高効率モータの省エネ効果について

質問

既存のモータ2.2kw、9A、効率80％
高効率モータ2.2kw、10A、効率90％
である場合、高効率モータに交換した場合、電流値が高いので
高効率モータの方が電気代が高いのかな？と思っていましたが
高効率モータは効率がいいから電気代は安いと聞きました。
可変モータであれば負荷に合わせて、電流値が変化するので
既存のモータより電気代が安くなる場合もあると思いますが
可変できないモータの場合でも電気代は安くなるのでしょうか？
（可変できないため単純に電流値が上がると電気代も上がる？）
効率の計算等をして○○○円安くなりますという計算式調べたのですが
具体的に高効率モータだとなぜ電気代が安くなるかわかりません。
（効率や力率が関係？？？）
どなたかわかる方いませんでしょうか？
よろしくお願いします。

回答No.2

mermaid2004 · ベストアンサー

３相交流モーターは以下の通り
消費電力（Ｗ）＝電圧×電流×√3
モーター出力＝消費電力×効率＝電圧×電流×√3×効率

従って消費電力＝モーター出力÷効率である。
　　１）２．２ｋＷ÷０．８＝２．７５ＫＷ　　（１００％負荷の場合）
　　２）２．２ｋＷ÷０．９＝２．４４ｋＷ　　（１００％負荷の場合）

以上より高効率モーターの方が電気代は安くなります、出力と効率が解っていれば電流は関係有りません
（高効率モーターの方が無効電流が多いのですね、力率改善のコンデンサーを入れれば改善できます）

補足

回答ありがとうございます。
消費電力の計算が分かりやすかったです。

力率改善用のコンデンサですが、受配電設備に設置してあるコンデンサがその役割をしている
ということでいいでしょうか？
それともモータ用に別に設置をしないといけないのでしょうか？

回答No.3

EleMech

出力は共に２．２ｋＷなので、仕事量はどちらも同じです。
単位は出力も消費電力も（ｋＷ）ですが、この数値が消費電力ではありません。
消費電力の式は、
　W = √3 ・ V ・ I ・ cosθ　　（cosθ＝効率）
です。
これが、それぞれのモータが電力を消費できる能力であり、モータの電気的な仕事量になります。
既設モータでは、
　W1 = √3 ・ V ・ I ・ cosθ
　　= √3 ・ 200 ・ 9 ・ 0.8
　　= 2494.2 (W)
高効率モータでは、
　W2 = √3 ・ 200 ・ 10 ・ 0.9
　　= 3117.7 (W)
高効率モータを基準にすると、
　W1 / W2 = 2494.2 / 3117.7
　　　　　= 0.8 (倍)
共に仕事量は同じなので、高効率モータを使用すると同じ仕事をさせれば、稼働率を既設モータの８０％に抑える事が出来ます。
しかし、これは同じ仕事をさせるという前提の話しで、高効率をフル稼働させれば電流値が大きい分、高効率方の方が電力を消費します。

お礼

回答ありがとうございます。
やはり高効率でも場合により損をすることになるんですね。

回答No.1

fjnobu

記載されたデータのみでは、既存のほうが電気代は安いのです。
消費電力は、効率を力率と読み替えると、既存では２７．４３ＫＷにたいして、３４．２９ＫＷになります。
でも、モーターは常に１００％の出力で動いているのでは無いので、出力が少なくても同じ仕事をするようにしているのです。
だから、モータに記載されたデータのみでは電気代を計算できないのです。

補足

回答ありがとうございます。
他にどんなデータが必要でしょうか？