この記事で分かること

• モーター選定が計算通りにいかない理由
• 効率ηとは本来何を意味するのか
• 「効率を掛ける」「割る」の違い
• η理論とη実機の違い
• なぜ現場では“重い設備”が存在するのか
• ロール本数・芯ズレ・汚れが負荷へ与える影響
• 設計者がどこで余裕を見ているのか

モーター選定は「計算」よりも「ズレの見積もり」が難しい

モーター選定というと、

• 必要トルクを計算
• 必要出力を計算
• 安全率を掛ける

という流れで説明されることが多いです。

しかし実際の設備では、

計算上は足りているはずなのに、
実機ではモーター電流が高い

ということがわりと起きます。

特に搬送設備では、

• ベアリング抵抗
• ベルト張力
• 芯ズレ
• ロール平行度
• 据付精度
• 汚れ
• 経年劣化

など、理論計算へ現れにくい要因が大量に存在します。

つまり実務で本当に難しいのは、

「理論値を出すこと」

ではなく、

「理論値が現場でどれだけズレるかを読むこと」

なのです。

教科書の計算は「理想状態」が前提

例えば搬送ロールの駆動を考える場合、一般的には、

• 荷重
• 搬送速度
• ロール径
• 回転数
• 慣性モーメント

などから必要トルクを計算します。

しかし、この計算には通常、

• 据付歪み
• ベアリング劣化
• 汚れ
• ベルト片当たり
• 張りすぎ
• 樹脂付着
• ロール高さズレ

などは含まれていません。

つまり教科書の計算は、

「新品・理想状態」

を前提としていることが多いのです。

効率ηとは何か

効率η（イータ）は、

「入力したエネルギーのうち、どれだけ有効利用できたか」

を表す係数です。

なぜ設計では「効率で割る」のか

モーター選定では通常、

必要モーター出力=必要出力 ÷ η

となります。

η理論とη実機を分けて考える

実務では「効率」という言葉の中に、

• 機械的損失
• 現場抵抗
• 経年劣化
• 据付誤差

などが混ざって使われることが多いです。

そのため本記事では、

• η理論
• η実機

を分けて考えます。

η理論とは

η理論は、

「理想状態での機械効率」

です。

例えば：

• 減速機
• チェーン
• ベルト
• 軸受

など、カタログや理論値で表せる効率です。

η理論は積算して考える

動力伝達は通常、直列に繋がります。

しかし実機は理論通りにならない

実際の設備では、

η理論 = 0.86

だったとしても、その通りにならないことが多いです。

理由は、

• 芯ズレ
• 据付歪み
• ベルト張りすぎ
• 汚れ
• 経年劣化

などが存在するためです。

η実機とは

η実機とは、

「実際の設備で発生する損失を含めた補正」

です。

ロール本数が増えると設備は急に重くなる

搬送設備では、

ロール1本の抵抗は小さい

ため、軽視されやすいです。

しかし実際には、

• ロール本数
• 軸受数
• 芯ズレ箇所
• 接触箇所

が増えることで、設備全体の負荷は大きく増加します。

軸受抵抗が積み重なる

ロール1本には通常、軸受が2個あります。

例えば：

となります。

ロール本数が増えるほど「ズレ要因」も増える

ロールが増えるということは、

• 平行度調整箇所
• 高さ調整箇所
• 芯出し箇所

が増えるということです。

芯ズレは局所的に大きな負荷を生む

芯ズレは単なる位置ズレではありません。

• ベルト片当たり
• 軸受偏荷重
• チェーン偏摩耗

などを発生させます。

汚れ・付着の影響も積算される

新品時は軽く回転していても、

• 樹脂
• 糊
• 粉体
• スラッジ

などが付着すると、回転抵抗が増加します。

ロール抵抗は最終的にモーター負荷へ繋がる

小さな抵抗は最終的に、

• 張力損失
• モーター電流増加
• 発熱
• 部品寿命低下

へ繋がります。

実務では「重そう」という感覚も重要

実際の現場では、

この設備、なんか重そう

という感覚が非常に重要です。

例えば：

• ロール多数
• 古い設備
• 既設改造
• 樹脂設備
• 汚れ環境

などでは、理論計算だけでは実態に合わないことが多いです。

最終的な考え方

実務では、次のように整理すると分かりやすくなります。

必要モーター出力=理論出力÷ η理論÷ η実機× 安全率

設計者は「何に怯えているのか」

設計者は、

• 据付誤差
• 汚れ
• 劣化
• 張力変動
• 将来トラブル

を恐れています。

つまり、

「現場で苦しまないための余裕」

を見ているのです。

まとめ

モーター選定で本当に難しいのは、

「理論計算」

ではなく、

「理論値が現場でどれだけズレるか」

を読むことです。

そのため実務では、

• η理論
• η実機
• 安全率

を分けて考えると整理しやすくなります。

特に搬送設備では、

• ロール本数
• 芯ズレ
• 汚れ
• 経年劣化

など、小さな抵抗が積み重なります。

つまり設計とは、

「η実機を読む仕事」

とも言えるのです。