三相モーターについて

質問

三相400v 55kwモーターと三相400v 37kwモーターの 同じ条件（インバーター周波数）で稼働した際にどの程度消費電力及び電流が違うのかを比較したいんですが、計算式とかありますか？

回答No.4

ohkawa3

＞37kWの方が電気使用量が少ない・・・・・
55kWのコンプレッサと、37kWのコンプレッサがあって、両者ともに①電気-機械的なエネルギー効率が同等であって、②動作時間（動作率）が同等であれば、モーターの小さい37kWの方が電気使用量が少ないのは、当然すぎるほど当然ですね。
両者の①電気-機械的なエネルギー効率の違いについて、仕様書等を調べた方がよい旨は前の回答の通りです。
②動作時間（動作率）の実態は如何でしょうか？
ON-OFF制御ではないので、動作率のデータを得ることが難しいのかもしれません。また、圧縮空気の出力側について、37kWのコンプレッサと55kWこコンプレッサの流量（圧力）を分離して計測して記録するような仕組みがあればいいのですが。

圧縮空気というエネルギーを必要量（工場に）供給するにあたって、37kWのコンプレッサと55kWのコンプレッサがあって、両者をどのような比率で稼働させることが最も消費電力を低減することができるかというような問題と捉えることがよさそうに思います。

繰り返しで恐縮ですが、37kWと55kWのコンプレッサ双方の電気ー機械効率のデータを入手することが必要と思います。

回答No.3

lumiheart

誘導電動機には「無負荷電流」と言うのがあります
無負荷電流は概ね定格電流の３割～５割程度ありますがモータにより変わります

http://fa-faq.mitsubishielectric.co.jp/faq/show/11567?category_id=590&site_domain=default
SF-JRCA　7．5KW　4POL（インバータ用モータ）
AC200V60Hzのとき　約15．5A
この事例ではAC200V7.5kwの定格電流は約30Aなので半分は無負荷電流となります
尚、正確な値はメーカ及び型番により一定では有りません

また、無負荷電流とはモータ軸に何も接続しないでモータ単体で回した電流値です
本来ならモータ軸に何も接続しないで回したなら消費電流はほとんどゼロのハズですが
モータ効率９０％なら定格電流の１０％が無負荷電流と思いたいんだけどそうはならない
何も仕事してないのに無駄に電流を消費する
https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/i_motor/pmerit/highefficiency/index.html
よーするに全負荷に近い負荷率で運転すれば効率は良いのだが、軽負荷は効率は悪くなる

よーするに、５５ｋｗは軽負荷運転になるので効率は悪くなる

因みに、誘導モータですよね？
同期モータ（IPMモータ）は軽負荷でも効率低下は比較的少ない
http://www.kobelco-comp.co.jp/products/oilfree/aqua/index.html

回答No.2

ohkawa3

早速の「補足」有難うございます。
推測ですが、コンプレッサの機械的な効率の方が支配的なように思います。
＞ちなみにトルクはモーターに書いてありますか？
モーターの定格トルクは、回転数（例：1450rpm）と定格容量（例：37kW）から求められますが、実際に負荷を駆動するトルクは銘板の情報から計算することはできません。

コンプレッサの仕様書、納入の際に添付されていた技術資料などから、コンプレッサの機械的な効率を読み解く必要がありそうですね。
定形的な仕様書よりも、販促資料などの方が「効率」の良さを従来機種と比較してアッピールしている場合もあると思います。

まずは、55kWのコンプレッサと、37kWのコンプレッサの仕様を逐一点検して、不明点をメーカーに問い合わせたら如何でしょうか。

回答No.1

ohkawa3

モーターの消費電力を求めるには、電気的駆動条件（電圧、周波数）だけでなく、機械的負荷条件（回転数－トルク特性）が必要です。
今回消費電力を比較したいモーターが駆動する負荷はどのようなものか、ご提示になることをお勧めします。
同じ負荷に対して定格容量の異なるモーターで駆動したときの消費電力を比べたいのか、モーターの定格容量に比例するトルクがかかる場合について比べたいのか、モーターの定格容量に対して容量一杯の重負荷状態なのか、軽負荷なのかなどなど・・・・・・消費電力を比べるために条件を設定しておく必要があります。

また、インバータ駆動を前提にしていらっしゃいますが、どの程度の周波数で駆動する場合を比較したいのでしょうか？それとも、駆動周波数vs.消費電力の関係をグラフ表示したいのでしょうか？

補足

会社にコンプレッサーが2台あり、それが
三相400v 55kwモーターと三相400v 37kwモータのコンプレッサーになります。

それぞれインバーター制御されており、
エアーが足りてくると、ヘルツがさがって
エコ運転になります。

この2台のコンプレッサーのうち37kwのものを使った方が電気使用量が少ないんですが、
それが何故かと上司に言われました。
比較してモーターのkwが少ないから、
電気使用量が低いと説明しても納得してくれないので、質問のようにデータを出せば納得してもらえると思いました。

ちなみにトルクはモーターに書いてありますか？