電動機効率
電動機の効率、入力電力、出力に関する参考データと計算。
概要
電気モーター効率は、軸での機械出力電力と電気入力電力の比です。この主要な性能指標は、モーターが電気エネルギーを有用な仕事にどれだけ効果的に変換するかを示します。モーター内で発生する損失（銅損、鉄損、機械損、漂遊損を含む）により、効率は100%に達しません。
主要な公式
効率（ワット単位の電力）： 軸出力電力がワット（W）で測定される場合、効率（η）は次の通りです：
η = (P_out / P_in) × 100%
ここで P_out は機械出力電力、P_in は電気入力電力です。
効率（馬力単位の電力）： 軸出力電力が馬力（hp）で測定される場合、公式には単位換算が組み込まれます：
η = (P_out × 746) / P_in × 100%
銅損： 抵抗による巻線で失われる電力。負荷電流の2乗に比例して変化します。
P_cl = I² × R
変数
η：モーター効率（%）P_out：軸での機械出力電力（W または hp）P_in：モーターへの電気入力電力（W）P_cl：巻線の銅損（W）I：電流（A）R：巻線抵抗（Ω）
効率参考データ
モーター電力範囲 | 最小定格効率 (%) |
|---|---|
| 1 - 4 hp | 78.8 |
| 5 - 9 hp | 84 |
| 10 - 19 hp | 85.5 |
| 20 - 49 hp | 88.5 |
| 50 - 99 hp | 90.2 |
| 100 - 124 hp | 91.7 |
| ≥ 125 hp | 92.4 |
出典: engineeringtoolbox.com
計算機
モーター効率（ワット）
モーター効率（馬力）
単位換算器
モーター効率単位換算器
モーター損失のカテゴリ
一次および二次抵抗損失
一次固定子および二次回転子の抵抗損失は銅の (I^2R) 損失です。負荷電流の2乗に比例して増加し、通常は高負荷で最大の損失成分を形成します。
鉄損
鉄損は磁気コアでヒステリシスと渦電流により発生します。主に電圧、周波数、コア材料によって決まり、モーターが励磁されている間は常に存在します。
漂遊損
漂遊負荷損は、漏れ磁束、高調波、スロット効果、非理想的な電流分布によって引き起こされる追加の電磁損失です。直接測定が難しく、標準試験方法で推定されることがよくあります。
機械損
機械損には、ベアリング摩擦、風損、冷却ファン電力が含まれます。速度、ベアリング状態、潤滑、筐体/冷却設計に依存します。
復元された元のソース表
以下の表は、完全な参考データを保存するために元のソースページから復元されたものです。
電気モーター - 効率
電力（hp） | 最小定格効率1) |
|---|---|
| 1 - 4 | 78.8 |
| 5 - 9 | 84 |
| 10 - 19 | 85.5 |
| 20 - 49 | 88.5 |
| 50 - 99 | 90.2 |
| 100 - 124 | 91.7 |
| > 125 | 92.4 |
出典: engineeringtoolbox.com
工学的注意事項
- 負荷依存性： モーター効率は一定ではなく、負荷によって変化します。最大効率は通常、定格負荷の75-100%付近で発生します。
- 損失成分： 主な損失は銅（I²R）、鉄（コア）、機械（ベアリング、ファン）、漂遊（高調波）です。NEMA規格は一般的なモーター設計の最小効率要件を設定しています。
- 規格： 提供される効率値は、特定の動作条件下でのNEMA Design Bモーターの最小値です。実際のモーターはこれらの値を超えることがよくあります。
- 適用： 連続運転（ポンプ、ファンなど）では、高効率モーターを選択するとライフサイクルエネルギーコストを大幅に削減できます。