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どなたかモーターから発生する熱量の求め方を教えてください。お願いします。

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A 回答 (5件)

補足のスペックのモーターが定格出力で回転を続けている場合は、


100 - 40 = 60W が発熱量になります。

問題は、起動・停止を繰り返して使用する場合です。
起動時のモータは、定格出力時よりも電力を多く消費することがあります。(物にもよりますが、)
(一昔前、井戸のポンプが回り始めると、電球が暗くなりませんでした?:余談)
起動時には、効率が落ちる、つまり、発熱が増える。と言うことです。

発熱量を出すためには、起動→定格出力→停止までの負荷の変化と運転時間を試算しないといけません。
合わせて、各負荷で流れる電流とモーターの回転数が分かれば、良いのですが。

DCモータでの例が参考URLにあります。

参考URL:http://home.ksp.or.jp/kspsdk/sdklink/sdkmotor.htm
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一番下の回答をした者ですが、unyoさんの回答が正解っぽいですねえ。


いいかげんな回答をしてすみません。
メーカーのホームページを見ると、仕様書があったりしますんで、問題のモーターのメーカーのサイトを見てみたらいいかもしれませんね。
参考URLを頂くとオムニって会社のモーターの仕様書があります。

参考URL:http://home.interlink.or.jp/~nk-nada/kasiyama1.htm
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単純に(消費電力)-(仕事量)=(発熱量)です。


ですから、「消費電力」と、「仕事量」を知れば、「発熱量」がわかります。
目の前に実物がある場合、「消費電力」を測定して、「仕事量」は概算で見積もります。
仕事量は、ポンプでしたら、液体の重さと、高さ、重力加速度から求めたり。
仕事の内容に応じて様々です。
設計段階での計算を行う時には、先ずモーターに、どのような負荷がかかるかを明らかにする必要があります。
各負荷の状況でのモーターの効率は、メーカーに問い合わせることになります。

この回答への補足

回答ありがとうございます。引き続き、モーターはワイヤーを引き上げるために使っているのですが、出力40W、電圧単相100V、周波数50Hz、起動トルク1900gfcm、1860N・m×10^-4となっており、{定格(入力100W、電流1000mA、回転数1200rpm、トルク3100gfcm、3040N・m×10^-4}となっています。この場合の発熱量はどうなるのでしょうか?

補足日時:2001/02/07 23:48
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モーターの損失を熱換算すればよいと思いますが。


 但しこの損失と言う物が銅損 鉄損 漂遊負荷損などの総合で、きわめて確定しがたい物ではあるのですが。
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理論的にはワット数と使用時間で計算すればいいんじゃないでしょうか?


1 ワット時(w/h) = 3600 J

参考URL:http://www.handscrew.com/unicon/enrgy.html
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Q3相電動機の消費電力の求め方

3相電動機の消費電力の求め方について質問です。

定格電圧 200V
定格電流  15A
出力   3.7KW

上記の電動機ですが実際の電流計指示値は10Aです。
この場合の消費電力の求め方は
√3*200*15=5.1KW
3.7/5.1*=0.72
√3*200*10*0.72=2.4KW
消費電力 2.4KW

このような計算で大丈夫でしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

出力は軸動力を表しているので、消費電力はそれを効率で割る必要があるかと思います。
概算で出してみると、定格での効率が85%程度と仮定すると、定格時の消費電力は3.7/0.85=4.4kW程度になります。
この時の一次皮相電力は、5.1kVAで、無効電力Qnは√(5.1^2-4.4^2)=2.6kVar程度になります。

この無効電力は励磁電流が支配的でしょうから、負荷によらず変わらないとすると、軽負荷時に線電流が10Aになったときの皮相電力は√3*200*10 で3.5kVAで、このときの有効電力は√(3.5^2-2.6^2)=2.3 kW という具合になりそうに思います。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Qモーターの定格電流の出し方

三相200v5.5kw定格電流22Aのモーターなんですが全負荷運転で22Aの電流が流れるって事で良いのでしょうか?
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。

