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汎用モータの周波数について
2023/10/18 21:25
- 汎用モータの周波数には制限があります。日本国内では、220Vの場合は60Hzで使用することができますが、50Hzでは使用することができません。一方、200Vの場合は50Hzおよび60Hzの両方で使用することができます。
- 日本国内において、汎用モータの周波数には制約があります。220Vの場合、60Hzであれば使用可能ですが、50Hzでは使用できません。ただし、200Vの場合は50Hzおよび60Hzともに使用可能です。
- 汎用モータの周波数には規制が存在します。日本国内では、220Vの場合は60Hzでの使用が可能ですが、50Hzでは使用できません。また、200Vの場合は50Hzおよび60Hzの両方で使用することができます。
汎用モータの周波数について
2012/11/01 17:02
国内では、220vの場合は60Hzでは使用出来て
50Hzでは不可です。(200vの場合は50/60Hzとも可)
理由をご教示願います。よろしくお願い致します。
回答 (6件中 1~5件目)
再出です。
機械設計から考察しますと、モータから機械に入力されるトルク規制と推測します。
トルクが大きい順番は、220V/50Hz > 200V/50Hz > 220V/60Hz > 200V/60Hz です。
だから、【220V/50Hz】 > 〖200V/50Hz > 220V/60Hz > 200V/60Hz〗の分け方となっています。
以上を簡潔にまとめました。
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電流が多く流れる順番は
220V/50Hz >220V/60Hz>200V/50Hz>200V/60Hz
と理解しております。
電磁弁も同様に
200V/50/60Hz仕様は
220V/60Hzには使用可ですが
220V/50Hzは不可です。
発熱の問題と考えております。
技術的ではなくて経済的理由もしくは都市伝説的回答
地球上で3相AC220V50Hzが存在するのは
http://www.yamabishi.co.jp/worldvoltage/denatsu.htm
アルジェリア
リビア
セネガル
チュニジア
ウルグアイ
以上5カ国のみ
220V50Hzで使えなくもないだろうが
220V50Hzでの動作保証するとコストが合わないので
4重定格にせず、3重定格にしてるだけと言う俗説もあります
ただそれらの国々には3相モータを製造してる重電メーカは無さそう
恐らく、欧米諸国か日本製、もしくは中国、韓国製のモータを使ってるであろう
欧州では380V/50Hz
このモータをスター接続すると
380/1.73=220V
恐らく、シーメンスとかの標準モータをそのようにして使ってるであろうと推測可能
さて、380V/60Hzの韓国製モータを同様の理屈で使用可能か否か?
保証云々を強く言わないであろう国々だから問題なしかも?
一応、念のため
日本国内にはAC220V50Hzは公式的には存在しない事になってます
50Hz地域ではAC200V限定
尚、AC220V60Hzはごく普通に存在します
但し、低圧受電してる場合はAC200V60Hzしかありません
高圧受電の場合は需要家の気分でAC200でも220Vでもご自由に
中電、関電、九電みな共通
試験をしているか、あるいは表示の有無だけのような気がするのですが、、、
定格出力は決まっており、負荷はこれを守るならば、電流が多く流れる順番は
200V/50Hz > 200V/60Hz > 220V/50Hz > 220V/60Hz
なので、両端OKで間に挟まった 220V/50Hz が使えないとはこれ如何に?
http://www.toshiba.sankiki.co.jp/faq/faq_a21.htm
東芝の定格銘板も 220V/50Hz はヌキ
http://www.okumura-denki.co.jp/motor/faq_motor.html
モーターについてのよくある質問
一般に、低圧モーターは200V/50HZ、200V/60HZ、220V/60HZの3定格、
または400V/50HZ、400V/60HZ、440V/60HZの3定格です。
おそらくJISではない業界標準があっての3定格なのでは?
