基底周波数と最高周波数の関係について

質問

機械メーカーに勤める者です。
４ポールのインダクションモーターを最高周波数１２０ＨＺで回転させる場合の基底周波数と最高周波数の設定値について質問です。

基底周波数と最高周波数共に１２０ＨＺに設定する場合が多いのですがトルク特性から見ると間違いでしょうか？

基底周波数６０ＨＺ（モーター定格周波数）、最高周波数１２０ＨＺと設定した方がトルク特性から見ると有利と思うのですが。

どちらが正しいのご教示願います。

回答No.1

fujiyama32 · ベストアンサー

> 基底周波数と最高周波数共に120Hzに設定する場合が多いのですが
> トルク特性から見ると間違いでしょうか？
基底周波数を120Hzに設定することは基本的には誤りです。
高速運転すること目的に製作されたモータは別にして、各メーカが標
準在庫して販売している「標準モータ」は[50Hz]または[60Hz]を基準
として製作しています。

＜基底周波数＞
産業機械用インバータで可変速運転する場合のインバータの基底周波
数は[50Hz]または[60Hz]に設定します。

＜トルクの考え方＞
トルクのみを考えた場合、基底周波数は[50Hz]に設定します。
50Hz時のトルク[N・m]の値は、基底周波数[60Hz]の値に比べ2割ほど
大きな値になります。

このことは、モータの出力を下の式で表すことから考えられます。
ご承知の通り、50Hzでも60Hzでもモータとしては、同じ出力を出さな
ければなりませんが、回転速度は周波数に比例しますので、60Hz時の
回転速度に比べ、50Hzので回転速度は 2割ほど低くなります。
このため、出力を同じ値とするようトルクの値を 2割ほど大きな値と
するよう設計および製作されています。

モータ出力[kW]＝ｋ(比例定数)×トルク[N・m]×回転速度[r/min]

＜最高周波数＞
最高周波数を120Hzに設定しますと、回転速度が倍速になりますので
モータの回転音や振動が高くなる、遠心力が高くなるなどの問題点が
あります。
また、回転速度が増速した分、逆にモータに加わるトルクを小さくす
る必要があります。
使用する機械装置の負荷特性(回転速度-トルク特性)が、そのような特
性であることも重要な検討事項となります。

加えて、モータ出力や極数などにより制限がありますので、使用する
インバータやモータメーカに相談することをお勧めします。

お礼

回答ありがとうございます。
高周波モーター等特殊モーター以外の汎用モーターの基底周波数は
各モーターの基準周波数ですね。

ちなみにこのモーターは工作機械の主軸モーターです。

回答No.2

lumiheart

多くのインバータメーカのデフォルトは基底周波数６０Hzです
http://www.mohno-pump.co.jp/learning/manabiya/b3b.html

特に最近のインバータはデフォルトでベクトル運転だし
わざわざＶ／Ｆ運転に切替て基底周波数１２０Ｈｚにする理由は何でしょう？
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/inv/pmerit/fr_a/fr_a800/a801.html
http://www.e-mechatronics.com/product/inverter/series/index.html

そもそも負荷は何でしょう？
コンベアとか？
遠心分離機とか？

旋盤やスライスの主軸？
それともテーブル駆動？
それらなら１２０Ｈｚ運転させるのは珍しくない

まさかのファン、ポンプ類じゃあないだろうし
（それらを１２０Ｈｚ運転する事例を知りません）

お礼

回答ありがとうございます。

高周波モーター等特殊モーター以外の汎用モーターの基底周波数
は各モーターの基準周波数ですね。

このモーターの使用用途は工作機械の主軸モーターです。