10 HP 電動モーター 3 相: 全負荷電流、フレーム サイズ、IE4 ガイド

10 馬力の電気モーターの 3 相は、230V で 28A、460V で 14A、400V で約 15 A を消費します。4 つの図はすべて、同じ 7.5kW のシャフト出力を示しており、それぞれが異なるケーブル、コンタクター、および過負荷設定を示しています。

シャフト出力と電気入力は 2 つの異なる数値です。 10 馬力モーターは、最大負荷時にシャフトで 7.46 kW の機械的出力を生成しますが、100 パーセントの効率で電気をトルクに変換する機械はないため、端末で消費する電力はさらに高くなります。引き込まれる電流は、負荷だけでなく電源電圧にも依存します。電気数値として「10 hp」と表示されている設置業者は、28 A を消費するモーター用に 16 A のコンタクタを注文します。

このガイドでは、10 馬力モーターが 15 年間稼働するか、最初の 1 年で故障するかを決定する 4 つの決定事項 (全負荷電流、フレームと取り付けの寸法、効率クラス、始動方法) について説明します。参照データは NEC テーブル 430.250 および IEC 60034-30-1 から取得しています。低電圧機械がどのように指定され、保護されているかについてより広い視野で見るには、 低電圧モーター選択ガイド 効率クラス、保護、ドライブの統合についてさらに詳しく説明します。

銘板上の 10 馬力電気モーターの 3 相定格の意味

10 馬力の三相モーターは、そのシャフトで 7.5 kW の機械的出力を供給します。モーターの横に印刷されている他のすべての値は、その出力がどのように生成されるかを説明しています。

最初に頭の中で変換する必要があります。1 馬力は 0.746 kW に等しいため、10 馬力は 7.46 kW です。 IEC は同じ定格を 7.5 kW に四捨五入するため、ヨーロッパの銘板と北米の銘板が同一の機械を表しているのはこのためです。プレートには、出力以外にも、定格電圧、周波数、全負荷アンプ、力率、効率クラス、デューティ、絶縁クラス、最大周囲温度、エンクロージャのタイプなど、購入デスクで重要な数値が記載されています。

極数は速度とトルクを決定し、単一の選択の中で最大の機械的影響をもたらします。

IE3シリーズ三相誘導モータH80-355MMフレーム 2 ～ 12 極、0.75 ～ 355 kW の出力を備えた H80-355MM フレームの高効率 IE3 誘導モーターは、速度とトルクの選択が重要な連続産業用ドライブに適しています。 製品を見る→

トルクは極数に従います。 4 極機は 7.5 kW で約 47.8 Nm を生成し、6 極機は 3 分の 2 の速度で約 71.6 Nm を生成します。この余分なトルクは、列車からベルトドライブやギア減速機を取り除き、摩耗点を排除するため、大きなフレームを使用する価値があることがよくあります。

銘板の 2 つの詳細が実際の論争を引き起こします。 NEMA モーターには通常 1.15 のサービスファクタが設定されていますが、これは定格の 115% で連続的に動作するためのライセンスではなく、短期間の過負荷許容値です。 IEC マシンは通常、サービス係数 1.0 を示し、デューティを S1、S2、または S3 として宣言します。断続的な使用のために選択された 10 馬力モーターを 24 時間稼働させると、ベアリングに問題が発生するずっと前に巻線が過熱します。

全負荷電流: 10 hp 電気モーターの 3 相回路のサイズを表す数値

全負荷電流は、10 hp 三相モーターが定格電圧、周波数、出力で消費するアンペア数であり、ケーブル、コンタクター、過負荷リレー、分岐回路保護の定格を設定します。

電力は電圧、電流、力率、効率の積であるため、電源電圧が低下すると電流が増加します。 460 V で 14 A を供給する 10 馬力モーターは、230 V で 2 倍の電流を供給します。

北米の慣例では、計算を 2 つに分割します。導体電流容量と短絡保護は、連続使用の場合に 125 パーセント増加した全負荷電流の表の値に基づいて決定されるため、230 V モーターには 35 A の設計電流と 75 C での 8 AWG 銅導体が必要です。過負荷保護の動作は異なります。リレーは銘板の全負荷アンプから設定されます。そのため、プレート上で 15 A を示している 400 V マシンのサーマルトリップは 15 に設定する必要があります。 A.

