モータ出力電流からトルクを算出する方法
- 現在、3相インダクションモータをインバータで駆動しており、モータ電流値をAD変換ユニットでPLCに取り込み、モータトルクを算出したいと考えています。
- モータ電流値とトルクは比例関係として、下記式を使用して算出します：現在モータトルク＝定格トルク値×現在電流値÷定格電流値
- この方法を使用することで、モータ出力電流からトルクを正確に算出することが可能です。
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モータ出力電流からトルクを算出したい
いつもお世話になっております。 現在，3相インダクションモータ（4φ，2.2kW,200V）をインバータで駆動しております（60Hz～90Hzで任意速度設定）。 インバータの出力モニタを利用して，モータ電流値をAD変換ユニットでPLCに取り組み，そこからモータトルクを算出したいと考えております。 その際，モータ電流値とトルクは比例関係として，下記式で算出して問題ありませんでしょうか？ 現在モータトルク＝定格トルク値×現在電流値÷定格電流値 以上，御教示下さりますよう宜しくお願いいたします。
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毎度ＪＯです。 >>現在モータトルク＝定格トルク値×現在電流値÷定格電流値 モーターの負荷率とトルクは比例しませんし、上記の式にはモーターのロスが考慮されていません ネットで検索してみました http://www.orientalmotor.co.jp/knowledge/technical/pdf/Select_Motor_Tech.pdf http://www.geocities.jp/megeo1/power/powerkagensoku.lzh http://oshiete.goo.ne.jp/qa/3505418.html 三菱のインバータ技術資料によると、インバーターがトルクを計測して出力出来る様です 「モータ低格トルクを100％としてモータートルクを％表示」と有り、インバータでの表示が出来ます インバータと通信による「計算機リンク通信」で上記モータトルクを読み出せる様です 尚、アナログ出力端子より、上記モータトルクが出力出来るかは不明
その他の回答 (3)
既に適切な回答がありますのでご参考程度に。 誘導電動機の電気的な等価回路は、参考URLの図3.26のように表します。 電動機に流れ込む電流Ｉは、励磁電流Ｉoと１次電流Ｉ1’に分解して 考えます。 １次電流Ｉ1’はトルクにほぼ比例しますが、励磁電流Ｉoはトルクとは無関 係です。その値は、電動機への印加電圧、周波数などで決まります。 従って、モータに流れ込む電流から、励磁電流Ｉoを差し引く演算を行えば、 トルクに対応した信号を得ることができます。ただし、Ｉoは一定値ではなく また、演算は単純な引き算ではなく、ベクトルの引き算ですので相応の対応 技術が必要です。 この差し引き演算を行わないのであれば、トルク表示ではなく、ラフな負荷イ ンジケータ程度と考えた方が良いと思います。
お礼
ohkawa様 御回答下さりまして誠に有り難うございます。 添付資料，大変参考になりました。知識不足を痛感，勉強いたします。
サーボモータなら、現在モータトルク＝定格トルク値×現在電流値÷定格電流値は、 可能です。 また、ギヤで速度や回転数を返還する場合も、現在モータトルク＝定格トルク値× 現在速度又は回転数÷定格速度又は回転数で計算は可能です。 ですが、インバーターは変換効率があり、定格回転数近くと低速回転数近くでは異なり、 最近では低速回転数でのトルクの改良型も出てきていますが、一定ではありません。 カタログ又は取扱説明書の性能曲線を確認してみて下さい。
お礼
後の先，アフターユー様 御回答くださりまして誠に有り難うございます。 インバータ・性能曲線について確認，メーカ問い合わせをしてみます。
回答（1）ＪＯさんのおっしゃる通り正確な値は出ませんので使い道次第でしょう。 トルクを単なる加工のモニターの馬力メーター程度と見るならよいのでしょう。 実際の工具にかかるトルクを計測！するなら軸の一部に歪ゲージ等を付ける必要があるでしょうしそうして値の相関を取ればある程度実用にはなるかも。
お礼
CEのユーザ様 御回答くださり誠に有り難うございました。 安易に考えておりました（反省）。 実測トルクから相関値を調べることをトライしてみます。
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