モーター出力計算ツールとは?
このツールは、回転するモーターやエンジンが生み出す機械的な出力(軸出力)を、トルクと回転数から求めます。出力(パワー)とはモーターが単位時間あたりに行う仕事の量で、軸をどれだけ強くひねるか(トルク)と、その軸がどれだけ速く回るか(角速度)によって決まります。計算結果はワット・キロワット・馬力で表示されるため、データシートに記載された定格値とどの単位でも比較できます。
使い方
トルクをニュートンメートル(N·m)、回転数を毎分回転数(RPM)で入力してください。ツールはRPMを角速度に変換し、トルクと掛け合わせて出力を算出・表示します。電動モーター、ギヤードモーター、タービン、エンジンなど、幅広い回転機器に対応しています。
計算式の解説
機械的出力は \(P = T \times \omega\) で表されます。ここでTはトルク(N·m)、ωは角速度(rad/s:ラジアン毎秒)です。回転数は通常RPMで与えられるため、\(\omega = \frac{2\pi \cdot \text{RPM}}{60}\) で変換します(1回転は2πラジアン、1分は60秒だからです)。これらを組み合わせると $$P = T \times \frac{2\pi \cdot \text{RPM}}{60}$$ となり、Pの単位はワットになります。キロワットに換算するには1,000で割り、馬力に換算するにはワットを745.7で割ります。
計算例
あるモーターが1,500 RPMで10 N·mのトルクを発生させているとします。角速度は $$\omega = \frac{2\pi \times 1500}{60} = 157.08 \ \text{rad/s}$$ 出力は $$P = 10 \times 157.08 = 1{,}570.8 \ \text{W} \approx 1.57 \ \text{kW} \approx 2.11 \ \text{hp}$$ となります。
よくある質問
これは入力電力ですか、それとも出力ですか? 表示されるのは軸での機械的出力です。電気的な入力電力を求めるには、この値をモーターの効率で割ってください。
すでに角速度(rad/s)がわかっている場合は? その場合、出力は単純にトルク × 角速度で求められます。RPMは \(\omega \times \frac{60}{2\pi}\) で逆算できます。
なぜ1馬力が745.7ワットなのですか? これは機械式(英馬力)の定義である550 ft·lbf/sをSI単位で表したものです。なお、日本でよく使われる仏馬力(PS)は約735.5Wと値が異なる点にご注意ください。