1. 2つの並列モーター規格が存在する理由
20世紀初頭、電気モーターの標準化は、大西洋の両岸でそれぞれ独自に発展した。米国では、全米電気機器製造業者協会（NEMA）が1950年代にモーターフレーム規格の初版を発行し、北米の60Hz、460Vの電力システムに合わせたインチ単位の寸法を定めた。一方、ヨーロッパおよびその他の地域では、国際電気標準会議（IEC）が、50Hz、380～400Vの国際電力インフラに合わせた独自のメートル法を開発した。
両規格は、軸の高さ、軸の直径、軸の延長長さ、脚穴の間隔、フランジの位置決め直径といった基本的な寸法を定義していますが、それぞれ異なる単位と数値で規定しており、さらに電気的性能、銘板データ、絶縁試験、効率分類に関する補足的な要件も異なります。そのため、出力がほぼ同じIECモーターとNEMAモーターは、アダプタープレートや軸の加工を行わない限り、機械的に互換性がありません。たとえフレームの表記がそれぞれのシリーズ内で似たような位置にあるように見えても、互換性は失われてしまうのです。
欧州連合、英国、オーストラリア、ニュージーランド、インド、中国、日本、韓国、東南アジア、中東、アフリカ、南米。世界の新規モーター設置台数の約85％をカバー。
米国、カナダ、メキシコ、および北米の電力インフラが設置されている一部の中南米諸国。世界の新規モーター設置台数の約15％を占める。
2. IECフレームシステムの説明
IEC 72-1では、軸の高さ（モータ脚の下面から軸の中心線までの距離をミリメートル単位で表したもの）を主要な識別子としてフレーム番号を割り当てています。これにより、フレーム番号から軸の高さがすぐに読み取れます。例えば、IECフレーム132モータの軸の高さは132mm、フレーム160モータの軸の高さは160mm、フレーム200モータの軸の高さは200mmです。各軸の高さには、ステータコアの長さを表す文字の接尾辞（S（短）、M（中）、L（長））が付いています。コアの長さが長いほど巻線容積が大きくなり、同じ軸の高さでも出力が高くなります。
| IECフレーム | シャフト高さ H (mm) | 軸径 D (mm) | 足穴A（mm） | 足穴B（mm） | 標準出力（4P） |
|---|---|---|---|---|---|
| IEC 71 | 71 | 14 | 112 | 71 | 0.18～0.37kW |
| IEC 80 | 80 | 19 | 125 | 100 | 0.37～0.75kW |
| IEC 90 | 90 | 24 | 140 | 100 | 0.75～2.2kW |
| IEC 100 | 100 | 28 | 160 | 112 | 2.2～3.0kW |
| IEC 112 | 112 | 28 | 190 | 114 | 3.0～5.5kW |
| IEC 132 | 132 | 38 | 216 | 140 | 5.5～11kW |
| IEC 160 | 160 | 42 | 254 | 178 | 11～18.5kW |
| IEC 180 | 180 | 48 | 279 | 203 | 18.5～30kW |
| IEC 200 | 200 | 55 | 318 | 228 | 30～45kW |
| IEC 225–315 | 225～315 | 60～85 | 356～508 | 254–406 | 45～200kW以上 |
IEC取付コード（IM記号）は取付方法を規定しており、IM B3（脚部水平）、IM B5（フランジ水平）、IM B35（脚部とフランジ）、IM V1（脚部垂直、シャフト下向き）などとなります。この取付コードシステムは、すべてのIECフレームサイズおよびすべてのメーカーに適用されます。
3. NEMAフレームシステムの説明
NEMA MG1では、フレーム番号（143T、182T、213T、256Tなど）が割り当てられ、最初の2桁または3桁はシャフトの高さを表し、文字の接尾辞はTフレームシリーズ（1960年代からの現行規格）と取り付けタイプを示します。シャフトの高さ（インチ）は、フレーム番号の最初の2桁を4で割って計算します。フレーム143Tのシャフトの高さは14÷4=3.5インチ（88.9mm）、フレーム256Tのシャフトの高さは25÷4=6.25インチ（158.8mm）です。3桁目（143Tでは3、256Tでは6）は、シャフト端とボルト穴パターン間の軸方向距離を表し、コアの長さとは直接関係ありません。
