説明

電動機の回転数と吐出量(極数・50 Hz と 60 Hz・スリップ率)

電動機の回転数は、電源周波数と極数、スリップ率で決まります。

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吐出圧力と吐出量・全効率から、所要動力(kW)と電動機の出力

電動機の回転数の式

N = 120 × f × (1 − S) ÷ 極数

N は電動機の回転数(min⁻¹)、f は電源周波数(Hz)、S はスリップ(すべり)率です。ダイキンの油圧講座では「電動機の回転数(min-1) = 120 × 電源周波数(Hz) × (1 − S) ÷ 電動機の極数(P)」、日進油圧工業の参考資料では「ポンプ回転数 N = 120・f・(1 − S) ÷ PM(PM は電動機の極数)」と書かれています。電源周波数は東日本が 50 Hz、西日本が 60 Hz です。一般的な三相誘導電動機には 2極(2P)・4極(4P)・6極(6P)などがあります。

スリップ率

スリップ率は、計算上の回転数と、実際のロータの回転数との差を比率で表したものです。電動機はロータが回転トルクを生むために、計算上よりわずかに少ない回転数で回ります。ダイキンの油圧講座の目安は、電動機(IE1)で 4〜5 % 程度、電動機(IE3)で 2〜3 % 程度です。すべり率は電動機の容量や負荷率などで変わるので、正確な値はメーカーのカタログで確認します。

極数と周波数ごとの回転数(スリップ率 0)

スリップ率 S = 0 とした回転数です(ダイキンの油圧講座の「電源周波数・極数と回転数一覧」と同じ数)。実際の回転数は、スリップ率の分だけ少なくなります。

極数50 Hz(min⁻¹)60 Hz(min⁻¹)
2P3,0003,600
4P1,5001,800
6P1,0001,200

回転数と流量計算例(ダイキンの油圧講座)

1回転当たりの吐出量 15 cm³/rev のポンプを、4P・スリップ率 4 % の電動機で回すと次のとおりです。東日本の回転数は 120 × 50 × (1 − 0.04) ÷ 4 = 1,440 min⁻¹、西日本は 120 × 60 × (1 − 0.04) ÷ 4 = 1,728 min⁻¹ です。

電源周波数回転数(min⁻¹)吐出量(L/min)
50 Hz(東日本)1,44021.6
60 Hz(西日本)1,72825.9

ダイキンの油圧講座は「同じ油圧ポンプを使用した場合、東日本と西日本では最大吐出量が異なります」としています。60 Hz の吐出量は 50 Hz の 1.2 倍です(25.92 L/min を小数第1位に丸めて 25.9 L/min)。

スリップ率で変わる吐出量

同じ 15 cm³/rev・4P・50 Hz でも、スリップ率で回転数と吐出量は少し変わります。このページを作るときに、計算の画面と同じ式で求めた数です。

スリップ率回転数(min⁻¹)吐出量(L/min)
0 %1,50022.5
2 %1,47022.1
3 %1,45521.8
4 %(計算例)1,44021.6
5 %1,42521.4

ダイキンの油圧講座の目安では IE3 の電動機(2〜3 % 程度)は IE1(4〜5 % 程度)よりスリップ率が小さいので、同じポンプでも回転数と吐出量が少し大きくなります。

出典

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