初歩的なこと(?)で申し訳ないのですが、お願い致します。

ポンプなどで、任意の仕事率で稼働しているモーターがあるとします。
運動エネルギー等から仕事量(電力:KW)が計算出来る場合、その時の
電流値はどのように求めたら良いのでしょうか?

1 W = 1 V・A → 本式から単純に考えて、1kWの仕事をしている場合は、
100Vなら10A(200Vなら5A)ということでよろしいですか?
また何か効率換算のような事も必要なら、あわせてご教示お願い致します。

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A 回答 (3件)

質問の意図に反するかもしれませんが、基本的には、電動機機械的出力÷効率(%)×100が、電動機の電気的入力値となります。

電動機の電気的入力値がわかれば、質問書の通り1kwに対して100V(単相)なら10Aです。
もっとつっこんで、電動機の型式、(直流機、交流機)であるとか、容量でかい機械ほど相対的に機械損が少なくなり効率は上がります。また、同一容量の機械であっても回転速度が違えば回転子の風損(機械損の一種)が変わるため一律にどのくらいの損失があるとは決められません・・・。でもだいたい効率は60%から95%くらいでしょうか。(もっと良かったり、悪かったりもしますが・・・。)これでどうでしょうか?

この回答への補足

早速のご回答ありがとうございます。
実際の仕事が1kwの場合、1kw÷80%(仮)×100=1.25kw
となり、100Vなら12.5Aということでよろしいですね。

追加質問ですが、この効率の値は、メーカーに聞けば通常分かるものなの
でしょうか?(もしくはカタログ、仕様書に載っていますか?)
ご存じでしたら、よろしくお願い致します。

補足日時:2002/01/20 23:02
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電力には皮相電力(VA)、有効電力(VACOSφ)、無効電力(VASINφ)があります。

電流の位相が電圧の位相に対して遅れたり進んだりすることで、出力が変化します。また、モータがほぼ一定の回転数でも、負荷が変化すると力率:COSφも大きく変化します。(負荷25%で0.4程度)
ポンプ用の一般的なモータの定格での力率は0.9程度です。モータ本体の効率(軸受けなどの損失)も同様に推移しますが、およそ0.9くらいです。(負荷25%で0.5)
定格なら、1kW=100V×●A×0.9×0.9。
負荷25%、0.25kW=100V×●A×0.4×0.5。
こんな感じで如何でしょう。

この回答への補足

>9766さん
  ご回答ありがとうございます。
 今回のポンプはインバータ制御しておりますので、出力値=負荷によって
 効率を考慮してやれば良いのですね。

>obihsotさん
  重ねてのご回答ありがとうございました。


少しあやふやな部分が出てきたのですが(今まで勘違いしてたかも??)、最後に確認させてください。
ポンプやモーターの定格値(仕様書の数値)は、仕事量を表しているのですか?
(これまでは、電力量かと思い、これの0.8掛程度(=効率)が能力なのかと思っていました・・・)

補足日時:2002/01/21 23:25
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機械的出力1kw効率80%なら電気的入力1.25kwです。

(その通り!)
で、追加質問の件ですが、標準仕様品であれば、標準効率は、記載されていると思います。ただしあくまで仕様書に記載された条件に基づいて記載されているため、実際の使用状態とは異なる場合もありますが、
質問書には1kw位を記載されておられるので、さほど大きな容量の機械とは見受けられませんので、おおよそメーカーの効率通りと思われます。
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ちなみに定格電流が分からないモーターの電流値の出し方は5500/200×√3なのでしょうか?
そうすると定格電流が違ってくるので・・・
勝手な考えなんですが力率を70%って考えればよいのでしょうか?
調べていくうちにだんだん分からなくなってきちゃいました
もし宜しければ教えていただきたいのですが

Aベストアンサー

・全負荷運転で22Aの電流が流れる
で、OKです。

・定格電流が分からないモーターの電流値
5.5kWは軸出力なので、電気入力(有効電力)に換算するために、効率で割る必要があります。
次に、皮相電力に換算するために力率で割る必要があります。
結果、
{出力/(力率*効率)}/(√3*電圧)
ということになります。

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JISC4203 一般用単相誘導電動機
JISC4210 一般用低圧三相かご形誘導電動機
JISC4212 高効率低圧三相かご形誘導電動機
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Aベストアンサー

>200Vの三相三線式モーター5.5kwではどうなりますでしょうか…

少々専門的になりますが、これだけの情報では定格電流までは分からないのです。
「5.5kW」というのは、モーターから出る力の大きさです。「出力」なのです。

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「出力」に「損失」を加えたものが「入力」で、入力と出力の比が「効率」です。

その上、交流の電気には「力率」というものも影響してきます。
したがって、出力のほかに効率と力率が分からないと、電流の計算はできません。

これらが分かれば、
【電流】=【出力】÷【効率】÷【力率】÷【電圧】÷【√3】
で計算できます。

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この場合の消費電力の求め方は
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Aベストアンサー

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追加説明するため、図解を書きましたが、モータの初歩的な原理
から説明が必要となるため文が長くなり、充分な説明ができそう
にもありません。
次の書籍を購入するか、図書館にて探して参考にして下さい。

1)
書籍名:機械を動かす電気の極意
発行所:株式会社 技術評論社
参照項:3-6項 電動機
参照頁:69~84頁

2)
書籍名:基本からわかる電気の極意
発行所:株式会社 技術評論社
参照項:5.2項 三相電動機
参照頁:214~225頁

更に詳しく知りたい場合は次の書籍を参考にして下さい。
3)
書籍名:電気機械工学
発行所:社団法人 電気学会
発行元:株式会社 オーム社
参照項:第4章 誘導機
参照頁:179~247頁

Q3相200Vの1.5kwのモーターは何アンペアのスイッチ?

