三相ＡＣモータの消費電力計算方法

Question

最終的にはある負荷状態での三相ＡＣモータの消費電力を計算したいのですが、全くの素人なのでどうしたら良いのかもわかりません。

計算方法等掲載されているＨＰ等紹介頂けましたら幸いです。

以上

Accepted Answer

計測するのであれば、

・ある１線を基準に、他の２線について、
　電力量計で、入力電力を測定して加算します。
　「二電力計法」のことで、「ブロンデルの定理」ともいいます。
　内容は回答2さんと同じです。

・電源、負荷（モータ）共に、対称（不平衡が無い場合）な場合、
　平均電力 = 瞬時電力 = √3VIcosθ・・・(1)
　ここで、Vは三相の線間電圧、Iは線電流
　対称なので、RSTのどの線電流も同一、また、どの線間の電圧も同じ場合です。
　ただし、θは、相電流と相電圧の位相差(力率)です。
　モータをY結線または△結線として、各相での、電流と電圧の位相差となります。
　又、等価回路上、
　△結線とした場合、相電流*√3 =線電流、相電圧　=　線間電圧・・・(2)
　Y結線とした場合、相電流 =　線電流 、相電圧*√3 = 線間電圧・・・(3)
　となりますので、相関電圧Vp、相電流Ipが求まれば
　平均電力 = 瞬時電力 = 3VpIp*cosθ・・・(4)
　と、なります。１相の3倍となるわけです。
　内容は回答1さんと同じです。

以上の議論はあくまで、３相交流の範囲内です。

モータをシュミレーションするのであれば、
たとえば3相誘導電動機であったら、
まず、モータの等価回路(変圧器等価回路)を求める必要があり、
そのためには使用するモータの定数を知る必要があります。
・励磁アドミタンス
（磁化電流、鉄損(ヒステリシス損と渦電流損)）
・漏れインダクタンス(１次、２次)
・銅損（１次、２次）
一次側は固定子、２次側は回転子です。
これらの定数を知るには、
・無負荷運転試験、拘束試験、抵抗測定　を行います。

これらがわかれば、モータのすべり　S=(N0-N)/N0
(ここでN0は同期回転速度、Nは実回転速度)
と、電源電圧から、1次・2次側の電流・電圧および、トルクが求まります。
きちんと公式があります。電気機器の教科書に載っています。

負荷トルクの算定し、そのときのすべりSを求めれば、
モータへの入力(この場合、一次入力)を求めることができます。
さらには、機械損(摩擦損、風損)等も存在しますが、計算では求まらず、
経験的な値を使用するようです。

Answer

回答（１）は、全くの素人回答です。参考になりません。
三相の電力を計る一般的な方法は、「二電力計法」が有名です。
間違っても、一相分の電流と電圧の積から消費電力が求められる
と思わないように！

Answer

状況がわからないので正確ではありませんが電流が測れますか。
配線を切断出来なくてもクランプメーターがあれば測れます。
テスター兼用のものがホームセンターなどでも売ってますので一台あると重宝します。
三相の電力は位相が絡み正確に測定するのは結構、大変ですが消費電力ぐらいなら、一相の電流と電圧の積でいいでしょう。
でも工場の三相なら配線の途中にメーター付きのスイッチがないですか？これなども一相の電流をはかってます。まともに計算しようとするとHPぐらいでは無理です。
大學で一年分の講義（交流回路理論ー?とｊ sin cosinの沢山出てくる式のオンパレードです)になります。

三相ACモータの消費電力計算方法