インバータの一次電流について

質問

インバータに詳しい方、ご教授下さい。

ある商用回路で運転しているファンをインバータ駆動に替えた場合、
そのまま商用と同じ50Hzで運転すると、インバータで発生する変換損失の
分だけ効率が悪くなり、一次側電流も若干増加するとの認識でいました。

が・・・
ある物件においてインバータに変更した結果、インバータの一次側電流が
３０％近く改善したデータが出ています。

本設備は、商用直入4kWのファン
（200V 50Hz 10P 負荷率100%時に、電流26.1A、効率82.9%、力率53.3%）で
あり非常に効率の悪い電動機を使用しています。

このファンをインバータで商用周波数（50Hz）で運転を行うと、インバータの
二次側電流が26A、一次側電流が16Aになるとの事。
二次側電流はインバータ本体の表示値。一次側電流は計測値ですが、
基本正しいものとの前提として下さい。

ここで皆様の知恵をお借りしたいのですが・・・

(1)インバータの仕様書（三菱電機）を確認すると、ＤＣリアクトル設置の場合
　力率が0.95まで改善されるとの事。
　これは、インバータが進相コンデンサを設置したのと同様の効果を発揮し、
　一次側電流が減少したものと解釈してよろしいのでしょうか？
　もしくは全くありえない話で計測ミスとしか考えられない現象でしょうか？

(2)通常の（力率 0.85～0,9）あたりの電動機をインバータに替えても力率の
　改善以上に変換損失の方が大きく、上記効果を実感出来ていないだけと
　仮定すると、逆に、極端に力率が悪い電動機を使用している設備では、
　インバータに変更しただけで大きな省エネが期待できるとの結論になるの
　でしょうか？

申し訳ありません。
上記を踏まえて追加の質問になります。

現在、上記商用直入4kWのファンを８台使っている設備があり、各々のファンに
40ATのMCCB。主幹は300ATのMCCBを設置しております。
この設備を4kWのファンを２台で１セットとして、インバータ化の計画があります。

その場合、電動機の運転電流から選定して15kWのインバータが４セット必要に
なるかと思います。（三菱電機製を選定）
その場合、各機器の遮断器の選定は、突入電流等を考慮してインバータの容量
からメーカー指定値の１００ＡＴを選定しますが、主幹ブレーカーの選定について
困窮しております。

(3)初めの質問で、実際に運転電流が１台あたり１６Ａ程度になると仮定すると
　インバータ １台あたり３２Ａ。４台の合計で１３０Ａ程度になります。
　始動電流を考慮しても１７５ＡＴの主幹ブレーカーで足りそうな気になりますが
　この選定で問題は無いのでしょうか？

※１００ＡＴが４台ブランチされている主幹が１７５ＡＴというのは、非常に違和感
　を感じますが・・・

現実的には、内線規定・技術基準・各メーカーから出している選定表通りの物を
選定することになるかとは思いますが、理論的・又、可能性的にどんなものか
ご教授頂きたく、お願いいたします。

回答No.1

lumiheart

>(1)インバータの仕様書（三菱電機）を確認すると
マニュアル記載の通りです
実際にＤＣリアクトルを設置してるかどうかは質問文に見つかりませんが？

>(2)通常の（力率 0.85～0,9）あたりの電動機

５０Ｈｚで運転するなら大きな省エネ効果は期待できません
インバータで省エネ効果が期待できるのは概ね４０Ｈｚ以下
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/inv/lineup/fr_f800/inf8002d.html
ただ、多くの場合はダンパで流量調整してます
インバータ導入してダンパを絞ったら省エネになりません
省エネ効果を高くするにはダンパ全開で周波数を下げるのが基本

折角インバータ導入したのにダンパを絞ってる設備は少なく無い
設備管理者が頑固でダンパ全開を許可してくれないとかね

＞(3)初めの質問で、実際に運転電流が１台あたり１６Ａ程度

マニュアルダウンロード
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/download/search.do?mode=manual&kisyu=/inv&lang=1
三菱汎用インバータF800　取扱説明書（詳細編）IB-0600546 (17.69MB)
21/578ページ
FR-F820-15K　
推奨ブレーカ
DC リアクトル 有り　１００ＡＴ
DC リアクトル 無し　１２５ＡＴ

42/578ページ
2.5.3 適用電線と配線長
FR-F820-15K　ＨＩＶ２２ｓｑ

543/578ページ
8.1 インバータ定格
定格入力電流／電源設備容量
FR-F820-15K　８０．６Ａ／３１ｋＶＡ

主幹容量
８０．６Ａｘ４台＝３２０Ａ

この１５ｋＷで３１ｋＶＡの考え方ですが
所謂２００％トルク
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/inv/lineup/fr_a800/ina8002d.html
つまり瞬時加速電流です

本件はファンなので、ゆっくり加速のみで急加速しないなら無視しても良いけれど
所謂、給排気ファン連動システムの場合
倉庫シャッターとか大開口部を開閉した場合には
その急激な負荷変動から過電流になる可能性はあります
なので、主幹ブレーカはあまり小さくしないほうが良い

逆に、大きくした場合のデメリットは
盤外寸が大きくなる
ケーブルが太くなる
つまり、お金の問題

予算的に許される最大容量のブレーカにするのも手ではある
多くの場合、技術的問題より経済的問題が優先される

インバータ１台にモータ２台ぶら下げる理由の多くは
経済的理由であって技術的理由は少ない

補足

早速回答いただき、
ありがとうございます。

又、質問の書き方が悪く、申し訳ありませんでした。

lumiheart様のご指摘通り、今回の質問の目的は
工事に伴うお金の問題であります。

インバータを使用することは決定事項なのですが
先に書きました通りで、別件の設備において一次側電流が
著しく低下していることから、今回、主幹ブレーカーの
選定を見直せないかとの検討です。

lumiheart様も書かれている通り

主幹ブレーカーのトリップ値が下がる
↓
上流のブレーカートリップ値も下がる
↓
さらに上流のブレーカートリップ値も下がる
↓
全てのケーブルサイズ下がる

あくまでも検討事項の一つですが
ご教授頂けると助かります。