モーター136マス — 2.2kW 1800rpmは11.7N·m

トルクは出力を角速度で割った値

回転する軸が出す出力は、トルクと角速度の積です。角速度は回転数を毎秒ラジアンに直した値なのでω = 2π × n ÷ 60であり、したがってトルクはP × 60 ÷ (2π × n)です。カタログのT = 9550 × P(kW) ÷ n(rpm)がまさにこの式で、9550は60000 ÷ 2π = 9549.3を切り上げた値です。係数を覚えるより出どころを知っておけば、単位が混ざっても迷いません。

回転数は極数と周波数が決める

誘導電動機の同期速度は選べる値ではなく、120 × 周波数 ÷ 極数で決まります。ですから同じ4極モーターが60Hzでは1800rpm、50Hzでは1500rpmで回ります — 韓国・米国・東日本は60Hz、欧州・中国・インドは50Hzです。出力が同じでも回転数が6対5で違うので、トルクは5対6に入れ替わります。実際にはすべりだけ遅れるため、銘板には1746rpmのように書かれます。

馬力は二種類あり値が違う

仏馬力(PS)は735.49875W、英馬力(HP)は745.699872Wです。1.4%の差なので小さく見えますが、75kWのモーターはPSで102馬力、HPで101馬力です — 規格を見比べるときに二つを混ぜると、一段上か下を選んでしまいます。ドイツ・日本・韓国のカタログはPSを、北米はHPを使います。どちらであれkWに直してから比べるのが安全です。

減速機は回転数を割りトルクを掛ける

減速比iを掛けると出力軸の回転数は1/iになり、トルクはi倍になります。出力は増えないので効率ηの分だけ減ります — トルクはi × η倍です。ここに並べた値はヘリカル減速機のη = 0.95を前提とした目安です。ウォーム減速機は0.5~0.8まで落ちるので、その場合はずっと小さく出ます。トルクが増えるのは力が生まれることではなく、同じ出力を遅く重く配り直すことです。

電流は電圧・力率・効率まで要る

三相誘導電動機の電流はI = P ÷ (√3 × V × cosφ × η)です。定格出力は軸から出る分なので、電気側から入る量は効率の分だけ大きく、そのうち仕事をする割合を力率で数えるからです。国ごとに電圧が違うため、同じモーターが220Vでは380Vの1.7倍を食います。ここで使った力率と効率は大きさ別の代表値であり、正確な値は銘板に書かれているのでそちらを先に見てください。

0.1 kW100 W

0.2 kW200 W

0.4 kW400 W

0.75 kW750 W

1.5 kW1500 W

2.2 kW2200 W

3.7 kW3700 W

5.5 kW5500 W

7.5 kW7500 W

11 kW11000 W

15 kW15000 W

22 kW22000 W

30 kW30000 W

37 kW37000 W

45 kW45000 W

55 kW55000 W

75 kW75000 W

知っておくこと

• トルク(N·m) = 出力(W) ÷ 角速度(rad/s)で、角速度は2π × rpm ÷ 60です。
• T = 9550 × P(kW) ÷ n(rpm)の9550は60000 ÷ 2πを切り上げた値です。
• 同じ出力で回転数を2倍にするとトルクは半分です — 反比例します。
• 仏馬力(PS)の735.49875Wと英馬力(HP)の745.699872Wは別の値です。

関連する表

• 締め付けトルク — ねじを締めるトルクはこれとは別の値です
• 家電の電流 — 単相コンセント側の電流には√3が付きません