NEMAフレームの歴史に関する注記：1964年以前、NEMAはUフレーム（143Uなど）を使用していましたが、これは同じ定格電力の現在のTフレームよりも物理的に大きくなっています。Uフレームモーターを交換する場合は、設置ベースがTフレーム寸法を使用しているかUフレーム寸法を使用しているかを確認してください。Korea Ever-PowerはUフレームモーターを製造していません。Y2シリーズのモーターはすべて、現在のIEC 72-1寸法に基づいて製造されており、UフレームNEMAモーターよりもTフレームに近い寸法となっています。
| NEMAフレーム | シャフトの高さ（インチ） | シャフトの高さ（mm） | 軸径（インチ） | 標準電力（4相、60Hz） |
|---|---|---|---|---|
| NEMA 56 | 3.50インチ | 88.9 | 5/8インチ | 1/3～3/4馬力 |
| NEMA 143T | 3.50インチ | 88.9 | 7/8インチ | 1～1.5馬力 |
| NEMA 182T | 4.50インチ | 114.3 | 1⅛インチ | 2～3馬力 |
| NEMA 213T | 5.25インチ | 133.4 | 1⅞インチ | 5～7.5馬力 |
| NEMA 256T | 6.25インチ | 158.8 | 1⅝インチ | 10～15馬力 |
| NEMA 324T | 8.00インチ | 203.2 | 2⅛インチ | 20～30馬力 |
| NEMA 365T | 9.00インチ | 228.6 | 2⅞インチ | 40～60馬力 |
4. IECとNEMAの寸法比較
以下の表は、同等のIEC規格とNEMA規格のフレームを並べて示しており、公称シャフト高さがほぼ同じであっても、両規格が寸法的に互換性がない理由を示しています。シャフト径、脚穴間隔、シャフト延長長さがすべて異なるため、IECモーターを改造なしでNEMAモーターマウントに直接ボルトで固定することはできません。
| IECフレーム | IEC規格におけるシャフト高さ（mm） | 最寄りのNEMAフレーム | NEMAシャフト高さ（mm） | シャフト高さの差 | 直接ボルトオンで取り付け可能？ |
|---|---|---|---|---|---|
| IEC 90 | 90 mm | NEMA 143T | 88.9 mm | −1.1 mm | いいえ |
| IEC 112 | 112 mm | NEMA 182T | 114.3 mm | +2.3 mm | いいえ |
| IEC 132 | 132 mm | NEMA 213T | 133.4 mm | +1.4 mm | いいえ |
| IEC 160 | 160mm | NEMA 256T | 158.8 mm | −1.2 mm | いいえ |
| IEC 180 | 180 mm | NEMA 286T | 177.8 mm | −2.2 mm | いいえ |
| IEC 200 | 200 mm | NEMA 324T | 203.2 mm | +3.2 mm | いいえ |
シャフトの高さが2～3mm以内の差であっても、IECとNEMAでは脚穴の間隔（A寸法とB寸法）が大きく異なり、シャフト径の公差も異なるシステム（IECではメートル法h6、NEMAではインチ公差）で規定されています。そのため、加工やアダプタプレートを使用しない限り、IECモーターをNEMAマウントに直接ボルトで取り付けたり、その逆を行うことはできません。
5. 電気的な違い：電圧、周波数、効率
