電気的パラメータが レゾルバ が正しく選択されていても、システムでは角度変動やゼロ位置ドリフトが発生する可能性があります。多くの場合、問題はデコード回路ではなく、より隠れた場所、つまり機械的インターフェイスにあります。レゾルバは基本的に、ステータとロータの間の電磁結合を通じて角度を測定します。取り付けの偏心、軸のずれ、または緩い嵌合があると、エアギャップ磁場の対称性が直接歪み、出力信号にエラーが書き込まれます。メカニカルインターフェースの選定の核心は、 軸径をどう合わせるか、フランジをどう決めるか、取付寸法にどれだけの余裕を持たせるかという、一見「技術的な内容はない」と思われる3つの要素にこそあります。 .
シャフト径：「フィットする」だけではダメ レゾルバ ローターとモーター シャフト間の接続は、信号チェーン全体の物理的な開始点です。選択の最初のステップは、実際のモーターシャフトの直径に基づいてレゾルバローターの内径を決定することです。メーカーの選定ロジックは通常、モータロータの軸径に応じてレゾルバロータ内径を決定し、軸径に応じたカスタマイズが可能です。一般的な貫通中空シャフト仕様は 6 mm、8 mm、9.52 mm、12.7 mm などのサイズをカバーし、テーパー シャフトには 1:10 テーパーの 9 mm または 12 mm オプションが含まれます。
ただし、「フィッティング」は最終的な目的にすぎません。実際の選択の判断は、 適合の性質にあります 。フレームレスレゾルバのローターとシャフトの間には、 わずかなすきまばめを推奨します。 しまりばめやしまりばめではなく、Dynapar の取り付けガイドでは、ライン間の嵌め込みや締まり嵌めを避けるために、シャフトとローター内径の間のクリアランスの基準範囲を 0.0002 ～ 0.001 インチ (約 0.005 mm ～ 0.025 mm) としています。しまりばめは「安全」に見えるかもしれませんが、実際には、圧入中にシャフトの曲がりやロータコアの変形が発生し、代わりにエアギャップの均一性が損なわれる可能性があります。スプラインまたはキー付きフィットでは、より低い圧入力が必要ですが、その加工および組み立てのクリアランスにより、追加の偏心成分が発生する可能性があります。
見落とされがちなもう 1 つの詳細があります。それは、 シャフトとレゾルバ ローターの材料の熱膨張係数が可能な限り近い必要があることです 。モーターシャフトがスチールで、レゾルバロータスリーブが熱膨張挙動が大きく異なる材質で作られている場合、温度上昇によりはめあいクリアランスが変化し、当初調整されていたエアギャップが高温状態でずれる可能性があります。
レゾルバのフランジ構造は、基本的に、 ステータの位置精度を誰が保証するのかという 1 つの質問に答えます 。フランジの形状が異なると、位置合わせの責任を割り当てる方法も異なります。
フレームレスダイレクトマウントタイプ は最も「ベア」なソリューションです。ステータは機器のハウジングに直接固定され、ローターはドライブシャフトに取り付けられ、レゾルバ自体にはベアリングがありません。ステータとロータの同軸度は、装置の加工精度と組み立て精度に完全に依存します。このタイプは、限られたスペースと高度な軽量要件を持つシナリオに適していますが、設置中にステータとロータの間の同軸度を ≤0.05 mm 以内に制御する必要があります。機器設計者の機械的専門知識が最も要求されますが、同時に最大の自由も提供されます。
フランジマウントタイプは、 レゾルバハウジングに取付インローとボルト穴を設け、インローと機器端面のはめあいを利用して「仮位置決め」を行います。ベアリングが組み込まれた後、ステーターとローターの相対位置は工場ですでに校正されています。取り付けの際は、フランジの差し込み口を機器の端面の対応する凹部に合わせてボルトを締めるだけで済みます。フランジインローと端面の直角度により調心精度が確保されており、重機や振動の大きい作業環境に適しています。その代償として、軸方向の長さが長くなり、コストが高くなります。また、フランジ スピゴット自体が新たなエラー リンクになります。スピゴットと機器の凹部の間のはめあいクリアランス、および軸に対する端面の垂直度も、依然として公差チェーンに含める必要があります。
ベアリング一体型は 、さらにベアリングを内蔵し、ローターとベアリングを一体化したもので、別途支持構造を設けることなくドライブシャフトに直接取り付けることができます。 「調心」はレゾルバ自体に最大限吸収されますが、選定時には軸受のアキシアル荷重、ラジアル荷重の耐荷重が使用条件に適合しているか、レゾルバ自身の最高速度が用途要件を満たしているかを確認する必要があります。
フランジの選択の本質はの間のトレードオフです 、機器の精度能力、軸方向のスペース、コスト、設置の容易さ 。装置端面の加工精度が高く、スペースが限られている場合は、フレームレス直接取り付けが合理的な選択です。現場での組み立て条件が限られており、迅速な位置決めが必要な場合は、フランジマウント タイプの方がスピゴットを使用してレゾルバ ハウジングの位置合わせを「外部委託」するため、より信頼性が高くなります。
チェーンの取付寸法公差：偏心と軸方向のズレは精度の直接の原因となります レゾルバの出力精度は、に非常に敏感です。 半径方向の偏心 や 軸方向のずれ ステータとロータの間の可変リラクタンス レゾルバは、ステータの歯とロータの突極性の間のエア ギャップの周期的変化を通じて信号を変調します。偏心によりエアギャップパーミアンスの空間分布が変化し、位置依存の誤差成分が出力に導入されます。
Dynapar が提供する一般的な取り付け公差の枠組みは、設計のベースラインとして機能します。 軸方向のずれ (ローターとステーターの取り付け面間の軸方向の偏差または寸法のばらつき) は 0.015 インチ (約 0.38 mm) を超えてはなりません。 半径方向の偏心 （ローターとステーターの取り付け面の間の偏心）は 0.003 インチ（約 0.076 mm）を超えてはなりません。また、 取り付けスピゴットの肩面は ボアおよびシャフトに対して垂直である必要があり、垂直度は 0.0005 インチ (約 0.013 mm) 以内に制御されます。これらの数値の工学的意味は明らかです。偏心公差は軸方向公差よりも約 5 倍厳しく、 半径方向のアライメントが精度矛盾の主な側面であることを示しています。 .
