見かけの空気: 運動におけるエアモーターの利点

リサ・エイテル著 | 2018 年 3 月 6 日

電気モーターは現代の産業環境において最も一般的な機械動力源かもしれませんが、それがすべての用途に最適なセットアップであるとは限りません。 エアモーターはシンプルで、負荷がかかった状態で停止しても過熱しません。さらに、複雑な制御を必要とせずに動作要件を満たすように指定できます。

デビッド・ロケット著 | Huco Dynatork マネージング ディレクター

第 4 次産業革命とインダストリー 4.0 をめぐる話題の中で、初期の産業変革を推進してきたテクノロジーの効果を軽視するのは簡単です。 最初の産業革命の工場は、最初は水によって、次に蒸気によって動かされました。 その後、私たちは第二次革命と大量生産によってそれらを推進しました。電気 (特に電気モーター) によって可能になり、産業技術者は、制御可能な機械動力をどこにでも供給できる煩雑なラインシャフト設備 (およびベルトでいっぱいの工場の天井) への依存から解放されました。が必要でした。 まあ、ほとんどどこでも。

電気モーターは依然としてほとんどの産業で主に選択されていますが、電気モーターの使用が困難であったり、高価であったり、危険でさえある用途が数多くあります。

このような用途の多くにおける、より簡単で安全な代替手段は、圧縮空気を動力源とするモーターの使用です。 空気は可燃性雰囲気を発火させたり、ほとんどの製品を汚染したりしません。 低コストのパイプラインを通じて簡単に配布でき、ほとんどの実稼働環境ですでに使用されており、すぐに利用できます。 さらに、エアモーターは同等の電気モーターよりも小さいことが多く、これは機械のコンパクト化に有利です。

Huco の Dynatork エアモーターは静かで、ギアセットなしで 15 Nm のトルクを供給しながら、0 ～ 800 rpm 以上の速度で動作します。 モーターにはアルミニウム、ステンレス鋼、アセタールのバージョンがあります。 Huco Dynatork のピストン型エア モーターは、ベーン型エア モーターに比べてエネルギー効率が最大 4 倍優れています。

一般的なエアモーターの設置には、電気モーターの腐食を引き起こす可能性のある湿気や湿った状態にさらされる機械が含まれます。 エアモーターは水没時でも動作し、高圧水や洗浄溶剤にも耐えられるため、過酷な洗浄環境でも優れた性能を発揮します。 エアモーターは振動機器内部への設置にも耐えます。 さらに別の用途は、モーター (および関連する開閉装置) によって発生する火花により、許容できない発火の危険がある爆発性雰囲気内での使用です。

これらの用途では、産業技術者は多くの場合、代替技術を採用しなければなりません。 たとえば、場合によっては、電気モーターを安全な距離に設置し、シャフトや機械伝達コンポーネントを使用して必要な場所に電力を供給する場合があります。

最も一般的なエアモーターの用途には、塗料ミキサーおよび撹拌機、塗装工場自動化ドライブ、コンベアドライブ、巻き取りおよび巻き戻しシステム、油田の坑井ケーブルおよびホースリールの張力調整、バックフラッシュフィルタードライブなどがあります。 食品包装機械も一般的な用途であり、肉、鶏肉、チーズの包装に使用される印刷されたビニール袋のロールをコンパクトなエアモーターで正確に開始および停止できます。 エアモーターは、正確に計量された量のソースをパウチに充填する包装機の軸も動かします。

最新のエアモーターは 2 つのテクノロジーのうちの 1 つです。 1 つ目のベーン モーターは、モーター ハウジングの入口と出口の間の圧力勾配によって引き起こされる空気の流れの中で回転する羽根車を備えたタービンのように動作します。 ほとんどのベーン モーターは高速で動作し、特に設計速度よりも低速で回転する場合は低トルクを生成します。 そのため、比較的狭い回転数範囲を必要とするアプリケーションで最も一般的です。

ディーゼルまたはガス エンジンと同様に、ピストン エア モーターは往復ピストンを使用して中心シャフトを回転させます。 起動時に最大トルクを生成するため、頻繁な停止と起動が必要なアプリケーション、特に負荷がかかっているアプリケーションのパフォーマンスが向上します。 対照的に、ブレーキが AC または DC 電気モーターを保持している場合、そのモーターはすぐに焼損する危険があります。 このようなブレーキがかかると、エアモーターは単に停止し、ブレーキを解除すると再びシームレスに動作します。