風損を利用した高速スピンドルの出力測定法の研究

摘要

本研究は，高速，高精度，軽負荷のスピンドルユニットの出力を定量化するため，モータ駆動の空気静圧スピンドルに円板を取付け，回転させたときの電圧，電流値から風損を負荷として有効電力を算出し，円板の回転数－風損を関係づけることを目的とした．有効電力から算出した風損と理論計算値との対比を行ったが，ほぼ一致していることを確認した．回転数－風損が定量化された円板を測定対象のスピンドルユニットに取付け，スピンドルユニットの出力を定量化する方法を提案した．筆者らは，この測定方法をエアダービン駆動の空気静圧スピンドルの出力を定量化する方法として利用した．タービン方式（衝突型，軸流型），羽根，ノズル形状の異なった3種類のエアタービン駆動空気静圧スピンドルを製作し，性能，効率を測定した．これにより出力の定量化と目的に合ったタービンの設計の目安とした．