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定格出力が違うモータに同じ負荷をかけた時

定格出力が違う三相200Vモータに同じ負荷をかけた時、消費電力はほぼ同じと考えてよいのでしょうか? 木工用機械の消費電力を大まかに把握したいので、厳密な計算でなくても構いません。具体的には、動力源が3.7kwの機械と7.5kwの機械があって、全く同じ内容の加工をしている場合を想定していただければと思います。

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  • lumiheart
  • ベストアンサー率48% (1102/2295)
回答No.2

2.負荷特性 http://www.mohno-pump.co.jp/learning/manabiya/b2b.html 「図5の黄色の範囲で運転すれば効率・力率が悪く損失が多くなります。」 この理由はモータの無負荷電流の影響が大きい http://fa-faq.mitsubishielectric.co.jp/faq/show/11567?category_id=571 よーするに、何も加工してなくとも電流が流れる = 効率が悪い 3.7kw、定格電流17A、無負荷電流約6A前後 7.5kw、定格電流35A、無負荷電流約15A前後 機械にも拠るけれど概ね定格電流の半分くらいが無負荷電流 (モータ単体の無負荷電流+機械のベアリング摩擦等の摩擦負荷合計) ここからスタートして順に負荷を上げていって全負荷には定格電流値になります 仮に負荷が2kwとしたなら 3,7kwで約11A前後 <比較的効率は良い 7.5kwで約17A前後 <比較的効率は悪い 但し、経験的直感値です保証値でも計算値でもありません  資料は無いけれどなんら根拠がないわけでもなく、だいたいそんなもん

spo-ghid
質問者

お礼

ありがとうございました。 様々な角度から回答をいただきモーターの特性について理解が深まりました。中でもlumiheartさんの回答が感覚的に理解しやすかったのでベストアンサーとさせていただきます。

その他の回答 (2)

  • mdmp2
  • ベストアンサー率55% (438/787)
回答No.3

三相カゴ型誘導電動機の効率はJIS で規定されているらしいです。 一例として、 http://kikakurui.com/c4/C4210-2010-01.html の、表4 を見ると、3.7kW と7.5kW は効率が82.5% と同じです。 効率は定格出力で運転時の値ですから、それぞれの定格出力次の損失を計算すると、 3.7kW のモーターが785W、7.5kW のモーターが1590W になります。 モーターの損失には銅損、鉄損、機械損があります。設計方針により違いますが、鉄損は全損失の30%くらいです。鉄損はモーターの出力が変わっても変化しませんので、定格出力の大きいモーターを小出力で運転すると、効率が著しく低くなります。 具体的にどのようになるか数値で比較してみます。 以下の検討では、銅損60%, 鉄損30%, 機械損10% とします。 それぞれのモーターの銅損は3.7kW のモーターが785Wx0.6=471W、7.5kW のモーターが1590Wx0.6=954W になります。 銅損はおおよそモーターの出力に比例します。 鉄損はモーターの出力により変化しません。 それぞれのモーターの鉄損は、3.7kW のモーターが785Wx0.3=236W、7.5kW のモーターが1590Wx0.3=477W になります。 機械損はモーターの出力により変化しないものとします。 それぞれのモーターの機械損は、3.7kW のモーターが785Wx0.1=79W、7.5kW のモーターが1590Wx0.1=159W になります。 それぞれのモーターを同じ出力、2kW で運転しているとします。 その時の銅損は3.7kW のモーターが471Wx(2kW/2.2kW)=428W、7.5kWのモーターが954WX(2kW/7.5kW)=254W になります。 鉄損は出力が変わっても変化しませんので、3.7kW のモーターが236W、7.5kW のモーターが477W です。 機械損もまた、出力が変わっても変化しませんので、3.7kW のモーターが79W、7.5kW のモーターが159W です。 それぞれのモーターの全損失は、3.7kW のモーターが428W+236W+79W=734W、7.5kW のモーターが254W+477W+159W=890Wになります。 モーター出力を適当に替えて比較してください。

  • fujiyama32
  • ベストアンサー率43% (2236/5096)
回答No.1

モータはモータに加わる負荷の大きさ、即ち、負荷率[%]によりモータ の効率[%]が変化します。 モータの効率[%]は一般的に負荷が軽く(=負荷率[%]が小さな値)なり ますと悪くなります。 また、定格出力(kW)よりやや軽い負荷状態の付近が一番高くなるように 製作されています。 詳しい数値は使用するモータの「試験成績書」などから調べることができ ます。 このことからモータの負荷が軽い状態ではモータの効率[%]が悪くなります ので、大きなモータを使用して軽い負荷を回転させますと効率が悪い分、 損失(W)が大きな値となり、結果的に消費電力(kW)が大きな値に増えること になります。 このことから負荷の大きさより、ほんの少し大きな出力(kW)のモータを使用 することをお勧めします。

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