ACモーターを選定したいけれど、どこから手をつければいいかわからないと悩んでいませんか？

モーターにはさまざまな種類があり、用途や環境に応じて適切なものを選定することが重要です。適切なモーターを選定しないと、性能が発揮できなかったり、故障の原因になったりすることもあります。

本記事では、ACモーターの選定手順や種類ごとの特徴、回転数とトルクの関係などを詳しく解説します。初心者でも迷わずにモーターを選定できるよう、わかりやすくまとめました。

ぜひ最後まで読んで、最適なACモーターを選定する際の参考にしてください。

1. ACモーターの選定手順

ACモーターを選定するときは、以下の5つのステップを順番に進めることでスムーズに選定できます。

① 用途を明確にする

まず、モーターをどのような機械や設備に使用するのかを整理します。

以下のようなポイントを明確にしましょう。

• 負荷の種類： ベルト駆動、ギア駆動、直接駆動など
• 動作の特徴： 一定速度で運転するのか、または可変速が必要なのか
• 使用環境： 高温、多湿、粉塵の多い環境など特殊な条件があるか

用途を明確にすることで、モーターの種類や性能を絞り込むことができます。

② 必要な回転数とトルクを決める

モーターの回転数（rpm）とトルク（Nm）は、用途に応じて適切な値を選定することが必要です。

• 回転数（rpm）： 例えば、コンベアなら1,500 rpm前後のモーターが一般的です。
• トルク（Nm）： 負荷が大きい機械には、より高トルクのモーターを選定することが求められます。

回転数が高いほどトルクは小さくなるため、負荷に適したバランスを考えることが重要です。

③ 電源の種類を確認する

ACモーターを選定する際には、使用できる電源の種類を確認することが必要です。

• 単相（100 V / 200 V）： 家庭用電源で動作し、小型機器向け
• 三相（200 V / 400 V）： 工場などの設備で使用され、安定した駆動が可能

家庭用と工業用で使われる電源が異なるため、事前に確認しましょう。

④ 必要な制御方式を選定する

モーターの制御方式も用途によって異なります。主な制御方式は以下の2つです。

• インバーター制御： 回転数を自由に変更でき、省エネ効果も期待できる
• ダイレクトオン（DOL）： シンプルな構造で、一定速度で動作する

速度調整が必要な場合は、インバーター制御のモーターを選定するのが一般的です。

⑤ ACモーターの種類を選定する

ACモーターにはさまざまな種類があり、それぞれ特性が異なります。（詳細は後述します。）用途に応じた適切なモーターを選定しましょう。

2. ACモーターとDCモーターの違い

モーターは大きくAC（交流）とDC（直流）の2種類に分けられます。どちらのモーターを選定するべきか、特徴を比較してみましょう。

3. ACモーターの種類と特徴

ACモーターには大きく分けて以下の2種類があります。

①同期モーター

• 精密な回転数制御が可能です。
• 発電機としても利用されます。
• インバータ制御との相性が良いです。

②誘導モーター（インダクションモーター）

• 一般的な産業機械に多く使用されます。
• メンテナンスが容易で耐久性が高いです。
• 回転速度は電源周波数と極数で決まります。

4. ACモーターの回転数とトルクの関係

同期モーターの回転数（rpm）の決まり方

同期モーターの回転数は、電源周波数と極数によって決まります。

回転数（rpm）＝120×電源周波数（Hz）/極数

例えば、50Hzの電源で4極モーターを使用すると、回転数は約1,500rpmになります。

誘導モーターの回転数とトルクの関係

誘導モーターはトルクによって回転数が上図のように変化し、以下のような特徴があります。

• 起動時：起動トルクを発生
• 回転数が上がると最大トルク（停止トルク）に達し、負荷とトルクがつり合った回転数で運転される
• 定格運転時：安定したトルクを維持
• 過負荷時：回転数が低下し、トルクが増加
• 無負荷時回転数は同期モーターの回転数より若干低い

この関係は、モーターの極数によって異なる特性を示します。

• 2極モーター（3,000/3,600rpm）：高速・低トルク
• 4極モーター（1,500/1,800rpm）：中速・中トルク
• 6極モーター（1,000/1,200rpm）：低速・高トルク

用途に応じた適切な極数の選定が、効率的な運転のカギとなります。

まとめ｜ACモーター選定のポイント

• 用途を明確にし、必要な回転数とトルクを確認する。
• 単相か三相か、電源の種類を把握する。
• 誘導モーターか同期モーターか、用途に応じた種類を選定する。
• インバータ制御が必要かどうかを検討する。

ACモーターの選定は、基本的なポイントを押さえることでスムーズに行えます。初心者でも失敗しない選定方法を、ぜひ活用してください。

• メカトロ