モータの力率や効率が不明の場合には、
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
で規定されている効率や力率を使うことになるかと。
(これらの規格には、各容量について電流が参考値として記載されていますが)

Q熱交換の基礎式を教えてください。

熱交換器における基礎式を教えてください。
蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、
それに流速等も計算のデータとして必要なんだと思うんですが、
どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので
分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

Aベストアンサー

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2...続きを読む

Q電力の単位KWとKVAの違いと換算方法

単位KWとKVAの違いが分かりません。どっちも電圧E×電流Iじゃないんですか?換算方法とかあれば教えてください。

Aベストアンサー

KWはその装置の消費する本当のエネルギーで有効電力と呼ばれます。
KVAはその装置にかかる電圧の実効値と電流の実効値を
かけたもので皮相電力と呼ばれています。

皮相電力[kVA]から(有効)電力[kW]への換算は、
有効電力=皮相電力*力率 
でこの力率は電流の位相と電圧の位相が完璧に一致している抵抗のような負荷の場合は1になります。
逆に,コイルやコンデンサ成分のあるような負荷(モータなど)は位相がずれるためにこれより小さく(普通0.8くらい)になります。
なぜこのような2通りの表現があるかというと,皮相電力が規定してあると電流絶対値が決まりますので,必要なブレーカの容量,電線の太さなどが決まります。
電力だけだと,決まりません。

Q機器の効率・負荷率算出法

私は電気・機械についての知識は素人同然です。
仕事場に設置されている電気機器、今は主に電動機の
データ収集をやっていますが、データ記入の項目には
kw、負荷率、効率、相(電源)、電圧とあります。

kw、相、電圧は機器の銘板を見れば大体載っているのですが
負荷率、効率に関しては計算が必要だということまではネットで検索して
うっすらつかめたのですが色々調べてもわけがわからず先に進めない状態です。

電動機のみの効率、負荷率の算出方法、算出に必要なデータの種類でも
うれしいです。
御存知の方、教えてください。
よろしく御願いします。

Aベストアンサー

<1>モータ効率
・モータの効率を求めるには次により実測して計算します。

1)測定用機材の準備
・電動機の効率を測定するには種々の測定器類が必要になります。

(1)トルク計
・機械装置と電動機の間に[トルク計]を設置します。
・トルク計の例として次のURLをクリックして参考して下さい。
[トルク計/小野測器]
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/torque/SS.htm
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/torque/ts2700.htm

(2)回転速度計
・モータ軸の回転速度を測定します。
・回転速度計の例として次のURLをクリックして参考して下さい。
[回転速度計/小野測器]
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/tach/ft7200.html
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/tach/mp.html

(3)3相電力計
・電動機の入力電力を測定します。
・3相電力計の例として次のURLをクリックして参考して下さい。
[3相電力計/日置電機]
http://hioki.jp/3197/index.html

次のカタログの10頁も参照して下さい。
http://hioki.jp/pdf/power/Clamp_Power_J5-04B.pdf

2)測定方法
・電源を入れて、電動機を回転させて運転します。
・測定方法の図を貼り付けましたので参考にして下さい

・機械装置を通常の運転状態にします。
(1)[トルク計]によりトルク値を読み取り記録します。
(2)同時に[回転速度計]により回転速度を読み取り記録します。
(3)更に[3相電力計]により電力値を読み取り記録します。
(4)(1)~(3)の読み取りは同時に行います。3人で測定します。
或いはメモリレコーダを使用して、同時に記録します。
(5)多少時間を置いてから何回か測定して、記録を取ります。

3)軸動力(出力電力)の計算
軸動力(出力電力)P2(W)を次の式により計算します。
(1)
P2(W)=ω[rad/s]×T[N・m]

ω:角速度[rad/s]
T:トルク[N・m]
N:回転速度[r/s]

ω=2×π×N[r/s]=2×π×N/60[r/min]
ですのでこれを上記の式に代入しますと次の式となります。

(2)
P2(W)=2×π×N/60[r/min]×T[N・m]
P2(W)=(2×π/60)×N[r/min]×T[N・m]

