三相モーターのトルク

Question

全くの素人です

三相モーター　400W　4P　電圧200　60ｈｚ

のトルクはどのように調べれば良いのでしょうか。

Accepted Answer

モータの動力は、トルク×回転数×定数で求まります。
ですから、モータの相は関係ありません。（電流値は、相によって異なりますが）

さて、回転数を先ず求めましょう。（古い単位を使用しますが、許されたし）
回転数rpm（r/min）は、120 × 周波数 Hz ÷ Ｐ（極数又はポール<P>）で計算します。
因って、120×60 Hz÷4P＝1800rpmとなります。（三相モータで4Pは？ですが…）
後は、モータ動力kW＝2×π×回転数rpm×トルクkg･m÷（102×60）計算式から、
0.4kW ＝ 2×π×1800rpm ×トルクkg･m ÷（102×60）を
トルクkg･m ＝ 0.4kW ×（102×60）÷（ 2×π×1800rpm ）
　　　　　 ≒ 0.216 kg･m
となります。

小生は、滑り特性によって、回転数1800rpmなら1750rpm位で実際の回転数（速度）計算を
しますが、トルク計算はモータ動力が一定ならアップする事になりあまり馴染めない現象
となります。（小生だけかもしれません）
結局、加速能力や機械的損失と余裕率を考慮すると、定格トルクからのスタートで色々な
事を確認する方がベターと小生は考えています。

Answer

定格200Ｖでの使用の場合一般に400Ｗは機械的出力を示します。この場合
＃（2)さんの提示される式で設計上のトルク計算を行ないます。詳細な特性
が必要な場合は回転数-トルク(すべり)特性や回転数-電流特性で調べます。
汎用モーターならメーカーに特性表を要求すれば、提示してくれます。
このあたりは(1)～(3)さんのご回答で十分かもしれませんが、誘導モーター
はインバーター制御して使用する場合も多いので、この点を追記しておき
ます。インバーター制御の場合（2)さんの提示される式で周波数ｆが変動
するので、回転数Ｎが変化します。出力Ｐが一定ならＮが低下すればＴは
増加します。しかしインバーターの容量で電流が制限されますから、トルク
を一定にして電流値を制御します。詳細はインバーターのカタログ等参照
下さい。

Answer

＃(1)(2)さんのご回答は、モータの定格トルクを示していらっしゃいます。

実際にモータが発生するトルクは、負荷の状態によって変化します。
（参考URLの資料をご覧下さい）

実際にモータが発生するトルクは、直接測るのは少々面倒ですが、消費電流
によって概略は計算できます。
定格消費電流と実際の消費電流と、参考URLの資料にある特性例の関係を
参照してください。

Answer

これは連続定格ですね？　定格トルクならざっくり求められます。
あと，モータを誘導機と仮定。

定格トルク：T[N・m]，定格容量：P[W]，定格回転数：N[r/min]，すべり：s，周波数：fとすると，

P = T×2πN/60　・・・(1)

で表されます。また，

N = 30(1-s)f (4Pの場合)　・・・(2)

なので，今，P=400W，f=60Hzで，仮に定格すべりsを3%とすれば，上式より，

400 = T×2π×30×(1-0.03)×60/60
      = T×60π×0.97
　　　= 182.84T

∴ T = 2.188[N・m]

となります。

また，

P = √3×電圧×電流×力率×効率

からも求まるので，これを(1)式に代入しても計算できます。

三相モーターのトルクとは？