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インバーターで省エネ対策

お世話になります。 トルクも回転数も、落ちてもかまわないとした場合、 現在使用している、商用60Hzより、インバーターを入れて 40Hzで運転した場合の方が、省エネになると考えても 間違いないのでしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

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  • fujiyama32
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回答No.2

回転している物体の瞬時瞬時の動力(出力)は一般的に軸動力と言います。 軸動力をP(ワット)・・・・・・・・・・・P(W) 回転速度をN(毎分当たりの回転速度)・・・N(r/min) トルクをT(ニュートン・メートル)・・・・T(N・m) としますと次の式で計算できます。 P(W)=(2π/60)×N(r/min)×T(N・m) この式から回転速度を下げれば、軸動力が小さくなることを示しています。 ここで問題になるのが、モータが回転する「負荷装置の回転速度-トルク特性」 です。 「ファン」や「ポンプ」に適用する場合は「省エネ効果」が期待できますが、 負荷装置の運転特性により省エネの程度が異なります。 どのような負荷装置にインバータを適用するのかを良く調べる必要があります。 「回転速度-トルク特性」の主なものとして、次のようなものがあります。 1)定トルク特性 ・回転速度に関係なく、トルクが一定である。 ・コンベア、搬送台車、プロセスラインのロール駆動など一般に摩擦による負荷 この装置をインバータで40Hzで運転しますと、 P(W)=(2π/60)×N×(40Hz/60Hz)×T(=一定) P(W)=(2π/60)×N×T×0.667 --単純計算では、コンベアのような装置では軸動力が約66.7%になります。 2)二乗低減トルク特性 ・負荷トルクが回転速度の2乗に比例する。  ・ポンプによる送水、排水装置など遠心力を利用した装置 ・ファン、ブロワ駆動などの給気、排気装置など遠心力を利用した装置 この装置をインバータで40Hzで運転しますと、 P(W)=(2π/60)×N×(40Hz/60Hz)×T×(40Hz/60Hz)^2 P(W)=(2π/60)×N×T×(40Hz/60Hz)^3 P(W)=(2π/60)×N×T×0.296 --単純計算では、ファン・ポンプのような装置では軸動力が約29.6%になります。 3)定出力特性 ・回転速度が下がるほど負荷トルクが増大する。 ・トルクと速度の積が一定である。 ・工作機主軸駆動、巻取り装置(センタードライブ)など この負荷装置をインバータで40Hzで運転しますと、 P(W)=(2π/60)×N×(40Hz/60Hz)×T×(60Hz/40Hz) P(W)=(2π/60)×N×T×1.0 --単純計算では、工作機主軸駆動のような装置では軸動力は変化しません。 --逆に周波数を更に下げますと負荷トルクが増大し、組み合わせるインバータや モータの容量により過負荷になることもありますので、選定に充分注意する必要 があります。

nariyuki
質問者

補足

詳しいご説明ありがとうございます。 実際に、実物でテストしたとして、 回転数を落としても、負荷装置の性能には影響が無いという条件で いくつかの周波数でテストし、その時々の電流値を測り電流値が 低くいところを見つければ、省エネと言えるのでしょうか? >周波数を更に下げますと負荷トルクが増大し あまりにも、低い周波数ですと、トルク不足になるのは経験で なんとなく知っていました。 INV側でトルクブーストを設定したりして逃げたこともあります。

その他の回答 (1)

  • 613425
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回答No.1

インバーターを使って周波数を下げれば確かにモーターの回転数は下がります。 省エネの観点から見ると そのモーターで駆動している装置の生産量なり加工量が同じだと 結果的に消費する電力量は同一です。 装置のスピードが遅くなった分 稼働時間が延びたとしたら、各種ロス(抵抗)の分だけ電力量は増えると思います。 その装置に最適なスピードで駆動するのが一番の省電力だと思います。

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