4)モータ効率ηMの計算
モータ効率ηM(%)は、次の計算式より求めることができます。

ηM(%)=出力電力P2(W)/入力電力P1(W)×100(%)

・出力電力P2(W)=軸動力P2(W)です。
・入力電力P1(W)は[3相電力計]にて測定した値です。

この計算式により、機械装置のある運転条件時に於いての
モータ効率ηM(%)を求めることができます。

モータの負荷である機械装置の運転条件が変化すれば、モータに加わる
軸動力も変化しますので、結果的にモータの効率も変わります。
運転条件が変動する装置では、その運転状態にしてその都度測定します。

<2>負荷率
・モータの負荷率は次の式より計算します。

負荷率(%)=モータ出力P2(W)/モータ定格出力P(W)×100(%)

P2(W)は機械装置のある運転条件でのモータ出力P2(W)のことです。
モータ定格出力P(W)はモータの銘板に記載された数値です。

<1>モータ効率
・モータの効率を求めるには次により実測して計算します。

1)測定用機材の準備
・電動機の効率を測定するには種々の測定器類が必要になります。

(1)トルク計
・機械装置と電動機の間に[トルク計]を設置します。
・トルク計の例として次のURLをクリックして参考して下さい。
[トルク計/小野測器]
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/torque/SS.htm
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/torque/ts2700.htm

(2)回転速度計
・モータ軸の回転速度を測定します。
・回転...続きを読む

Q放熱量の計算式と計算を助けてください

 ビニールハウス内に銅管を張りめぐらして,お湯を循環させることで暖房することを設計したいのですが,熱湯を循環させて,何メートルの銅管を巡らしたら放熱量がどれほどになるか,見当がつきません。以下のような条件の場合の,銅管全体からの放熱量とお湯の出口での温度について,計算式と答えを教えていただけないでしょうか。
(1)室内気温:0℃ (2)銅管の長さ:50m (3)銅管の規格:内径10mm,厚さ1mm (4)投入時のお湯の温度:95℃ (5)ポンプによる流速:100リットル/分

 よろしくお願いします

Aベストアンサー

#2です。
補足について、

(1)
1480[W]=1480[J/s]=1480[J/s]*0.24[cal/J]*3600[s/h]*1/1000[kcal/cal]=1280[kcal]h]

この場合、伝熱量を大きくしたいなら、伝熱面積を大きくするに尽きるでしょう。
そのためには、配管を長くするか、複数の配管にする。管を太くするのは効果がない。細い配管をたくさん使う。

(2)
伝熱(放熱)量は、外気とお湯の温度差(平均)に比例します。
お湯の温度が下がる→平均温度差が小さくなる→伝熱量が小さくなる
です。
また、
伝熱量はお湯の温度が下がった分だけではなく、お湯の流量に比例します。
流量が多ければ、温度が少ししか下がらなくても伝熱量は大きくなる。
いずれも、計算式に表されています。式をよく見てください。「納得感」とは関係ありません。
あなたの「理解に欠落」あるのでしょう。
なお、
内径10[mm]の管に100[L/min]の流量だと、流速が20[m/s]以上になる。ふつう液体をこんな流速では流しません。
ポンプが大変でしょう。せいぜい数[m/s]程度までにしましょう。

#2です。
補足について、

(1)
1480[W]=1480[J/s]=1480[J/s]*0.24[cal/J]*3600[s/h]*1/1000[kcal/cal]=1280[kcal]h]

この場合、伝熱量を大きくしたいなら、伝熱面積を大きくするに尽きるでしょう。
そのためには、配管を長くするか、複数の配管にする。管を太くするのは効果がない。細い配管をたくさん使う。

(2)
伝熱(放熱)量は、外気とお湯の温度差(平均)に比例します。
お湯の温度が下がる→平均温度差が小さくなる→伝熱量が小さくなる
です。
また、
伝熱量はお湯の温度が下がった分だけではなく、お湯の流量...続きを読む

Qモータコイルの焼損の原因は?