IEC モーターは、380～400 V、50 Hz の三相電源（IEC 規格の世界標準）に対応しています。NEMA モーターは、460 V（または 230/460 V のデュアル電圧）、60 Hz の三相電源（北米規格）に対応しています。IEC モーターを 60 Hz 電源で運転すると、同期速度が 20% 増加し（4 極モーターは 1,500 rpm ではなく 1,800 rpm で運転）、鉄損が増加するため、定格を下げる必要があります。NEMA モーターを 50 Hz 電源で運転すると、同期速度が 17% 低下し、定格を変更する必要がある場合があります。デュアル電圧 NEMA モーター（230/460 V、60 Hz）は、電圧が許容範囲内であっても、周波数差の問題なしに 380 V、50 Hz の IEC 電源に単純に接続することはできません。
IECモーターの定格出力はキロワット（kW）です。NEMAモーターの定格出力は馬力（hp）です。換算：1 hp = 0.746 kW。一般的な相互参照：1 hp ≈ 0.75 kW、2 hp ≈ 1.5 kW、5 hp ≈ 3.7 kW、10 hp ≈ 7.5 kW、20 hp ≈ 15 kW、50 hp ≈ 37 kW。 IEC 推奨電力シリーズ (0.18、0.25、0.37、0.55、0.75、1.1、1.5、2.2、3.0、4.0、5.5、7.5、11 kW…) は NEMA hp シリーズ (0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、3.0、5.0、7.5、10… hp) と完全に一致しないため、同じフレームサイズで電力を完全に置き換えることはほとんどできません。
IECモーターは、IEC 60034-30-1で定義されている国際効率分類システム（IE1標準、IE2高、IE3プレミアム、IE4スーパープレミアム）を使用します。NEMAモーターは、NEMA公称効率とNEMAプレミアム効率（NEMA MG1表12-12で定義）という異なる分類方式を使用します。NEMAプレミアム効率は、ほとんどの出力定格においてIEC IE3とほぼ同等ですが、試験方法と具体的な効率値は、範囲の一部で異なります。IECとNEMAの効率クラスは数値的に互換性がないため、両方の規格を参照せずに直接比較すべきではありません。
6. 相互参照および代替ガイド
IEC規格のモーターをNEMA規格のモーターに交換する場合（またはその逆の場合）、シャフトの高さ（カップリングまたは駆動機械に適合するか）、脚穴のパターン（ベースプレートに適合するか）、シャフトの直径と延長長さ（カップリングまたはプーリーに適合するか）、および電気定格（使用可能な電源でモーターが動作するか）の4つの項目を個別に確認する必要があります。これら4つすべてを検証しなければならず、1つまたは2つの寸法が一致しているだけでは、交換が成功するとは限りません。
既存のモーターシャフトの高さを、脚部下面からシャフト中心線まで測定します。カップリング部での高さの差を避けるため、シャフトの高さが±2mm以内で一致するIEC規格のフレームを探します。
既存のモーターのA（縦方向の脚穴間隔）とB（横方向の脚穴間隔）を測定します。IEC規格のフレームAとBの寸法と比較してください。寸法が異なる場合は、新しいベースプレートまたはアダプタプレートが必要です。
既存のカップリング穴またはプーリー穴は、新しいモーターシャフトの直径と一致している必要があります。一致しない場合は、カップリングに穴を開けるか、シャフトアダプタスリーブを取り付けてください。シャフト延長部の長さは、カップリングが完全に噛み合うようにする必要があります。
IEC規格の交換用モーターの定格電圧と周波数が、使用可能な電源と一致していることを確認してください。北米の460V 60Hz設備の場合は、460V 60Hz巻線のIECモーターを指定するか、標準の380V 50Hz IECモーターを使用する場合は降圧トランスを使用してください。
7. 韓国エバーパワー社製IECモーターシリーズ
Korea Ever-Powerは、すべての電動モーターをIEC 72-1メートルフレーム規格に準拠して製造しています。Y2シリーズのモーターはすべて、同じフレーム番号のあらゆるメーカーのIEC準拠モーターと寸法的に互換性があります。 三相モーターの範囲 IECフレーム71から315までを、標準仕様として380V 50Hzで、2極、4極、6極、8極構成でカバーします。
8. よくある質問
Cxmによる編集
