モーターパワーとトルク、回転数の関係

モーターは回転数が上がるとトルクが減りますが、パワーも減るなら回転数上げる必要がないのではないですか? 回転数上がるとともにパワー効率が悪くなる。

No.7 回答者： masa2211 回答日時： 2023/01/06 09:08

パワーをどういう意味で使っていますか？

可能性があるのは、トルクのことか、エネルギー（Kwまたは馬力）なのですが、どうやら、トルクのことに思えます。

そもそも、モーター（直流モーター）ですが、性能的には、
・回転数にかかわらずエネルギー（＝馬力）が一定
です。（回転が遅いときは、大電流が流れコイルが焼き切れるから電流を制制限するため、現実ではコレは成立しない。）
よって、
・エネルギー＝トルク＊回転数
だから、
回転数が高くなればトルクは減ります。当然そうなる。

一方、内燃機関の場合は、
・回転数にかかわらずトルクが一定（まあ、理想的には。）
なので、
エネルギーと回転数は比例。
自動車用エンジンの性能曲線でも、だいたいそんな感じです。
つまり、最大馬力を発揮するには、最大回転数まで回す必要があります。

よって、自動車や鉄道車両でゼロ加速するときは、理論上、
・モーターならいきなり最大馬力。トルクは無限大。
　　（実際は、最大電流で頭打ちされるので頭打ち解除まではトルク一定なので最大馬力発生は無理。）
・内燃機関は、回転数が遅いからトルクはあるけど馬力ゼロ。
　　（このため、変速機により、内燃機関を高回転で回す必要あり。）

結果、内燃機関の場合、変速機をくっつけることで、
・低速時は高トルク、高速時は低トルク。　馬力は、速度に無関係に一定
　（自動車のCVTは、この制御に近い。）
となり、モーターは変速機なしでも同じことになります。

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/01/05 22:56

一般にDCモーターは回転数が増えるとパワーは減るが、

無負荷の最大回転数間際までパワー効率は大きくなるので、
「回転数上がるとともにパワー効率が悪くなる」
は嘘。

No.5 回答者： yucco_chan 回答日時： 2023/01/05 20:19

あ、誤解されるので訂正。

一般的なEVカーなどはCVTですが、
レーシング用途や、一部のEVバイクはMT（DCT）で

No.4 回答者： yucco_chan 回答日時： 2023/01/05 20:15

>パワーも減るなら

一般的なモーターは
回転数が上がると、パワーも効率も上昇します。
ある回転数で、効率が最大になり、それ以上の回転数では
徐々に効率が下がっていきます。
そして、パワーは、最大効率の回転数よりも高い回転数で
最大になります。

一般的なEVカーなどには変速機は付いていませんが、
レーシング用途や、一部のEVバイクには、変速機が付いていて、
効率とパワーの両立を図っています。

No.3 回答者： trajaa 回答日時： 2023/01/05 15:50

例えば電車なんかの場合

停止している車両を動き出させるのって相当な力必要では？

でも一旦動き出せばそこから先に必要なのは速度の維持であり
むやみにパワー掛ける必要は内容に思えるが・・・・

No.2 回答者： し水 回答日時： 2023/01/05 15:17

パワーは必要性が無く、回転数を上げたい場合があるって事ですね。

切断機なんかは、パワーよりかは速度重視かと思います。

No.1 回答者： よしいくぞう 回答日時： 2023/01/05 15:06

パワーは馬力のことで最高速度に影響します

ええ、その通りで高速に乗らずに町でいるならモーターは最高です。