ハイライト

三相誘導電動機のトップランナー基準（案）の紹介
一般社団法人 日本電機工業会
重電部

産業機器企画業務課長

小川晋

費効率の改善が見込まれるもの）を全て満たすと判断さ1．はじめにれることから、当該特定機器の判断基準を検討する小委

三相誘導電動機（以下、モータという）による消費電員会を新たに設置し、いわゆる「トップランナー」化に向

力量は、世界の消費電力量全体の 40 ～ 50％を占めるとけた目標基準値等の各種の検討を行うことが決定した。

されており、相当量のエネルギーを消費する機器となって次いで 2011 年 12 月には、
「総合資源エネルギー調査いる。従って、モータの効率改善により、大きな省エネル会

省エネルギー基準部会

三相誘導電動機判断基準ギー効果が期待できることになるため、モータの高効率小委員会」が設置され、モータの「目標基準値」、「期待化は夏期等におけるピーク時の電力不足を解消する「省される省エネ効果」、「目標年度」等に関する具体的な検エネルギー対策」とも言うことができよう。

討が進められてきたが、このたび、トップランナー基準のさかのぼってみると、2011 年 1 月に開催された「経済「中間とりまとめ（案）」がまとめられ、所要の手続きを経産業省 総合資源エネルギー調査会 省エネルギー基準て、2013 年度中には「省エネ法」の改定が告示される予部会」において、モータは、省エネ法における特定機器定となった。の要件（我が国において、①大量に使用され、②相当量

本稿では、省エネルギー化に大きく資するモータのトッのエネルギーを消費する機器であって、③エネルギー消プランナー基準（案）について、以下に概要を紹介する。

図 1 モータ効率値（IE1 ～ IE3、標準効率及び高効率の比較）

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電 機 2013・April

2．期待される省エネルギー効果＊

3．適用時期モータの効率レベルについては、世界的な規格である

先述の通り、各国とも、最低効率を高く定めて、最低IEC（International Electrotechnical Commission：国際エネルギー消費効率基準を強化する方向を志向しており、電気標準会議）規格で規定されており、効率クラスとし同時に、IEC 規格と整合性を取った基準値の設定が図らては IE1（標準効率）、IE2（高効率）、IE3（プレミアムれつつあるということができる。世界の主要な国々では遅効率）が定められている。

くとも 2017 年頃までには、IE3 レベルの効率が規制値と我が国で適用されているモータはほとんどが IE1 と言わして求められる模様である。

れているのに対し、米国では、高効率（IE2）とプレミアム効率

こうした環境の下、我が国においても、2015 年度から（IE3）の合計が 70％、欧州でも高効率（IE2）が 12％となってIEC 規格における IE3 レベルをトップランナー基準としおり、欧米ではモータの高効率化が進んでいる状況にある。て適用する方針が決定したわけである。

日本において、家庭用・業務用・産業用を問わず、すべてのモータの普及台数は約 1 億台とされている。それらによる年間の消費電力量は、我が国の全消費電力量の約 55％、産業用モータによる年間の消費電力量は、産4．モータのトップランナー基準（案）の概要＊＊

業部門の消費電力量の約 75％を占めると推計されており、本章においては、三相誘導電動機判断基準小委員会に相当量のエネルギーを消費する機器となっている。また、

よって取りまとめられた「中間取りまとめ（案）」の内容

国内で使用されているモータの 97％が IE1（標準効率）に沿って、三相誘導電動機のいわゆる「トップランナーレベルである現状に対し、トップランナー化により、それ基準」について、以下に概要を紹介することとする。

らが全て 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全消費電力量の約 1.5％に相当する 155 億 kWh/ 年間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ることになる。

4．1

対象範囲

中間取りまとめ（案）では、JIS C 4034-30「回転電気機械－第 30 部：単一速度三相かご形誘導電動機の効率

図 2 各国・地域における規制の時期と適用される効率クラス［ハイライト］三相誘導電動機のトップランナー基準（案）の紹介27

ハイライトクラス（IE コード）」で規定される適用範囲を基に、次のトモータ、キャンドモータ、極低温環境下用モータ①～⑦の条件を全て満たす三相かご形誘導電動機

及びインバータ駆動専用で他力通風形のもの。

※1が対象とされている。
①定
 格周波数又は基底周波数＊ 1 が、50Hz ± 5％のもの、

なお、海外に出荷するモータは対象外となるが、国内60Hz ± 5％のもの又は 50Hz ± 5％及び 60Hz ± 5％に出荷するモータであっても、輸出向けの機械（例：ポ共用のもの

