６０Hz誘導電動機を関東の５０Hzで使うとどうなる？

質問

T=P2(1-s)/ωs(1-s)の式より、トルクは電圧の２乗に比例し、周波数に反比例するのは推測できるのですが、大体、60Hzで使っていた電動機を50Hzで使うとすべりｓはどうなるのでしょうか？s次第でP2も変化するのではないでしょうか？
電動機の銘板には、11Kw　200/220V　50/60Hzと書いてありますが、この電動機は200V、50Hzでも、11Kwを出力できるという意味なのでしょうか？

回答No.2

trophy

若干、正確さを欠くかも知れませんが次のようにも説明できます。
誘導電動機はほぼ一定回転数で回るという性質を持っています。（５０Hzと６０Hzとでは、２割くらいその回転数が違いますが。）負荷のトルクが加わるとほんの少しだけ回転数が落ちます。この落ちる比率がｓなのはお分かりと思います。
電動機の出力は「トルクと回転数の積」ですから、大きなトルクがかかるような負荷では電動機は大きな出力を出しているということになります。
この出力が電動機の定格に書かれている値より大きな状態がずっと続くと電動機が過熱し、最悪壊れてしまいます。ですから、定格より大きな出力が発生するトルクがかかるような運転をしてはいけないということになります。
一般論としてごく短時間であれば定格より大きな出力を出せますが、それでも停動トルクを超えるような大きなトルクをかけてしまうと減速、停止してしまいます。

回答No.1

noname#6356

銘板にそう書いてあれば11kWの出力が出ます。

すべりsは負荷次第で変化しますが、大体0.03から0.05くらいでしょうね。
また、出力からトルクが決まるのではなく負荷(機械)に必要なトルクと回転数から出力が決まると考えたほうが、よいと思います。(主役はあくまでも機械)

ちなみにご存知だと思いますが、誘導電動機の無負荷回転数は、120×周波数/極数で決まります。
ご質問の誘導電動機が4極機の場合、60Hzでの無負荷回転数は、1800r/min、50Hzでは1500r/minになります。

また、電動機を設計する最には、以下の規格の中にある特性(始動トルクや最大トルクが定格出力時トルクの何％以上必要であるとか、始動電流が何A以下とか、温度上昇が何度以下など)を元にしていますのでそちらの規格を一度確認してみたらいかがでしょうか？
銘板の規格欄にそういうのが記載されていますので。

ＪＩＳ Ｃ ４０３４－１:1999 第1部：定格及び特性
ＪＩＳ Ｃ ４２１０:2001 一般用低圧三相かご形誘導電動機

また、メーカに要求すれば、その電動機の特性を示した表やトルクカーブを送付してくれるはずです。

お礼

うーん。お返事を頂いた昨日から考えているのですが、「出力からトルクが決まるのではなく負荷(機械)に必要なトルクと回転数から出力が決まると考えたほうが、よいと思います。(主役はあくまでも機械) 」のところがよく分かりません。この言葉を頭に意識して、もう一度本を読み直してみます。しばらく時間を下さい。取り急ぎお礼まで。