三相誘導電動機のコイルが焼損してしまいました。

原因を突き止めようとしているのですが、
考えられる原因をお教え下さい。

また、機械の運転の仕方で、1秒運転→89秒停止の繰り返しで1年半ほど動かしておりました。
この様な運転方法がコイル焼損と関係があるのでしょうか?(モータに過負荷を掛けてしまったとか?)

Aベストアンサー

定格以上の負荷運転による異常な温度上昇及び経年による絶縁劣化で巻線の短絡に至る現象です。

電動機の中の巻線は巻線間及び巻線-本体間でショートしないよう絶縁物質で包まれています。
この絶縁物質は熱や使用期間が長くなる事で絶縁する能力がだんだん落ちていきます。

電動機の起動時は電流が定格の7倍程度流れ、一気に熱が発生するので、電動機の寿命を短くする一番の要因です。
悪いことにこの起動電流の熱はコイルばかり温度が上がり、本体に伝わってくるころには、中はさらに熱くなっていて、電動機本体温度からは推測が困難です。
(起動停止の回数が少ないほど電動機にやさしい。)

容量にもよりますが、数10kW以上の電動機であれば、通常許容起動頻度が有り、一般的な電動機は連続運転状態から1回停止して起動すると次に停止して起動する際には1時間以上停止させる必要が有るというくらいの物です。
ほぼ1分間隔で寸動を繰り返しておられたようなので焼けて当然です。1年半もよく持ちこたえたと思います。

電動機を新品にしても、また同じ事になります。
電動機メーカに許容起動間隔を問い合わせその範囲内で使用するようシーケンス(運転停止間隔)を変更する必要が有ります。
これが許容できない場合は、電動機を熱容量の大きな物にする、台数を増やし1台の起動頻度を減らすなどの対策が必要です。

定格以上の負荷運転による異常な温度上昇及び経年による絶縁劣化で巻線の短絡に至る現象です。

電動機の中の巻線は巻線間及び巻線-本体間でショートしないよう絶縁物質で包まれています。
この絶縁物質は熱や使用期間が長くなる事で絶縁する能力がだんだん落ちていきます。

電動機の起動時は電流が定格の7倍程度流れ、一気に熱が発生するので、電動機の寿命を短くする一番の要因です。
悪いことにこの起動電流の熱はコイルばかり温度が上がり、本体に伝わってくるころには、中はさらに熱くなっていて、電...続きを読む

Q電動機のkW数って?

電動機のkW数は何を示すのでしょうか?軸出力、それとも規模(消費電力)?

前者なら電動機の効率分だけ余計にこの数値より大きな電力が必要ですね。一般的な3相200V誘導発電機の効率はどれくらいでしょう?電気的な効率である力率と(0.85くらい?)、機械的な効率(摩擦損失、発熱損失)も知りたいです。

後者だと、この数値を超えると焼損の恐れがあるということで、メーカとして安全を見た数値ということでしょうか?

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

1)定格出力
モータの銘板に記載してある[W]の値は定格出力(W)を表示しています。
また、定格出力(W)=軸出力(W)のことです。

2)入力電力(W)
入力電力(W)は次の式により計算します。
入力電力(W)=定格出力(W)÷[モータ効率(%)÷100(%)]

3)モータ効率
一般的な3相200V誘導電動機の効率は定格出力や極数により異なります。
定格負荷時に於いて 約80~90数%程度になるようです。
なお、負荷率(=定格出力(W)に対する実負荷の大きさ(W))により変化
しますし、電動機のメーカの違いでも多少異なりますので、詳しくは
採用予定のメーカに問い合わせされると良いでしょう。

4)力率
力率も電動機の仕様により変化しますが、約80~90数%程度です。

5)モータ損失
損失(W)は次の式により求めることができます。
損失(W)=定格出力(W)×{1-[モータ効率(%)÷100(%)]}

6)定格出力の裕度
安全については、多少はあるにしても、容量計算等の際は考慮せず、
負荷の大きさが確実に定格出力以内になるモータを選定します。

1)定格出力
モータの銘板に記載してある[W]の値は定格出力(W)を表示しています。
また、定格出力(W)=軸出力(W)のことです。

2)入力電力(W)
入力電力(W)は次の式により計算します。
入力電力(W)=定格出力(W)÷[モータ効率(%)÷100(%)]