ンプ、ファン、コンプレッサ等）に組み込み、海外へ出＊2荷するものは、対象外とされている。言い換えれば、モー② 単一速度のもの＊3③ 定格電圧が 1,000 Ⅴ以下のもの

タに海外用の電圧／周波数が銘板等で表示され、海外向④ 定格出力が 0.75kW 以上 375kW 以下のもの

けであることが発注書や海外の認定マーク等で確認でき⑤ 極数が 2 極、4 極又は 6 極のもの

るものに限って対象外と区分されることになる。

＊4⑥使
 用の種類が以下の（ア）又は（イ）の条件に該当するもの（ア）モータが熱的な平衡に達する時間以上に一定負荷で連続して運転する連続使用（記号：S1）のもの（イ）モータが熱的平衡に達する時間より短く、かつ、一定な負荷の運転期間及び停止期間を一周期として、反復する使用（記号：S3）で、一周期の運転期間が 80％以上の負荷時間率をもつもの⑦ 商用電源で駆動するもの
ただし、以下のものは除くとされている。
（A）機械（例えば、ポンプ、ファン及びコンプレッサ）に組み込まれ、機械から分離して試験ができないもの。

図 3 省エネ法の対象範囲イメージ（B）インバータ駆動専用に作られたもの 。
※2※1

特殊なフランジ、脚及び軸を用いたものであっても適用範囲に含む。

※2

 底周波数が 50Hz ± 5％又は 60Hz ± 5％のものについては適用
基
範 囲 に 含 む。
（ イ ン バ ー タ 駆 動 専 用 モ ー タ で も、 基 底 周 波 数 が50Hz ± 5％又は 60Hz ± 5％は商用電源で運転できるので対象となる。
）

4．2

製造事業者等の判断の基準となるべき事項等（1）目標年度は、2015 年度（平成 27 年度）とする。
（2）目標設定のための区分と目標基準値＊ 5① “ 表 1（区分及び目標基準値）” 及び “備考 1 ～ 4” について対象とされるモータのうち、①特殊な用途に使用され中間とりまとめ（案）では、“表 1（区分及び目標基るもの、②技術的な測定方法、評価方法が確立していな準値）” にて 60Hz で 13 区分、50Hz で 23 区分、合いもの、③市場での使用割合が極度に小さいものについ計 36 の区分毎に目標基準値［％］が示されている。ては、適用範囲から除外することとしされている。具体的

また、“備考 1 ～ 4” にて、補正係数が掲げられている。
今回の中間取りまとめ（案）では、基本的には、には以下のとおりである。
◆特 殊絶縁、デルタスター始動方式、船用モータ、液中モータ、防爆形モータ、ハイスリップモータ、ゲーIEC や JIS とも整合を図った内容が提案されているが、極数による区分は行われなかった。

＊1

基底周波数は、モータが定格トルクを連続で発生できる最高の定格周波数をいう。

＊2

定格周波数又は基底周波数を複数有するものは、該当する定格周波数又は基底周波数を 1 つ以上有するものをいう。

＊3

極数切換ができないもの。

＊4定格電圧を複数有するものは、該当する定格電圧を 1 つ以上有するものをいう。

＊5“表 1”、“備考 1 ～ 4”の詳細については、「三相誘導電動機判断基準小委員会

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電 機 2013・April中間とりまとめ（案）」を参照のこと。

今回対象となるモータの極数は、2 極、4 極又は 6圧・周波数を有するモータについては、国内向けに対極であるが、国内で普及する約 1 億台のうち、4 極の応した電圧・周波数におけるエネルギー消費効率の値ものが約 65％を占めており、区分の範囲は可能な限りを適用することとされている。

広範囲で設定することが好ましいため、4 極をベースに（補正係数を 1 とする）、2 極、6 極のエネルギー消費効率の値にそれぞれ補正係数を設定することで、② 3 定格（6 定格）による補正係数について（“表 1” の“備考 3” の考え方）
日 本 で は、50Hz と 60Hz 共 用 設 計 の 3 定 格

