3相電流値の計算方法

質問

どうぞご教授願います。
工作機械の実際に使用する電流値を測定したいと思っています。
その際に幾つか疑問が有ります。
1.3相モーターの電流値をクランプメーターで測定する際に
　各相の電流値を測定したらそれがモーターの定格電流値以内であればOKでしょうか？
　(モーターの定格が19.5Aに対し、各相がU=14.5A,V=14A,W=13Aです)
2.装置全体の電流値を一次側で測定した際も同様に
　各相の電流値がブレーカーの定格以内であればOKでしょうか？
　(ブレーカーの定格が60Aに対し各相がR=20A,S=18A,T=19.7Aです)

どうぞ宜しくお願い致します。

回答No.1

mak0chan · ベストアンサー

> U=14.5A,V=14A,W=13A

ちょっと不平衡ですね。各線間の電圧はどうですか。モーターの発熱状態はどうですか。

> ブレーカーの定格が60Aに対し各相がR=20A,S=18A,T=19.7A

ここもちょっと不平衡ですね。その装置には、ヒーターなどの単相負荷が含まれていますか。ブレーカーは機械に付いているものですか。ブレーカーの定格より少なければならないことは当然ですが、それより、その機械装置全体の定格電流を上回らないことの方が重要です。

補足

早速のご回答ありがとうございます。
他に単相の機器が有りますので多少バランスが崩れています。
発熱等の問題は有りません。

申し訳有りませんが各相の電流値がモーターやブレーカーの定格電流値を越えなければ
基本的には大丈夫なのでしょうか？

どうぞ宜しくお願い致します。

回答No.6

mak0chan

電流値を公表するねらいはなんでしょうか。
負荷の状態が定格に収まっているかどうかの目安なら最大値、消費電力や力率などを簡易に計算するためなら平均値でしょうね。
いずれにしても、正確さ、厳密さを求められる場合は、三つの値とも記録しておく必要があります。

お礼

度重なるご回答ありがとうございます。
今はエージングにおけるデータ取りの状態でして、
実際に選定されている機器の評価段階です。
よってお答え頂いたように最大値で記録して行こうと思います。
(報告書には「定格●●Aに対し○○Aなので妥当と判断」と書くつもりです。)
勿論3つとも記録はしています。

この度は幾度に渡るご回答本当にありがとうございました。
勉強不足をしみじみ感じました。
少しでもmak0chan様に追いつけるように頑張りたいと思います。

回答No.5

GTAC

ブレーカーの定格が60Aに対し各相が20A程度とのことですが、どこに取り付けられているブレーカのことでしょうか？
工作機械に電源を供給するブレーカであれば、工作機械への配線の太さで決まる許容電流か工作機器の定格電流を越えた場合に遮断する必要があります。したがって、定格２０Aの機械の保護は６０Aのブレーカでは出来ません。（せいぜい短絡時に切れてくれるが、過負荷時は丸焼けになります）
（２０Aｘ三相だから６０Aではありません。ブレーカに表示してある電流は線電流です）
機器自体に６０Aのブレーカがついているのであれば、６０Aまでの電流を考慮して機械が設計されているのでしょう。

定格電流とは１００％連続運転が可能な電流です。従って１２０％の電流が数分間流れたら遮断するといった機能です。
短絡時は１５０％で何秒というように機械の性能（これも温度上昇耐量）によってきまります。

従って、大は小を兼ねません。

このような保護の設定はメーカの技師と電気主任技術者または電気工事士が打ち合わせを決めて決めるものです。

お礼

ご回答ありがとうございます。
今は無負荷状態での測定ですので、ブレーカーは全負荷の定格電流を計算して容量は選定されています。
よって実負荷の状態では有りませんので定格の1/3程度になっています。
実負荷運転をした場合、恐らく35～40A程度になる見込みです。
よって3相だから×3の計算では有りません。
ご了承下さい。
ありがとうございました。

回答No.4

mak0chan

> 計った電流値(線電流)にルート3などをかけて相電流が定格電流値なのか

そういうことでしたか。
定格電流が19.5Aということは、そのモーターからは3本しか電線が出ていませんね。それぞれの1本に流れる電流をもって、定格電流としています。ルート3などをかける必要はありません。
ブレーカについても同じ考え方でけっこうです。

お礼

度重なるご回答本当にありがとうございます。
更に質問ですが、このように不平衡な場合はどのように電流値を公表したら良いのですか？
1.Ia,Ib,Icの平均値
2.Ia,Ib,Icのどれか最大値
3.Ia,Ib,Icのどれか最小値

クランプメーターでは限界も感じております。
お手数ですがもう少しだけお付き合いお願い申し上げます。

回答No.3

ymmasayan

１．モータがデルタ結線であってもデルタ各相電流を測ることは出来ませんから、
定格電流は線電流で表しています。従って線電流（質問者の言われる相電流）で
比較して構いません。

２．装置全体の場合も同じ考え方です。これはNo.1の方も言われているように
ブレーカの定格でなく各装置の定格電流の合計と比較すべきです。

お礼

アドバイスありがとうございました。

回答No.2

mak0chan

#1です。
単相機器が含まれていると、装置全体としての線電流に不平衡が生ずるのは避けられません。『内線規定』では、設備不平衡率が30%以下を原則としており、一応この範囲には収まっているようです。しかし、その程度の不平衡で電圧が下がり、三相モーターにまでも不平衡を生じさせるのは好ましくありません。線電流の不平衡により、線間電圧が不平衡になるのは、電源容量に問題がありそうです。電源からその装置までの、配線の太さ、長さが影響しているかも知れません。
いずれにしても、異常な発熱、異音、振動などがなければ、短期的には問題ないと思います

お礼

度重なるご回答ありがとうございます。
今は動作確認のレベルですので今後注意したいと思います。

すいませんが、本題の「モーター定格電流値とクランプメーターで測定した電流値の関係」ですが
クランプメーターで測定した電流値が定格以内でOKでしょうか？

私の書き方が悪いのですが、
モーター定格電流値に対し、実測した電流値は正解なのか？
それとも計った電流値(線電流)にルート3などをかけて相電流が定格電流値なのか？
が知りたいのです。

結果ブレーカーの容量も同様にクランプメーターで測定した電流値と
ブレーカーの定格電流値との関係も知りたいのです。

実際計ったけど、それが本当に正解かどうかを知りたいのです。
私の質問がおかしくてすいません。
どうぞ宜しくお願い致します。

補足

すいません、ちょっと変な書き方になってますね。
モーターの線電流U=Ia,V=Ib,W=Icとした場合、
実使用電流値はIa=Ib=Ic(不平衡は無視したとして)と考えて宜しいのでしょうか？
結果モーターの定格電流値(I)以下であればOKでしょうか？
宜しくお願い致します。