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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:インバータ用電動機の始動電流について)

インバータ用電動機の始動電流について

2023/09/06 16:04

このQ&Aのポイント
  • インバータ用電動機の始動電流について調べた結果、電動機の定格電流値に比べて100〜200%程度の電流が流れる可能性があることがわかりました。
  • しかし、インバータ盤には過電流の保護回路があり、定格電流値を超える場合でもトリップして起動ができない可能性があることも分かりました。
  • したがって、インバータ盤と電動機の組み合わせを選ぶ際には、電動機の定格電流値とインバータ盤の定格電流値を考慮する必要があります。
※ 以下は、質問の原文です

インバータ用電動機の始動電流について

2015/03/26 12:55

電気について詳しくなく、初歩的な質問で恐縮ですがご教示下さい。

1.状況
 工場設備のインバータ電動機(ポンプ駆動用、3相)の更新を計画しておりますが、将来的な需要(出力)UPを見越して、定格185kW(400V、定格電流値370A)のものを検討しています。一方、インバータ盤(160kWまで。240kVA、定格電流値346A)も追って更新予定なのですが、老朽化した電動機を先に更新するため、止むを得ずしばらくはこの組み合わせで使用できないかと考えております。現状、負荷は最大130kW程度のため、電流値だけで比べると問題ないかと考えております。

2.分からない点
 インバータの資料等を調べてみたのですが、VF制御などでも始動電流は定格値の100~200%程度までの電流値が流れると有りました。この場合、負荷の大小に関わらず、電動機の定格電流値 370A×200%=740A が流れるということになるのでしょうか?インバータ盤には過電流の保護回路がありますので、つまり、トリップして起動ができないということになるのでしょうか?

 上記以外の情報も含め、何をもとに判断すべきかよく分かっていない部分もあり恐縮ですが、宜しくお願い致します。

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2015/03/26 22:49
回答No.1

>VF制御などでも始動電流は定格値の100~200%程度までの電流値が流れる
これだけの情報で判断できないことは明白です。

“現状、負荷は最大130kW程度”であれば、更新予定の電動機を使った場合の
電流は、電動機の特性から見積もることができる筈です。現状より定格出力
の大きな電動機への更新ですから、130kW負荷時の力率はやや低下して、
現状よりも若干電流が増えると予想できます。しかしながら、インバータの
定格容量の240kVAを超えるほどには増加しないものと思います。つまり、定
常動作時は、現行のインバータ盤で問題無さそうです。

慎重な検討が必要なのは、始動時と思います。現状と同等の始動時間が要求
されるのであれば、インバータ容量よりモーター容量が大きい状況では、
問題を起こす可能性を消せないと思います。
負荷の性質にも依存しますが始動時間が現状よりも多少伸びても構わない
ならば、始動時の周波数変化を電流容量の範囲で調整することで、インバー
タの電流容量の範囲内で始動させることは、十分に可能性が高いと思います。
しかしながら、数kW程度の小形モーターではないので、選定に失敗すると
リスクが大きいと思います。


新規導入するモーターのメーカーと、既設のインバータ盤のメーカーに
事情を話して、お問い合わせのような使い方が可能か判断を求めることが
安全と思います。両社が同じ会社であれば、回答を得ることが比較的容易
と思います。モーターとインバータのメーカーが異なる場合でも、
インバータを更新前後で同じメーカーを選定する可能性が有れば、更新の
際にメーカー指定する旨を話せば、ご所望の回答を出してくれそうに思い
ます。

>“現状、負荷は最大130kW程度”であれば、更新予定の電動機を使った場合
>の電流は、電動機の特性から見積もることができる筈です。

上記には、“定常動作状態の”という条件を補って読んで下さい。
作文が不十分で失礼しました。

お礼

2015/03/27 08:33

早速のご回答ありがとうございます。

始動時間は十分(インバータ盤側の設定が許す限りですが)長くとれますので、そういった意味ではどの程度の電流値になるか、盤側の過電流リミットがありますが、確認しながら起動するという方法を検討したいと思います。

しかし、追って更新する盤の導入を急ぎ、それと同時に運用開始するのが得策ということになりそうですね。やはり、ご指摘のようにメーカーに相談したいと思います。
有難うございました。

質問者

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その他の回答 (3件中 1~3件目)