これを見たら結論を得られるはずです。
http://www.toshiba.sankiki.co.jp/catalog/mot/cata_std.pdf
東芝モートル 低圧三相かご形誘導電動機
200V級/400V級共用 200/400/200/220/400/440V-50/50/60/60/60/60Hz
7定格多重電圧 200/400/415/200/220/400/440V-50/50/50/60/60/60/60Hz
8定格多重電圧 200/380/400/415/200/220/400/440V-50/50/50/50/60/60/60/60/60Hz
こんだけ多くの電圧/周波数に対応できる機種もあるのに 220V-50Hz だけは見事に外している。
回答(4)の専門家見解通り、支障無く使えるが必要とされないからです。
電圧が200-440Vと倍以上高くても使えるのは耐電圧設計/試験がされてるから。逆に低くても使えるのは電流増による発熱増(銅損)に対処できるから。
交流モーターがこのように使えるのは、周波数と回転が比例しそれを頑固に守ろうとする性質があるからです。係数を略して書くと
出力 = 回転数×トルク = 周波数×トルク = 電圧×電流
交流モーターは出力(=負荷)一定な使い方が殆ど。周波数も普通は変えようがない。なので右端の項だけ
出力(一定)= 電圧↑ × 電流↓
の単純な関係に集約されてしまう。
交流モーターは負荷(トルク)の多寡に応じ、与えられた電圧にも対応して自分で電流を調整する。
但し負荷は定格内のこと、電圧/電流それぞれで許容範囲なこと。
これが電熱など抵抗負荷、ソレノイドなど単純インダクタンス負荷とは大きく違う点です。
余談ながら直流モーターは
出力 = 電圧×電流 = 回転数×トルク
とだけ言えるが、
電圧↑ 電流↑
の関係が交流と大きく違うのと回転数を一定にするメカニズムがありません。
問い合わせの内容の詳細が不明なので、推測でアドバイスします。
先ず、電気エネルギー(仕事量)⇒機械(運動)エネルギー(仕事量)に変換する物だから、
モータの動力計算は、
◆ モータ動力=電圧×電流×定数
★ モータ動力=回転数×トルク×定数
で導き出され、
電圧×電流×定数=モータ動力=回転数×トルク×定数 となり、これが全てです。
200vの場合は50/60Hzとも可 の詳細仕様が不明ですが、電流が一定の場合は、
モータ動力=電圧×電流×定数なので、モータ動力=200v×一定電流×定数となります。
また、220vの場合は、詳細仕様が不明ですが、電流が一定の場合は、
モータ動力=電圧×電流×定数なので、モータ動力=220v×一定電流×定数となります。
以上から、220vの方がモータ動力が大となります。
次に、モータ動力=回転数×トルク×定数 です。
モータの回転数は、回転数(rpm又はr/m)=120×周波数(Hz)÷モータ極数(ポール数)で
求まります。
ですから、50Hzでは回転数が少なく、60Hzはでは回転数が多くなる計算となります。
この条件で、モータ動力=回転数×トルク×定数 にて動力計算をするのではなく、
一定のモータ動力で回転数が変化すると、どのようになるかを確認します。
※ 一定のモータ動力=回転数<少ない>×トルク<大きい>×定数
※ 一定のモータ動力=回転数<多い>×トルク<小さい>×定数
から、50Hzの方が回転数が少なくなり、トルクが大きくなると云うことになります。
最後に、
? 200vの場合で、50Hzの場合、
? 200vの場合で、60Hzの場合、
? 220vの場合で、50Hzの場合、
? 220vの場合で、60Hzの場合、
の?~?では、?と?の方がモータ動力が大きいことが前述の説明で判り、
?と?では、?の方がトルクが大きくなることが前述の説明で判り、
?~?の内で、?である“220vの場合で、50Hzの場合”が、トルクが最大になります。
(本来は、?と?のトルクの大小も確認すると、220v÷200v=1.1倍、60Hz÷50Hz=1.2倍、で
あるから、?と?の条件で使用できるなら、トルク値は?>?なので、当然使用可能でした)
以上から、装置がそのトルクに対応していないので、
国内では、220vの場合は60Hzでは使用出来て、50Hzでは不可です
となっているのでしょう。
220vまで、Max対応型モータの場合ですよ。
220vまで、Max対応型モータの場合で、トルクの大きさの順に並べますと、
?>?>?>?なので、?は設備の許容トルク外となっているのでしょう。