MODELAファン: スピンドルモーターの交換　その１

2013年6月2日日曜日

スピンドルモーターの交換　その１

●モデラのモーターについて
　モデラのモーターの寿命は約700時間になります。
　モーターの寿命がくると交換するわけですが、スピンドルモーターユニット（MM-40）ごと交換になるのでこれが結構な出費になります。（価格は1万5千円。実売で1万円ぐらい）
　モーター単体だけ交換できれば出費も抑えられるのでは？ということで色々検証してみることにします。

▲MM-40

　まずはMM-40に使われてるモーターを調べてみます。
　カーバーを取り外してみますと、モーターのラベルには「SAGAMI MICRO 2838N 89」と書いてあります。
　2838というのはモーターの直径28mm高さ38mmと言う意味ですかね。

▲MM-40のモーター

ググってみると相模マイクロ株式会社(http://www.sagamimicro.co.jp/)とういう会社の製品のようです。
　MODELA専用の特注品なのか製品情報には該当型番がありません。
　とりあえず仕様を調べるため外部電源を使って検証してみることにします。
　テストはスピンドルユニットを装着した状態で行います。

▲外部電源とテスター（電流測定）

▲デジタルタコメータ（回転計）

　検証結果は以下ようになりました。

　電圧が上がれば回転数が増えるのは想像つきますが電流値は殆ど変わらないんですね。
　あとモデラの主軸回転数はメーカー公表で6500rpm(19V)となっていますが検証結果では9200rpmと仕様にくらべかなり早く回転しています。
　回転数や電流値は当然負荷によって変わるとおもうので、メーカー仕様ではモーターの最大効率時の数字を使用しているのでしょうか？

●安全機能について
　MODELAには電流を監視して過負荷を検出するとモーターへの電源遮断して停止する保護回路が組み込まれてます。この安全機能がないとモーターが焼損したり最悪火災に至る可能性もあります。この安全機能についても検証してみることにします。

　MM-40とMODELAとの接続は電流を測定する為、コネクタにワイヤー直接突っ込んで電源をとりだしてます。

▲モデラ本体側コネクタ

▲ミニDIN8P　ピンアサイン

　スピンドルユニットに鉄棒をセットし、無負荷回転状態からペンチで徐々に拘束していきます。
　ちょっと乱暴なやり方ではありますが、他に方法が思いつかなかったので、、

　摩擦で熱が発生するのでアルミ板を間にはさんでます。

▲ペンチで拘束

　テスターで測定してるのであくまでも目安ですがだいたい１Aを超えたあたりで安全機能が働きモーターが停止しました。
　

▲パネルLEDが点滅してモーターが停止する

●モーターの選定

　これらの検証結果を踏まえてモーターの選定を行うわけですが、実はモデラ掲示板（http://www.tagiya.co.jp/bbs/201101010112.htm）を覗いてみるとすでに有志の方でモーター交換に成功しているようです。
　掲示板の情報によるとマブチモーターのRS-385PH、RS-365SHがそのまま交換できるとのこと。
　マブチモーターのサイト（http://www.mabuchi-motor.co.jp/ja_JP/product/p_0301.html）でデーターシートが公開されていたので確認してみます。

▲RS-385PH

▲PS-365SH

　無負荷時の電流がそれぞれ0.07～0.25Aで保護回路が働く１A以下だからとりえあず交換可能ということでいいんでしょうかね？
　モータ始動時の突入電流で保護回路が働く場合もあるようでその場合はセメント抵抗を直列に入れて調整する方法もあるようですがなるほどよくわからん状態ですので、とりあえずは販売店に上記モーターの見積もりと取り寄せをおねがいしました。

つづく。
■関連記事
・スピンドルモーターの交換　その２
http://modela-fan.blogspot.jp/2013/08/blog-post.html

・スピンドルモーターの交換　その３
http://modela-fan.blogspot.jp/2013/09/blog-post.html

・スピンドルモーターの交換　その４
http://modela-fan.blogspot.jp/2014/06/blog-post.html

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