コンタクタの選択にも同様の注意が必要です。 AC-1 で見積もられたものではなく、モーター電流での AC-3 使用率が定格のデバイスを選択してください。これは、20 A ユニットとして販売されているコンタクタは、実際にモーターをスイッチングするときに 9 A にしか適さない可能性があるためです。

IE3 または IE4: 7.5 kW における効率クラスの価値

7.5 kW の 4 極モーターの場合、IE3 の効率は約 91 パーセント、IE4 は約 92.4 パーセントで、年間 6,000 運転時間の場合、その差は約 1,086kWh に相当します。

IE4シリーズ 三相高効率誘導モータ H80-355MM H80-355MM フレームの高効率 IE4 誘導モータラインは、年間稼働時間により効率の向上が貴重となる省エネ産業用ドライブ向けに 0.75 ～ 355 kW の出力を提供します。 製品を見る→

シャフト出力と入力動力が分離されていれば、計算は簡単です。 75% の負荷では、10 hp モーターはシャフトで約 5.6 kW を供給します。効率で割って電気入力を求めます。89.7 パーセント (IE2) での 5.6 kW は 6.24 kW に相当し、92.4 パーセント (IE4) での同じ出力は 6.06 kW に相当します。 6,000 時間にわたる 0.18 kW の差は 1,086 kWh に相当し、kWh あたり 0.12 米ドルとして年間約 130 米ドルに相当します。

効率クラスもコンプライアンスの問題です。欧州規制 2019/1781 では、0.75 kW ～ 1000 kW のモーターに対して IE3 を最小値として設定し、75 kW ～ 200 kW の帯域については基準を IE4 に引き上げているため、7.5 kW マシンは IE3 層に位置します。北米における NEMA プレミアムは IE3 とほぼ同等であり、どちらの大陸でも購入された 10 馬力の交換用モーターは同等の効率フロアを備えていることを意味します。

ラベルよりも重要な注意事項が 1 つあります。定格負荷の 40% で動作する 10 馬力モーターは効率曲線で低い位置にあり、その負荷を 5.5 kW マシンに再評価すると、どのクラスのアップグレードよりも多くのエネルギーが節約されます。より高いクラスの料金を支払う前に、評価を負荷に合わせてください。

IEC 132M に対する NEMA 215T: 取り付けトラップ

NEMA 215T フレームと IEC 132M フレームはどちらも 4 極で 10 馬力を伝達しますが、シャフトと脚は互換性がなく、その不一致により電気的な問題よりも多くのプロジェクトが遅れます。

NEMA モーター製品ラインの TEFC モーター プレミアム効率、ポンプ、クラッシャー、油井、ブレーキ モデルを含む TEFC NEMA モーター シリーズのカテゴリ ハブ。フレームと取り付けの互換性を確認するときに役立ちます。 製品を見る→

2 つのシャフトの高さは 1 ミリメートル異なります。これはまさに罠です。モーターがブラケットに落ちてしまい、足の穴が一直線に並びません。注文書を発行する前に、必ず寸法図を要求し、シャフト直径、シャフト長さ、キー溝幅、足穴の間隔、フランジまたは面のタイプを確認してください。

周波数は第 2 の罠です。 50 Hz 電源に接続された 60 Hz モーターの動作は約 17 パーセント遅くなり、電源電圧が銘板の値にとどまると、1 ヘルツあたりの電圧比が 20 パーセント上昇し、磁束、電流、巻線温度が増加します。 50 Hz モーターを 60 Hz にすると、同じマージンで速度超過となり、被駆動機器の設計制限を超える可能性があります。

7.5 kW 定格の場合、Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd. などのサプライヤーは、標準 IEC 低電圧フレーム、NEMA フレーム、防爆範囲で同じ出力を構築しているため、規格が混在するプラントでも、適合するスターターと制御キャビネットを 1 回の注文でカバーできます。レビュー中 応用事例 仕様が凍結される前に、アダプター プレートの二次注文を避けるための安価な方法です。

10 hp 三相モーターの始動電流と保護

10 馬力の三相モーターを直接オンラインで起動すると、その全負荷電流の 6 ～ 8 倍が消費されます。これは、最初の数百ミリ秒で 400 V でおよそ 90 ～ 120 A になります。