3相200Vの1.5kwのモーターは何アンペアのスイッチを使うのでしょうか?

1500=200×A A=7.5 で容量10Aで十分ということでしょうか?

3相だから、また違うのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>1500=200×A A=7.5 で容量10Aで十分…

単純に計算しても、
1500=√3×200×A A=4.33
です。
しかし、1,500Wというのはモーターから出る力の大きさです。
モーターに入る電流は、効率と力率で割り算しなければなりません。

ということで、機種によって違いますがおおむね 6.9~8.0Aの電流が流れます。

>何アンペアのスイッチを使うのでしょうか…

それはスイッチの種類によって違います。
ふつうのブレーカなら 30A。
モーター保護用のブレーカなら 1.5kW用として売られているもの。電流値はメーカーによって違うが、7.4~8.0Aの間。

モーターは起動時に数倍から十数倍の電流が流れるので、ふつうのブレーカで 10Aでは間に合いません。

Qアンペアの概算の求め方を教えてください。

単相100Vだと、例えば1KWの製品だと
1000W÷100Vで概算で10Aですが、
三相200Vの場合はどのような計算で必要なアンペア数を
求めればいいのでしょうか?
 仮に動力で17kwのヒーターの入った機器を使うような
場合、何アンペアの動力ブレーカーが必要かといったことを
概算で知るにはどのように計算するのでしょうか?

Aベストアンサー

● ヒーターの場合は  
 17,000÷200÷1.732= 49Aです

● モーターの場合は更に力率と効率の計算が必要です。

● 例えば 5.5kwで200vのモーターの全負荷電流は  効率 90%、力率 80%と推定では
  5.500÷200÷1.732÷0.9÷0.8=22Aと成ります

● 力率、効率は機種、運転条件で異なります。

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Q三相200V 7.5kWのモータの電流値は14Aなのですが、5.5kW

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Aベストアンサー

> 5.5kWのモータに変更した場合は何Aになりますか?
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7.5kW=3×200V×14A×89%(≒0.892857・・・)

∴力率は約89%

5.5kWのモータの力率も同じ89%で計算した場合。
5.5kW=3×200V×10.3A×89%

∴5.5kWのモータは10.3Aです。

> 大きいモーターの方が電気代が安いとかはありますか?
・一般論としては、モータや発電機の力率は「5.5kWのモータ」よりも「7.5kWのモータ」の方が、慣性モーメントなどが働くため、稼ぎやすい(=電気代が安い)傾向にあると思います。
同じ仕事をさせた場合、スイッチを切っても、7.5kWのモータの方が、5.5kWのモータよりも、大きく重い分、長時間回ります。

Q電気モーターに負荷がかかったとき電流値が上がるのは何故

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Aベストアンサー

#2です。

直流モータでイメージが湧くなら、交流でも同じです。

誘導電動機は、固定子によって作られる回転磁界によって
フレミングの右手の法則によって回転子に誘導起電力が発
生して、電流が流れます。
これは、回転磁界側を固定して、回転子が逆方向に回って
いると考えるとわかりやすいと思います。

すると、その電流によってフレミングの左手の法則によって
力が発生します。これは、図を書いて考えるとすぐにわかりま
すが回転磁界の方向と一致します。

こうして、誘導電動機は回転磁界と回転子の間に滑りをもつ
事によってトルクを発生させて回っています。

ここまでわかったら、誘導電動機の滑り-トルク曲線は書けますよね?

ですから、外から力が加わると回転数が落ち(滑りが大きくなり)
トルクが大きくなってバランスする回転数で回ります。

フィードバック制御が無い場合は、ここで終わりです。

しかし、多くの場合回転数制御をするために、フィードバックが
ありますので、回転数が落ちるとトルクを大きくして、元の回転数に
戻そうと制御します。

方法は、回転磁界を速くして滑りを大きくするか、回転磁界の磁束
密度を大きくするかのどちらかです。

多くは、3Dマップによって周波数と磁束密度を制御しますが、
簡単にインバーターで周波数を上げて、回転磁界を速くしてやれば
回転が上がります。磁束密度を上げる場合は電流を増やすわけです
が、どちらの場合も多くのエネルギーを与えるますので、電圧が一定
ならば電流が増えます。

同期電動機も同じようなものです。

#2です。

直流モータでイメージが湧くなら、交流でも同じです。

誘導電動機は、固定子によって作られる回転磁界によって
フレミングの右手の法則によって回転子に誘導起電力が発
生して、電流が流れます。
これは、回転磁界側を固定して、回転子が逆方向に回って
いると考えるとわかりやすいと思います。

すると、その電流によってフレミングの左手の法則によって
力が発生します。これは、図を書いて考えるとすぐにわかりま
すが回転磁界の方向と一致します。

こうして、誘導電動機は回転磁...続きを読む


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