GB/T 10241—2020では、「取付金具面の同軸度」と「取付金具端面の直角度」も規格レベルの技術要件と試験方法に組み込まれており、この2つの指標が「メーカー推奨」から検査可能な仕様項目に上がったことを意味します。
実際にトレランス チェーンを設計するときは、レゾルバ自体の取り付け面だけに注目してはいけません。 ローターとモーターシャフトの間のはめあいクリアランス、ステーターフランジスピゴットと機器端面の間のはめあいクリアランス、軸に対する端面の垂直度 - これら 3 つの誤差セグメントが連続して蓄積され、最終的なエアギャップ均一性が決まります。実際的な原則は、レゾルバの取り付け公差をとして扱い システム公差チェーンのエンドリンク 、それに応じて割り当て、すべてのマージンをレゾルバの取り付けステップに集中させるのではなく、上流の機械加工と組み立てに適切なマージンを残すことです。
選択チェックリスト: シャフトからフランジ、そして検証まで 上記のロジックを接続すると、レゾルバのメカニカル インターフェイスの選択は 3 つのステップで進めることができます。
ステップ 1: シャフト直径をロックし、はめあいを定義します。 実際のモータ軸の直径と公差を測定または確認し、対応する内径仕様のロータを選定してください。わずかなすきまばめを好み、干渉を避けてください。シャフトとローターの材料の熱膨張挙動がほぼ一致していることを確認します。シャフト径が標準外の場合、ローター内径のカスタマイズが一般的ですが、カスタマイズの納期とコストを事前に検討する必要があります。
ステップ 2: 機器の精度責任に従ってフランジを割り当てます。 装置端面は高精度のインローと垂直端面を提供できますか?その場合、フレームレス直付けの方がよりコンパクトな構造となります。現場での組立条件が限られている場合や、素早い交換が必要な場合には、フランジ取付タイプのスピゴット位置決めの方が便利です。装置自体でレゾルバをベアリングでサポートできない場合は、ベアリング一体型を選択するのが自然です。フランジのボルト穴のピッチ円、インロー径、軸方向の取り付け深さは、機器の端面と項目ごとに一致させる必要があります。 「外径がほぼ正しい」ことを単純に確認することはできません。
ステップ3：設置後のゼロ位置確認は省略できません。 たとえ機械的インターフェースが調整されていても、電気的ゼロ位置はモーターの磁極位置からずれる可能性があります。転流に使用されるレゾルバの標準的な方法は、まずステータを一時的に固定し、次に DC 通電を使用して「シャフトをロック」するか、モータを逆駆動して逆起電力ゼロクロスを観察し、レゾルバのゼロ位置信号がモータの磁極と一致するまでステータを回転させ、最後に締めます。機械的公差がどれほど適切に管理されていても、ゼロ位置が電気的に数度ずれると、やはり転流性能が大幅に低下します。
レゾルバの機械的インターフェイスの選択は、本質的に 誤差配分の問題です 。シャフト直径のはめ合いによってローターがシャフトにどの程度「しっかり」追従するかが決まり、フランジ構造によってステーターがハウジングにどの程度「確実に」固定されるかが決まり、取り付け公差によってエアギャップの対称性の「忠実度」が決まります。これら 3 つのリンクのいずれかが緩んでいると、公称電気仕様がどれほど高くても、シャフト端での角度の読み取り値が損なわれます。最初にシャフトとフランジの機械的経路を明確にしてから、電気的パラメータを確認します。これにより、多くの場合、その逆よりも迂回が少なくなります。