3)モータ効率
一般的な3相200V誘導電動機の効率は定格出力や極数により異なります。
定格負荷時に於いて 約80~90数%程度になるようです。
なお、負荷率(=定格出力(W)に対する実負荷の大きさ(W))により変化
しますし、電動機のメーカの違いでも多少異なりますので、詳しくは...続きを読む

Q抵抗法によるモータの巻き線温度の計測

抵抗法によるモータの巻き線温度の計測

こんにちは。
抵抗法でモータの巻き線温度を計測しようとしていますが、分からないことがあるため質問させて頂きます。

抵抗法で巻き線の温度を算出するためには、下記のパラメータが必要だと思います。

・動作前のモータの温度(周囲温度と同じとみなす)
・動作前のモータの巻き線の抵抗値
・動作後のモータの巻き線の抵抗値

ここでわからないのが、動作後の巻き線の抵抗値の計測方法です。

モータに通電したままの状態で抵抗値を計測することはできません。
しかし、モータへの電源供給を遮断するとモータの温度、抵抗値は急速に低下するため、
最大値を計測することは困難です。

時間経過による抵抗値の推移から近似的に算出できないかと考えているのですが、
どのような近似(1次近似、指数近似等)が妥当であるかが判断できません。

長文で申し訳ありませんが、ご存知方がいらっしゃいましたらご回答よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

モータの熱時定数を考慮して指数近似が妥当です。

モータ巻き線が電気子に巻かれているDCモータの場合と、固定子
に巻かれているブラシレスDCモータあるいは交流モータなのか
文面からはわかりませんが、巻き線の巻かれている部分は熱的に
ある熱容量を持っています。その熱容量のおかげで、放熱(過熱も
同じですが)は熱時定数を持ちます。モータ巻き線の遮断直前の
温度をTwmax、周囲温度Ta、モータ巻き線の熱時定数をτとすれば、
モータ遮断後のモータの巻き線温度Tw(t)は概略

 Tw(t) = (Twmax - Ta)EXP(-t/τ) + Ta (1)

の関係式で下がってゆきます。式(1)でT=0がモータ遮断の
瞬間です。巻き線の熱時定数はモータの巻き線部に熱伝対等の
温度センサを取り付けてモータを回転しないようにロックした状態で
モータが壊れない程度の少ない電流を一定時間(2時間くらい(モータ
の大きさによるが)流し続け、巻き線温度が一定になって安定したら
電流を遮断します。電流遮断後から時間と巻き線温度(温度センサの
電圧)を連続的に測定して測定結果から熱時定数を割り出します。

実際のTwmaxの測定ではモータ遮断後から実際に巻き線温度を測定開始
するまでの正確な遅れ時間tdelayを測定しておきます。


 ここで式(1)を書き換えて、

 Twmax = {Tw(t) + Ta(EXP(-t/τ) - 1)}/EXP(t/τ)  (2)

を得ます。

この式に巻き線温度開始時の最初の測定温度 Tw(tdelay)とt=tdelay と 
熱時定数τを式(1)に代入すればTwmaxを逆算できます。

モータの熱時定数を考慮して指数近似が妥当です。

モータ巻き線が電気子に巻かれているDCモータの場合と、固定子
に巻かれているブラシレスDCモータあるいは交流モータなのか
文面からはわかりませんが、巻き線の巻かれている部分は熱的に
ある熱容量を持っています。その熱容量のおかげで、放熱(過熱も
同じですが)は熱時定数を持ちます。モータ巻き線の遮断直前の
温度をTwmax、周囲温度Ta、モータ巻き線の熱時定数をτとすれば、
モータ遮断後のモータの巻き線温度Tw(t)は概略

 Tw(t) = (Twmax - Ta...続きを読む


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