1. 直接オンライン始動では、コンタクタ、過負荷リレー、ヒューズまたはブレーカーを使用します。これは最もシンプルで安価なオプションであり、供給が厳しく、駆動負荷の慣性が低い場合に許容されます。始動ごとに 6 ～ 8 倍の全負荷電流が予想されます。
2. スターデルタ始動により、始動電流とトルクが直接オンライン値の約 3 分の 1 に低減されます。これには、6 リード モーターと、移行前にモーターが加速するのに十分な長さの切り替え遅延が必要です。そうしないと、切り替え時の電流スパイクが直列値を超える可能性があります。
3. ソフトスターターは、5 ～ 20 秒かけて電圧を上昇させ、設定可能な制限により始動電流を全負荷電流の 2 ～ 4 倍に保ちます。速度とともに機械的負荷が徐々に増大するポンプやファンに適しています。
4. 可変周波数ドライブは電流を全負荷電流の 100 ～ 150% に制限し、速度制御を追加します。クラス F 絶縁を備えたインバータデューティ モーターを指定し、より大きなフレームではベアリングを保護するためにシャフト アース リングを指定します。

保護設定は同じ番号から続きます。

• 熱過負荷を銘板の全負荷アンプに設定します。標準負荷の場合はトリップ クラス 10、クラッシャーやミキサーなどの高慣性負荷の場合はクラス 20 または 30 に設定します。
• モーター分岐回路は汎用回路よりもはるかに高いブレーカー定格を許容するため、表の全負荷電流からのサイズ短絡保護。
• 欠相保護機能を搭載。 2 相で動作する 3 相モーターは数分以内に巻線を破壊します。
• ドライブでは、メーカーの制限に対してモーター ケーブルの長さを確認し、動作が長い場合は出力リアクトルまたは dv/dt フィルターを追加します。

10 馬力モーターを注文する前の仕様チェックリスト

10 馬力の三相モーターが用途に適合するかどうかは 6 つのパラメーターによって決まります。発注書を発行する前に、6 つすべてを寸法図で確認する必要があります。

6 つの値を問い合わせに記入し、認定されたテスト レポートを依頼してください。 7.5 kW モーターは、紙の上では代替品が無害に見えるほど小さいですが、間違ったフレームが生産ラインを停止させるほど大きいです。

10 馬力三相モーターに関するよくある質問

10 馬力の三相モーターは何アンペアを消費しますか?

NEC の表 430.250 には、208 V で 30.8 A、230 V で 28 A、460 V で 14 A、575 V で 11 A がリストされています。400 V 50 Hz 電源の IEC 7.5 kW IE3 4 極マシンは、通常、銘板に 15.0 ～ 15.5 A と表示されます。常に表の値から導体のサイズを決定し、銘板の値から過負荷リレーを設定します。

10 馬力の三相モーターは単相電源で動作できますか?

直接ではありません。回転位相コンバータまたは可変周波数ドライブで 3 相を合成できますが、ドライブのサイズはモーターの銘板電流より大きく、多くの場合 1.5 ～ 2 倍にする必要があり、冷却とリップル電流が変化するためモーターの定格を下げる必要があります。単相派生電源での 10 馬力の三相モーターは、メーカーが別の確認をするまで 7 ～ 8 馬力の機械として扱う必要があります。

10 馬力の三相モーターにはどのくらいのケーブル サイズが必要ですか?

230 V では、28 A の 125 パーセントは 35 A となり、75 C で 8 AWG 銅が必要となります。460 V では、14 A の 125 パーセントは 17.5 A となり、12 AWG 銅が必要となります。長距離の運転では、分岐回路の電圧降下を 3% 以内に抑えるために大型化する必要があるため、距離と電流容量を確認してください。

10馬力は7.5kWと同じですか?

はい、実際にはそうです。 10 馬力は 7.46 kW に相当し、IEC は同じ負荷に対して 7.5 kW のフレームを構築しているため、ヨーロッパの 7.5 kW モーターと北米の 10 馬力モーターは機能的に同一です。銘板の全負荷アンプは、馬力やkWのラベルではなく、電圧、周波数、効率クラスによって異なります。