모터의 수명을 좌우하는 것은?

 

 

 

 

 

모터의 설계 수명

 

모터의 설계 수명을 크게 좌우하는 것이 베어링의 수명입니다.
베어링의 수명은 아래의 2종류로 나타낼 수 있습니다.

① 구리스(GREASE)가 열에 의해 열화되는 구리스의 수명
② 운전 피로에 의한 기계적 수명

모터에서는 대부분의 경우 베어링에 가해지는 하중으로 인한 기계적 수명의 영향보다, 
발열이 구리스(GREASE) 수명에 미치는 영향이 커서, ①의 구리스 수명이 지배적입니다.
이 베어링 구리스 수명에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 온도로, 수명시간이 크게 좌우됩니다.

더욱 오래 사용하기 위해 모터의 온도를 낮추는 대책을 취하면 효과적입니다.
아래 표는 오리엔탈모터 제품을 기준으로 한 표입니다. (모터의 베어링 평균 구리스 수명기준)

 

종류	운전 조건	베어링 평균 구리스 수명 기준 시간[h]
인덕션 모터(INDUCTION MOTOR)	운전: 연속, 한방향 토크(TORQUE): 정격토크 부하의 종류: 일반부하 속도: 정격회전 속도 주위온도: 30도	30,000
BLDC 모터(BRUSHLESS MOTOR)		40,000
서보모터(SERVO MOTOR)	모터 케이스 표면 온도 80도에서 운전할 경우	50,000
스텝모터 (STEPPING MOTOR), 설치치수 50mm 이상
스텝모터 (STEPPING MOTOR), 설치치수 42mm 이하		30,000

 

* 주의 : 사용 방법이나 환경 조건 등의 운전 조건에 따라 베어링 구리스 수명은 크게 영향을 받습니다.

 

 

수명시간의 추정

실제 사용에 있어서의 수명시간은 사용 회전속도, 부하량, 부하의 종류를 고려한 아래의 식으로 산출합니다. 이 수명시간은 실제로 구동한 시간을 나타냅니다.

 

 

 

L1 : 정격 수명시간[시간]
각 기어헤드 타입 (GEARHEAD TYPE)에 따라 표1에서 결정합니다.

K1 : 회전속도 계수
표1에 기재되어 있는 기준 입력 회전속도와 실제로 사용하는 입력 회전속도에 따라 K1을 산출합니다.

 

 

 

 

K2 : 부하율
실제로 사용하는 토크와 각 기어헤드의 허용 토크로 부하율 K2를 산출합니다.

 

 

 

관성체의 구동처럼 거의 기동·정지시에만 부하가 가해지는 경우는 평균 토크를 사용토크로 합니다.

 f  : 부하종류 계수
 아래의 구동 예를 참고하여 부하 종류로부터 부하종류 계수 f를 결정합니다.

 

 

 

부하의 종류	예	부하종류 계수 f
일반부하	· 한 방향 연속운전 · 벨트 컨베이어(BELT CONVEYOR)	1.0
가벼운 충격	· 빈번한 기동·정지 · CAM 구동, 스테핑 모터에 의한 관성체의 위치결정 제어 등	1.5
중간 충격	· 리버시블 모터의 빈번한 순간 정역전운전  및 기동·정지 · AC모터의 브레이크 팩(BRAKE PACK)에 의한 빈번한 순간정지 · BLDC·서보모터에 의한 빈번한 순간 기동·정지	2.0

 

※주의 : 오버헝(OVERHUNG) 하중, 스러스트(THRUST) 하중의 영향에 대하여
 
- 수명시간 추정에서는 부하율에 대해 Overhung 하중, Thrust 하중 값도 비례한 값으로 계산하고 있습니다. 따라서 부하율이 50%일 때 Overhung 하중, Thrust 하중도 50%로 계산한 수명이 됩니다.
 - 부하율이 낮고, Overhung 하중이나 Thrust 하중이 큰 경우의 수명은 이 식에서 계산한 경우보다 단축됩니다.