2 極、4 極及び 6 極の構成を持ったモータを同じ区分（200V/50Hz、200V/60Hz、220V/60Hz 又はで評価を行うこととした。

400V/50Hz、400V/60Hz、440V/60Hz） や 6 定 格

また、60Hz では定格出力に幅を持たせた区分とし（ 2 0 0 V / 5 0 H z 、2 0 0 V / 6 0 H z 、2 2 0 V / 6 0 H z 、て効率値が設定されており、また、50Hz では、定格400V/50Hz、400V/60Hz、440V/60Hz）のモータが出力毎に区分を設け、その区分に属さないものについ流通していることを考慮し、3 定格（6 定格）を含みては、「その他」（区分 36）という新たな区分を設定し出荷するモータに関して、200V/60Hz（400V/60Hz）ている。の効率値については、「実際に測定して得られた効率評価方法は、「製造事業者等が目標年度以降に国内値に “備考 3” の “表 4” の補正係数を乗じた値」と向けに出荷するモータについて、4．2．
（3）のエネルし、“表 1” の「目標基準値」との比較・評価を行うこ

ギー消費効率の測定方法により測定したエネルギー消ととされている。

費効率［％］を、“備考 1 から 4” に記載した内容について留意した上で、“表 1” の区分毎に事業者毎の出荷台数で加重平均した値が目標基準値を下回らな（3）エネルギー消費効率の測定方法モータのエネルギー消費効率は、入力［W］に対する出力（入力から全損失※を差し引いたもの）［W］の比いようにすること。
」としている。
ただし、国内向けと海外向けの両方に対応した電（％）として、JIS C 4034-2-1 に規定する方法（不確かさ＜イメージ図＞［ハイライト］三相誘導電動機のトップランナー基準（案）の紹介29ハイライト“低” の試験方法）により測定し、以下の式で算定するこへの提言が追加されていることに留意願いたい。ととする。
効率［％］＝（入力［W］－全損失［W］）／ 入力
［W］
×100

（1）政府の取組※但し、全損失については、固定損、負荷損（負荷試

政府は、エネルギー消費効率の優れたモータの普及を験による負荷損の算定方法）及び漂遊負荷損（トル図る観点から、使用者（モータ単体及びモータが組み込ク測定を行う負荷試験による漂遊負荷損の算定方まれた機械を購入する者）及び製造・輸入事業者の取組法）の和として求める。

を促進すべく、普及啓発等の必要な措置を講ずるよう努めること。

（4）表示事項等① 表示事項以下のイ）～リ）の項目を表示事項とする。

（2）モータの製造・輸入事業者の取組①モ ータの省エネルギー化のための技術開発を促進し、

イ）品名、ロ）定格出力（kW）、ハ）極数、ニ）定エネルギー消費効率の優れた製品の開発・輸入に努め

格電圧（V）、ホ）定格周波数又は基底周波数（Hz）、ること。

ヘ）使用定格、ト）エネルギー消費効率（％：定格電②エ ネルギー消費効率の優れたモータの普及を図る観圧・周波数における定格効率）、チ）効率クラス（IE

点から、対象機器のカタログや取扱説明書のほかにも、コード）、リ）製造事業者等の氏名又は名称使用者の製品の選定にあたり製造事業者等が提示する② 遵守事項1）エネルギー消費効率［％］は、小数点以下 1 桁までの数値を表示すること。

資料の見やすい箇所にエネルギー消費効率を記載するなど、購入者が省エネ性能の優れたモータを選択できるよう適切な情報の提供に努めること。

2）①チの効率クラス（IE コード）は、定格電圧・周波数毎に記載すること。ただし、各定格電圧・周（3）モータが組み込まれた機械の製造・輸入事業者の取組波数での効率クラス（IE コード）が全て共通して①エ ネルギー消費効率の優れたモータを組み込んだ機械いる場合にあっては、1 種類の記載とすることもできる。
3）①に掲げる表示事項の表示は、モータ本体の見や4．3の製造・輸入に努めること。
②エ ネルギー消費効率の優れたモータが組み込まれた機械の普及を図る観点から、対象機械のカタログや取扱すい箇所に容易に消えない方法で記載して行うこと。