2015/03/28 06:36
回答No.3

専門外なので恐縮ですが覚書として投稿させて頂きます。。。失礼
↓「400級モータの絶縁破壊とその対策」
・・・インバータ専用モータでない場合でかつ400級モータのでインバータ制御
は、それなりに難しいところもあるようですから「メーカーに相談」を薦めます

先日、この森で「インバーターの基礎知識」を教わりました。
「Vf制」,「センサレスベクトル制御」,「センサレスベクトル制御」などの
多種の制御方法があり、近年では進歩した制御方法があることを知りました。

私は機械設計士だが「IE3」問題もそれなりに講習を受けたが大きな問題です。
ポンプならギヤードモータは使わないが、モータ部分はやはり変わるんだろう。
某メーカはモータ部全長が幾分長くなるだけらしいが他メーカはどうですか?

お礼

2015/03/30 08:41

ご回答ありがとうございます。
私も機械屋なので、細かいことがよく分からないこともあり、安全の為更新する電動機はインバータ用とする予定です。「インバーターの基礎知識」私も一度ならず拝見しました。既設のインバータ盤はかなり古いのですが、仕様書を見ても「Vf制御」など明記してくれていないので、設定可能なパラメータなど確認しながらどうもそうらしい、という感じです。

質問者
2015/03/26 23:22
回答No.2

最大の問題
負荷は何でしょう?

ファン、ポンプ類なら恐らく問題なく使えるでしょう
(加速時間を長くすれば加速電流は減らせれる)

コンベア、粉砕機の類は問題が大きい
空状態で起動して加速完了してからワーク投入
概ねそんな運転手順が多いのですが
その場合ならインバータが小さくても起動可能

でも、ワーク満載のまま異常発生して停止
その後の再起動はどーしましょう?
ワークを取り除けば再起動可能でしょうが
恐らくそのままでは再起動不能!
モータ容量から推定してかなり大きな機械でしょうね
ワークを人力で取り除ける?


繊維機械等で多数のローラが同期運転する機械とかでは
起動可能かどうかより速度安定性優先
起動できたとしても、速度誤差が大きかったら製品品質に影響する

2.2kwとか5.5kw程度なら、
失敗覚悟でやってみてから判断しても損害はたかが知れてるが

100kwを超えると、工事費込みで数100万円以上
失敗覚悟の実験は無謀ですね

インバータメーカを呼びつけて検討するのが最優先
「金出すからさっさと出て来い!」
と、言うくらいの強引さが必須

現行インバータの機能に「電流制限」とか「トルク制限」とか有りませんか?
(メーカに拠って用語が違うのでアレですが)
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/inv/pmerit/fr_e/e701.html
http://www.e-mechatronics.com/product/inverter/g7/feature/high_level.html
水ポンプなら現状インバータでそれらの機能を使う事により
過負荷トリップさせずに起動させることは可能です
過電流トリップする前に周波数や電圧を自動的に下げて過電流になるのを防ぐ機能です

それで圧力や流量が下がるかも知れませんが許容範囲の低下なら問題にはならないでしょう
あまり古すぎるとその機能は有りませんが、概ね10年くらい前から多くのメーカに標準装備してます

もし、その機能が有るならモーター交換する前にテストする事は可能です
多くのメーカではデフォルトで150%とかに成ってます(過負荷レベル)
これを75%とかにしてみます
現状の負荷率が約80%(130kw/160kw)なのでそれより少し低い値に設定する
それで、問題なく運転出来るなら現行インバータで大きなモータも運転可能でしょう

それと、モーター交換の作業ですが
建屋天井を抜いて外からラフタークレーンで搬入とか?
じゃあないよね?
フォークリフトで現場まで搬入して、交換したモータも簡単に搬出出来るんですよね?

お礼

2015/03/27 09:03

ご回答ありがとうございます。
負荷は水用のポンプです。そのため、吐出弁を全閉して起動する際が最少トルクとなり、ご指摘のように始動時間を長くとるという対策になるのですね。過電流保護回路があるので、最悪リミットをたたいて始動不可であればもうしばらくがまんして現モータを使用し、容量UPした盤に更新を急ぐということになろうかと思います。
いずれにせよ、まずはご指摘のようにメーカーに問い合わせてみたいと思います。

質問者

お礼をおくりました

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