ステップモータの消費電力を計測する方法と効率の求め方

トルクと回転数から求めたＷ数と、ＶとＡから求めたＷ数では、
（トルクと回転数から求めたＷ数）＜（ＶとＡから求めたＷ数）
となる事です。

これは、ＡＣモーターの回転数を、
例えば、理論値；1800rpm、実際値；1750rpmで使い分けする事と同じです。
今回は、あまり気にしないで下さい。

ステッピングモーターのホールド（静止）状態は、モーターの磁力です。

ですから、除外は正解です。

また、負荷は、回転数（速度に変換が必要）時のトルクで、最大値を
確認します。<機械効率は、0.9程度で>

お礼

2008/04/09 14:39

ありがとうございます。

ホールド状態でも通電させれば電力消費するので、その場合は除外できないと思います。
しかし、ホールド時の出力をどのように計算すればいいのかわかりませんでした。
私が除外とした理由は、ホールド時の消費電力＝抵抗×電流値＾２　と仮定したからです。

お礼というより意見になってしまいましたが、ご勘弁ください。

なお、機械効率０．９程度で　ということですが、測定で得られた出力トルクの９０％を計算上の出力と捉えなさいということでしょうか。
お時間ありましたらご教示願います。

質問者

ステップモータは、Ｗ表示がありませんが、
＊ トルクと回転数で、Ｗ表示が計算できます
＊ 電流と電圧で、Ｗ表示が計算できます

何れの方法で、初期検討（計画/準備）をするのかが？？です。

お礼

2008/04/09 10:47

ありがとうございました。
状況について補足させていただきます。

トルクと回転数からは「出力」を求めようと考えています。
また、ホールド（静止）状態は考慮していません。

「消費電力」についてですが、仮に一定回転状態を想定したとき　負荷状態により変化するものと思います。
モーターの消費電力を問われたときは、脱調すれすれまで負荷を与えたときが最大と仮定していますが、何より測定方法がわからなかったのです。

効率云々についても、「入力」をどう測るかがわからなかったのです。

質問者

＃１の方のご回答の通りです。
電気入力－機械出力の効率を求めることが目的でしょうか？

電気的な消費電力で最も測りやすいのは，ドライバーの入力電力です。電力計※が１台あれば測れます。ドライバー部の損失電力あるいは効率が何らかの方法で求められれば（推定できれば），モーターの電気的な入力が求められると思います。

直接にモーターへの入力電力が測りたいとすると少々面倒です。電気工学の理論でいうと，モーターに接続されている電線のすべてに電力計をつないで同時に電力を計測して，すべての指示値を足し合わせればモーターへの入力電力が求められます。「モーターに接続されている電線のすべてに」とは，仮にモーターから６本の線がでていれば，１本をコモンとして５台の単相電力計を接続するということです。

※電圧計と電流計だけでは正しい電力は測れません。電圧の瞬時値と電流の瞬時値をかけ算して，電源周期より十分長い期間の平均値を指示する｢電力計」を使ってください。電圧と電流の位相差や，波形が正弦波でない場合は電圧値と電流値だけで電力は計算できません。

余計なお節介かもしれませんが，モーターの効率を算定するとしたら，機械的出力を測定することも必要と思います。こちらは目処が立っていることでしょうか？電気入力と機械出力が同程度の確からしさで測定できることが，効率を算定する基本的な要件と思います。

お礼

2008/04/09 11:02

ありがとうございました。

電力計を使ってみようと思います。・・・・確か、20年位前に使ったことがありました。

機械出力（トルク）は、一定速度で回転させて、軸に付けたプーリーに糸をかけてバネ秤で摩擦力を読み、プーリー半径との積から　算出します。

もっと別の方法があれば試すことになります。

質問者

負荷の状況や、加減速時間、頻度などにより実質の消費電力は変わります。
最高の値は定格電流であれば電圧をかければWです。

お礼

2008/04/09 10:55

どうもありがとうございます。

駆動は、チョッパー駆動のドライバーＩＣです。
（モータの定格電圧以上にかかる）

電流値もチョッパーなので、電流計でどのように読み取るのがよいかわかりませんでした。

負荷は脱調ぎりぎりと考えています。

速度は一定速で考えていますが、実際の動作とは異なります。

モータを効率よく駆動する。効率を知ることが今回の目的です。

消費電力というのは、環境排出量の計算（換算）に使うものです。

質問者