入力電流の求め方

Question

モータ制御における入力電流値の求め方について質問させていただきます。

電流ベクトル制御(電流指令値)を使用しています。
電流センサーを使用して、U相電流、V相電流を計測します。
このモータ相電流値(出力)から入力電流値を計算で求めることはできるのでしょうか。また計算式等、ご存知でしたら教えてください。

Answer

入力電流を計算により求めるためには、インバータの出力電流（＝
モータ運転電流）の他に同時に測定する要素(回答(1)さんの解説の
通りです。)が多いので、運転状態で入力電流を測定した方が早道
だろうと思います。

運転電流を測定するメータとしてクランプメータがありますが、
このメータには[平均値指示形]と[真の実効値指示形]の2種類
あります。
インバータの入力電流には基本波電流に高調波電流が加算されて
いますので、[真の実効値指示形]のクランプメータを使用します。
なお、[真の実効値]の計器は[RMS形]とも称しています。

なお、三相の電源電圧のアンバランスがありますと入力電流もアン
バランスとなりますので、三相同時また各相を素早く切り替えて
測定する必要もあります。

また、連続で測定したい場合は、メモリレコーダ等により記録して
解析調査します。

RMS形クランプメータについては次のURLをクリックして参考にして
下さい。
[クランプオンハイテスタ/日置電機]
http://hioki.jp/328182/index.html
[モータ・ハーモニックハイテスタ/日置電機]
http://hioki.jp/3194/index.html

Answer

お問い合わせの入力電流とは、インバータの入力電流のことでしょうか？

もしそうであれば、入力電流は消費電力にほぼ比例しますので、モータの
相電流に加えて、相間電圧、電圧電流の位相差が判ればモータの消費電力が
計算できて、インバータの効率（損失）と力率を加味すれば、入力電流を
求めることができます。

U相電流、V相電流以外に、相間電圧と位相差が情報を得ることができるかが
インバータの入力電流を求めるポイントと思います。

相間電圧と位相差が情報が無くとも、周波数指令値とインバータのV-F制御
特性、モータの諸特性が判れば、精度は落ちますが計算できると思います。

＞モータ相電流と出力指令量から何か計算できないか

誘導電動機の場合、モータ相電流（＝入力電流）は、励磁電流とトルクを発
生する電流をベクトル合成したものです。モータ相電流（＝入力電流）から
励磁電流成分を差し引き、回転数に相当する値を掛ければ、機械的な出力に
相当する量が計算できます。先にも書きましたが、インバータの入力電流は
ほぼ入力電力に比例しますから（ほぼ力率は一定ということです）、モータ
の励磁電流特性と回転数に相間のあるデータがあれば、機械的な出力に相当
する量が計算できることになり、効率を加味すれば入力電力が判り、力率一
定の条件を仮定すれば入力電流が求まるという手順です。

追記して頂きました出力指令量が回転数あるいは駆動周波数を示す量であれ
ば、入力電流の概数は求められると思います。駆動周波数（回転数）情報な
しにモータ定格電流値と現在のモータ電流実効値が与えられただけでは、入
力電流は求まらないものと思います。

再度確認です。
入力電流とは、商用電源に接続されたインバータの入力電流のことですね。

入力とか出力とかは便利な言葉なのですが、話者が注目する対象に対する相
対的なものなので、何を中心に話をしているかを明確にしないと全く見当違
いになる可能性があります。インバータ（モータの駆動回路）を中心にみた
ときの出力電流とは、モータを中心にみた場合は入力電流ということになり
ます。今回は、インバータの入力電流ということでボタンの掛け違いはなく
誤解無く話が伝わっているものと思います。

モータ制御における入力電流の求め方