特大の電気モーター：それらは取り替えられるべきですか？

モーターのオーバーサイジングは、最近ますます一般的になっています。モーターを特大にするということは、基本的に必要以上に高い馬力を選択することを意味します。多くの人が特大を選ぶ理由はさまざまです。一つには、オーバーサイズはシステム操作の格差を補うと信じられています。他の人も、機械的な事故のコストよりも大きなモーターのコストの方が扱いやすいと信じているため、予防策を挙げています。

しかし、多くの人々はまた、モーターのオーバーサイズは好きではありません。なぜなら、オーバーサイズの電気モーターは通常、実行にコストがかかり、エネルギーの浪費につながるだけだと考えているからです。彼らにとって、より適切なモーターは、エネルギー使用を最小限に抑え、その後、運用コストを削減することができます。彼らは基本的に、特大のモーターは非効率的であり、エネルギー効率の高い適切なサイズのユニットとすぐに交換する必要があると考えています。

ただし、実際には、交換は、特大の電気モーターにとって常に最良の解決策であるとは限りません。エネルギー節約の正確な評価を考え出すために最初に取得しなければならないさまざまな情報があります。これらには、モーターの負荷、特定の負荷ポイントでのモーターの効率、およびモーターの動作速度が含まれます。

モーターの負荷

電気モーターは基本的に、電気エネルギーを機械エネルギーに変換して機械的負荷に作用する機械です。負荷は、この機械的プロセスが発生したときにモーターにかかる負担です。一般に、モーターの負荷をモーターに適切に一致させることが必要です。これにより、モーターの損傷が防止され、非効率的でコストのかかる操作が回避されます。

モーター負荷に比べて大幅に大型のモーターを使用すると、通常、初期費用とモーターの継続運転の両方に関して不必要な費用が発生します。ただし、大幅に大きなピーク負荷が予想される場合は、大幅に大型のモーターが必要になることもあります。

それでも、状況によってはピーク負荷のサイズを大きくする必要がある場合でも、75〜100％の負荷範囲で効率的に動作するモーターを選択するのが常に最善です。場合によっては、モーターを小型化すると、エネルギー需要を節約できる可能性があります。

特定の負荷点でのモーターの効率

モーター効率は、基本的に、モーターが実行する機械的仕事の量と、モーターが仕事を行うために消費する電力との比率です。この測定値は通常、パーセンテージで決定されます。当然、負荷が高くなると、モーターの効率も上がります。これは主に、負荷が増加するにつれて、摩擦が全体的なモーター効率に与える役割が徐々に小さくなるためです。

一般に、特大の電気モーターは、適切なサイズの電気モーターに比べて効率が低いと考えられています。これらのモーターは、定格負荷の30％から100％の間で動作するときに、最適な動作点にあります。

ただし、場合によっては、より大きなサイズのモーターは、定格負荷の25％までの負荷で、非常に高い効率で動作することもできます。

本質的に、電気モーターの効率は、その設計、材料、定格、負荷、電力品質、動作条件など、いくつかの派閥に依存します。

モーターの動作速度

電気モーターの速度は、通常、電源の周波数とその磁場の極数によって決まります。モーターの実際の動作速度は、通常、同期速度よりも遅くなります。実際の速度と同期速度のこの違いは、「スリップ」と呼ばれます。スリップと動作速度は通常、加えられる負荷に依存し、モーターにかかる負荷はそのサイズに依存します。

モーターの負荷が増加すると、モーターは全負荷速度で動作するまでゆっくりと回転し始めます。したがって、特大のモーターは同期に近い速度で動作する傾向があります。ほとんどの場合、特大のモーターは、適切なサイズのエネルギー効率の高いモーターよりも高速で動作する傾向があります。これは、エネルギーと需要の節約を決定する際に考慮する必要があります。

結論

通常、特定のシステムにオーバーサイズが適切かどうかを決定するさまざまな懸念事項と特性があります。一方では、サイズを大きくしすぎると、運用コストが増加し、システムが余分な電力を処理できないためにひずみが発生した場合に、電気モーターの巻き戻しまたは交換が必要になる可能性があります。モーターの問題に直面した場合、モーターを巻き戻すか交換するかを決定する前に、重要な質問をする必要があります。

一方、特大サイズは、特に発電機のオーバーホールが定期的に行われていない場合に、メンテナンスの不足を補うことができます。それが維持されていなくても、より高い出力のモーターは、同じ条件下でより長く動作することができます。全体として、モーターのオーバーサイズの長所と短所を一般化することはできません。