説明書のほかにも、使用者の機械の選定にあたり製造また、性能に関する表示のあるカタログ又は機器の事業者等が提示する資料の見やすい箇所にモータのエ選定にあたり製造事業者等により提示される資料のネルギー消費効率についても記載するなど、購入者が見やすい箇所にも容易に消えない方法で記載して省エネ性能の優れたモータが組み込まれた機械を選択行うこと。

できるよう適切な情報の提供に努めること。

省エネルギーに向けた提言等（4）使用者の取組「三相誘導電動機判断基準小委員会中間とりまとめ「モータ単体」又は「モータが組み込まれた機械」の購（案）」には、以下の提言が記載されているが、この提言入の際には、エネルギー消費効率の優れたモータ又はそは、基準達成に向けて政府や規制対象となるモータの製れが組み込まれた機械の選択に努めるとともに、その使造・輸入事業者、モータが組み込まれる機械の製造・輸用にあたっては、適切且つ効率的な使用により省エネル入事業者、使用者等の取り組むべき努力目標と今後の課ギーを図るよう努めること。

題について、判断基準小委員会としてとりまとめた内容と位置づけられる。
モータが機械に組み込まれることを考慮し、敢えて「（3）モータが組み込まれた機械の製造・輸入事業者の取組」
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電 機 2013・April

5．モータのトップランナー規制による国内市場への影響

日本の多くの機械セットメーカは、モータで駆動する・効率規制の国内外情報収集：国内政策動向を海外に対機械を欧米はじめ全世界へ輸出しているが、モータを使して発信するのと並行して、海外の政策動向を国内メー用した製品（工作機械、ファン・ポンプなど）は、ユーカやユーザに周知する活動を継続する。

ザ（セットメーカ、エンドユーザ）に対応した仕様のため、非標準品が 88％と圧倒的に多く、モータメーカは、セットメーカやエンドユーザの仕様や状況に合わせた製品で納入することが一般的な形態となっている。

7．おわりにJEMA は、上述の資源エネルギー庁調査時に設置されしたがって、トップランナーモータを普及させる場合は、 た「モータ省エネルギー対策に関する検討委員会」、そモータメーカの設計変更のみならず、機械側での設計変して 2011 年 12 月及び 2013 年 1 月に開催された三相誘更も伴うので、セットメーカやエンドユーザのご理解を得導電動機判断基準小委員会に業界代表として委員参加し、ることが必要となる。

モータ高効率化の適用推進の立場から、各種の資料を提出し、積極的に提言を行ってきた。

6．今後の検討課題
一般社団法人 日本電機工業会（JEMA）では、今後の検討課題・アクションプランとして、以下の内容を考えている。この内容を実現すべく、精力的に取り組んでいく

今後、JEMA では、トップランナー基準をクリアしたモータについて呼称を「トップランナーモータ」とすることで統一し、業界を挙げて導入促進を図っていく予定としている。
トップランナーモータの普及は省エネや省電力、ひいこととしたい。ては温暖化ガス排出削減や地球環境保全、産業界の持続・省エネ法告示への対応：資源エネルギー庁ご担当課へ性のある成長に大きく貢献するものであり、JEMA としてのコンタクト・状況確認を継続し、確実な告示を実現も、その導入に向けた各種取り組みを直ちに推進していくする。

必要があると考えている。

・普及促進活動：パンフレット、ウェブサイト等を用いた周知活動を企画・実行する。

関係各位には、従来にも増したご理解とご協力をお願いしたい。

・国への働きかけ（法制化、補助金制度、税制優遇など）：
トップランナーモータ採用促進のための普及啓発、インセンティブ等を国・地方公共団体等に提言する。
・関連ユーザ・業界への高効率モータの普及活動：製品切換を促進するため、機械セットメーカに対する普及啓
発、打合せを実施する。
・日本の規格関連の整備：JIS C 4213「トップランナーモータ」（仮称）を策定する。

8．引用・参考文献＊	資源エネルギー庁（2009 年度エネルギー消費機器実態等調査報告書）＊＊ 総
 合資源エネルギー調査会 省エネルギー基準部会
三相誘導電動機判断基準小委員会 中間とりまとめ（案）［ハイライト］三相誘導電動機のトップランナー基準（案）の紹介31