トップランナーモータが2015年度からスタートします。

各種産業用途で汎用的に用いられている三相誘導電動機に、2015年4月分からトップランナー基準（トップランナーモータ）が導入されます。トップランナーモータの対象範囲は下表のとおりです（出典：日本電機工業会ホームページ）。

また、現行モータと識別しやすくするために、カタログやモータ本体に「トップランナーモータ」の下記ロゴマークが表示されます。

モータの効率レベルは世界的な規格であるIEC 規格（国際電気標準会議）で規定されていて、効率クラスとしてはIE1（標準効率）、IE2（高効率）、IE3（プレミアム効率）が定められています。

我が国で適用されているモータの97％がIE1レベルであるのに対し、米国ではほとんどが高効率（IE2）とプレミアム効率（IE3）で、欧州でも高効率（IE2）の普及が進んでおり、欧米をはじめとしてモータの高効率化が進んでいます。

下図の通り、モータの定格出力が小さいほど省エネ効果が大きい傾向にあり（出典：日本電機工業会「三相誘導電動機のトップランナー基準（案）の紹介」）、例えば50Hz、4極、7.5kWの三相誘導電動機ではIE1からIE3に更新することで約4.9％の省エネ効果が期待できます（出典：日本電機工業会ホームページ）。

産業用モータを全てIE3（プレミアム効率）に置き換えられたとすれば、期待される電力削減量は、我が国の全消費電力量の約1.5％に相当する155億kWh／年になると試算されており、極めて大きな省エネ効果が期待できます。

トップランナーモータは、発生損失を抑制しているため、標準モータに比べ一般的に回転速度が速くなります。ポンプや送風機などの負荷で、標準モータを高効率モータに置き換えた場合、この回転速度が速くなることにより、モータの出力が増加します。モータ効率は高いのですが、出力が増加することにより、消費電力が増加する場合があります。また、銅損低減のため（1次、2次）抵抗を低くしている場合があり、始動電流が標準モータに対して高くなり、ブレーカなどの変更が必要になる場合があります。加えて、トップランナーモータは高価な材料を使っている分、現行モータより1.3倍から2倍程度まで値上げするところが多いとみられています。

したがって、既存モータからの入替えにあたっては、上述の技術検討とモータごとに出力、運転時間、モータ効率と電力単価を想定しての費用対効果の検討が必要でしょう。

回答者

技術士（衛生工学）　加治　均

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