫自動化プロジェクトにおけるAGVステアリングアクチュエータ用に、K3GN25 DCモーターシリーズの12Vと24Vのどちらのバリアントを選択すればよいでしょうか?

12Vと24Vの選択は、主にAGVのオンボード電源アーキテクチャによって決まります。車両が24Vのリチウムイオンまたは鉛蓄電池パックを使用している場合(韓国のスマート倉庫AGV設計で一般的)、K3GN25-24□は最適な選択肢であり、定格負荷で1.60Aを消費し、電圧降下コンバータを必要とせずにヒューズ回路の制限内に収まります。システムが12Vバッテリーパックを使用している場合、K3GN25-12□が直接適用できますが、3.50Aを消費するため、より太い配線とより高い定格のヒューズが必要になります。トルクの観点から見ると、24Vモデルは実際にはわずかに高い負荷トルク(12Vモデルの0.80kg·cmに対し、0.87kg·cm)を提供するため、要求の厳しいステアリング負荷に対しては、24Vシステムの方がわずかに優れています。新しいAGV設計では、この電力クラスでは一般的に24Vアーキテクチャが推奨されます。

低電圧かつ双方向制御を必要とするカナダの医療リハビリテーション用関節アクチュエータに搭載する、ギアボックス内蔵型DCモーターはどこで探せばよいでしょうか?

カナダの補助技術リハビリテーション機器向けに、3GNミッドレシオギアボックスを搭載したK3GN25-24□は有力な候補です。動作電圧24Vは、患者接触型医療機器に関するIEC 60601-1低電圧安全規格の範囲内であり、定格電流1.60Aは小型充電式バッテリーパックで対応可能です。双方向制御は、標準的なHブリッジドライバICを用いた極性反転によって実現されます。これは、医療機器のモーター制御において確立された手法です。当社は製造元として、寸法検査記録と材料証明書を添付したモーター・ギアボックス一体型アセンブリを提供し、カナダ保健省の医療機器ライセンス取得プロセスにおける文書要件を満たすことができます。

編集者: PXY