フライス盤インバーター化


インバーター化の理由は、M18は回転数変更がとても面倒で、ベルト架け替えから開放されたいと思ったことです。
切削中に振動が発生した場合など、回転速度を簡単に変更できるので、工作がずいぶんと楽になります。

ノイズでDROが誤動作(表示不良や、表示レスポンス低下)したり、回転計(電圧計)の誤動作などでノイズ対策に悩みましたが、何とか乗り切ることができました。 

快適です!!
1.操作部です。 オン、オフ、速度コントロールと回転計のみの構成です。 全て、本体の中に埋め込みました。

パネルはアルミ板に加工後に、グレーのシールを張って化粧をしました。
2.モータは日立のEFOUP 1.5kw
  インバーターは、安川電機 VSminiV7 200V 1.5Kw単相入力タイプです。

最初に、基本的な配線のみで動作確認をおこないました。この状態で、インバーターのパラメーターの変更などの試験もおこないました。
3.プーリーの加工です。 
 オリジナルのモーター軸径は22mmで、換装予定のモーターの軸径は24mmなので、プーリーの内径を広げる加工を行う準備です。

最初に、四爪で掴んだ部分でセンターを出し、次に、先端部分のセンターを出します。 調整は小さなハンマーで行います。

チャック側と、先端側で何度も慎重に調整します。

チャック側とプーリーのボス部の振れが1/100程度になれば十分でしょう。
4.内径加工です。

事前に、モーター軸と同じ径の治具を精密に製作しておき、穴径を大きくしすぎないよう寸法に近づいたら治具を使って嵌めあい加減を確認しながら慎重に切削します。 一発で成功しないと、修正には大変な手間がかかります。 最悪は、作り直しという事態になります。
5.キー溝の加工です。 多少削りすぎくらいでも大丈夫です。
6.新モーターを換装した状態です。 オリジナルのモーターは0.75Kwですが、1.5Kwのモーターへ載せ替えました。 モーターの大きさは出力が倍でも軸径を除いてほとんど変わりありません。

インバーターと操作パネル部との接続線材は、黒いジャバラ状のカバーに収納しています。

緑色の線はアース線です。
7.モーターの取り付け状態です。 取り付けは特に加工無しでピッタリと収まりました。
8.モーターには低速回転時の冷却効果確保のためのクーリングファンを取り付けています。 
9.表示部のデジタル電圧計です。
  イーケイジャパン製のPU-2502という品番です。

元々は、表示部が本体基盤に結合されていましたが、そのままでは奥行きが長すぎてフライス盤の中に収まらないため、延長コードを使って分離し、フライス盤の空きスペースに入るようにしました。 

取り付け後、インバーターのノイズで誤動作し、表示がパタパタしたり、正しい電圧を表示しない現象がでましたが、ノイズ対策により解決しました。

基板上に希望の分圧比になるように抵抗を装着できる構造になっています。

右上のプラスチックボックスは、基盤動作確認のための電源です。 中身はニッケル水素電池で、5Vを出力しています。

10.パネル内部の状態です。 基盤は、厚手のビニール袋に入れて絶縁しています。
11.インバーター部は、ラックに収めています。 200Vはステップアップトランスから取り出しています。
12.雑音によるDROと電圧計の誤動作

 (1)モーターを回転させるとDROの数値が勝手にカウントされてしまう現象が発生。
 この現象は、インバーターとフライス本体をそれぞれ、アースすることで解決しました。 しかし、多少ノイズの影響を受けているようで、時々DROの反応が遅くなる現象が出ますが、実用範囲なのでOKとしています。

(2)電圧計(回転計用)が誤動作して異常な数値を示す現象が発生。
電源アースと、入力端子コモン端子間を0.1μのマイラーコンデンサーで結ぶと正常に動作するようになりました。 (回路図参照)