定格電流値について

質問

400Ｗ、4Ｐ、50Ｈｚ、400Ｖのモーターを、60Ｈzで使用する際の定格電流値を教えて下さい。
ちなみに50Ｈｚ時の定格電流値は1.2Ａです。
計算等で出せるのであれば、その導き方も知りたいです。
宜しくお願いします。

回答No.4

foobar · ベストアンサー

60Hzでの定格電流、というときには、60Hzでの「定格」をどこに持って行くかを決める必要があります。
（50/60Hz両用の機器の場合、機器によっては60Hzでの定格が二通り（電圧が50Hzと同じものと、少し高いもの）あったりします。）
とりあえず、電圧、軸出力が同じとして（簡易等価回路を使って）概算してみます。
（実際には回転数増大に伴って機械損が増えるし、鉄損は若干減りますが、両者がある程度相殺するのと、誘導機の損失で比率の大きい二次銅損はこの条件だとあまり変わらないでしょうから、効率は大きくは変わらないと仮定して概算します。）

（計算する前に、50Hzの数値の整合性をチェック。入力の皮相電力*力率*効率を計算すると、√3*400*1.2*0.74*0.64=394W とまあ整合しているので、1.2Aの数値をそのまま使います。）
50Hz時は有効電流 1.2*0.74=0.888A, 無効電流 1.2*√(1-0.74^2)=0.807Aで、60Hz時には無効電流が0.807*50/60=0.673Aになって、線電流は 1.1Aと大差ないかなと思います。

お礼

詳細な説明ありがとうございます。
参考書等に載ってないような事まで教えて頂いてありがたく思っております。
他のモーターを見て、自分の中でも大体このぐらいだろうとは予測していましたが、ほぼ合っていました。
あくまで予想でしたけど・・・

回答No.3

fujiyama32

> ちなみに50Hzの力率74％、効率64％でした。
周波数が60Hz時に於いての定格負荷時の力率と効率の値が必要です。

この値が判れば次のように計算できます。
Pin----入力電力(W)
Pout---モータ出力(W)
ηm----モータ効率[60Hz時の効率(％)]
cosθ--モータ力率[60Hz時の力率(％)]
E------モータ端子電圧(V)
I------モータ定格電流(A)(60Hz時の定格電流)
としますと、次の計算式が得られます。

Pout＝Pin×ηm／100-------------------------------(1)式
Pin＝√3×E×I×cosθ／100-------------------------(2)式
(1)式に(2)式を代入しますと次の式が得られます。

Pout＝√3×E×I×(cosθ／100)×(ηm／100)
上の式を次の式に変形します。

I＝Pout／[√3×E×(cosθ／100)×(ηm／100)]
I＝400(W)／[√3×400×(cosθ／100)×(ηm／100)]------(3)式

60Hz時の効率と力率の値を調べて、(3)式により計算することが
できます。

仮に50Hzの効率と力率の値を代入しますと50Hz時の定格電流を
次の通りに計算でき、計算式が正しいと考えます。

I＝400(W)／[√3×400×0.74×0.64]
I＝1.219＝1.2(A)
となります。

なお、"AC200V用のモータ"での、60Hz時の定格電流が判れば、
この値の1/2(＝200V／400V)にしますと、AC400V 60Hzの値になり
ます。
この方法が一番簡単で有効な考え方になると思います。

お礼

詳細な計算式まで返答頂きありがとうございます。
参考書等見てもなかなか理解が難しいもので・・・
このような場で質問させていただいてる今日この頃です。

このタイプの200Ｖモーターがあればよかったのですが・・・(・_・;)

回答No.2

foobar

正確な値は＃１さん回答にあるように、メーカ提供の仕様などを参照することになるかと思います。
概算で良ければ、軸出力を同じとして、効率と力率から電流の有効分と無効分を求めて、有効分は変化せず、無効分が5/6になるとして計算はできるかと思います。実際には損失（回転数が上がるので機械損は増え、鉄損も変わる）や磁気飽和の状況も変わる（60Hzで同じ電圧なら、磁束が少なくて済む分磁気飽和の影響が小さくなる）のですが、そのあたりまで組み込んでの計算は少々面倒かと思います。

お礼

回答ありがとうございます。
とりあえず概算でも構わなかったので・・・助かりました。

あと、Ｎｏ，１さん、Ｎｏ，２さん、いつも回答ありがとうございます。
この場を借りて御礼いたします。

回答No.1

fujiyama32

国内メーカ製のモータであれば、モータの試験成績書等に、
400V 60Hzでの定格電流が記載されています。
場合によりカタログにも掲載されています。
使用しているモータメーカに要請して試験成績書またはカタログ
を入手すると良いでしょう。

なお、計算で求める方法も考えられますが、60Hz運転時のモータ
効率(ηm)とモータ力率(cosθ)の値を計算式に代入する必要が
あります。
この60Hz運転時のモータ効率とモータ力率の値はモータの試験
成績書に記載されていますので、これらの値を入手して式に代入
して計算します。

ただし、結果的にはモータ試験成績書の定格電流の欄を確認した
ら良いことになります。

お礼

早々の回答ありがとうございます。
ちなみに50Ｈｚの力率74％、効率64％でした。
勉強の為にも変換方法を教えて頂けたら幸いです。

（補足にも同じ文を入れてしまいました）

補足

早々の回答ありがとうございます。
ちなみに50Ｈｚの力率74％、効率64％でした。
勉強の為にも変換方法を教えて頂けたら幸いです。