ポンプの性能曲線

質問

ポンプの性能曲線において、吐出し量が増加すると、回転数と（全）揚程が減少する理由を教えて下さい！

回答No.3

kenkenda

ポンプは
ポンプ回転数をNからｎに変化させたとき

　　１．　流量はｑ＝Ｑ（ｎ／Ｎ）

　　２．　全揚程ｈ＝Ｈ（ｎ／Ｎ）

　　３． 　動力　ｌ＝Ｌ（ｎ／Ｎ）の３乗

　ファンの場合は
　 １．　風量はｑ＝Ｑ（ｎ／Ｎ）

　　２．　全圧力ｈ＝Ｈ（ｎ／Ｎ）の２乗

　　３． 　動力　ｌ＝Ｌ（ｎ／Ｎ）の３乗

　以上からお互いの関係式はわかると思います。
　それ以上は、専門書にて
　実学的には、ポンプハンドブック等を参照してください。

回答No.2

take-1A

ポンプの吐出量が増加すると、回転数が減少する理由について
もっとも一般的な、三相誘導電動機でポンプを駆動しているものとしてですが；

誘導電動機の回転子（ローター）は、固定子（ステーター）の巻き線に三相交流が流れて
励磁された回転磁界を切って回転力を生ずるものであり、外部に動力を取り出すために
回転磁界の回転数（＝ 同期速度）よりも少し遅れた速度で回転します。
ローターの回転速度と同期速度の差が、同期速度に対する比を、滑り（スリップ）と言います。

ご存じと思いますが、同期速度をＮo(rpm)、実際の回転速度をＮ(rpm)、スリップをＳ、
電源周波数をｆ(Hz)、モーター極数をＰ とすれば

　　Ｎo ＝ １２０*ｆ／Ｐ
　　 Ｓ ＝（Ｎo－Ｎ）／Ｎo
　　 Ｎ ＝ Ｎo（１－Ｓ）　・・・・・　で表されます。　　

このスリップＳの値は、無負荷（モーター単体運転）の場合は０（ゼロ）に近く、従って
無負荷運転時のモーター回転数はほぼ同期速度に等しくなりますが、負荷の増加に
伴ってＳも徐々に大きくなります。
　　ポンプの吐出弁を開く → 流量増 → モーター負荷増 → スリップ（Ｓ）大 →
　　回転数（Ｎ）低下　・・・・・　となるのです。

これは何もポンプに限った現象ではなく、機械を駆動するモーター全般に言える事です。
なお、誘導電動機の全負荷時の滑りＳは、ＪＩＳにより定められています。

回答No.1

naoppe

一台のポンプについて考える時、揚程が増加すると負荷が増加して吐出量が減少する事は容易に想像できます。
逆に言えば吐出量が増加する時、揚程（負荷）は減少するという事になります。
ただ吐出量が増加すると回転数が減少すると言われることはよく解かりません。

複数のポンプをカタログなどで見比べる時に、吐出量の多いポンプは当然大型になる訳で、回転数が同じだと形状が相似である場合は３次元的に吐出量が増加してしまいます。
つまり大きさが２倍になると８倍の吐出量になる訳で、それでは８倍のモーターの能力が必要になってしまいます。
そこまで必要がない場合は小さめのモーターを付けて、回転数を落としてトルクを維持するか、揚程を小さくして負荷を減らす、あるいはその両方を取り入れるという使い方がされる事もあるかと思います。

ご質問の少ない文章から素人が思い付くのはこの程度ですが、勘違いもあろうかと思いますしご質問の主旨と違うかもしれませんのでその時はご容赦願います。

お礼

ご回答ありがとうございます！