モータの回転数(rpm)から周波数(Hz)に変換する計算方法(早見表あり)

エンジニアの技術メモ

今回は、回転数から周波数に換算するための計算方法について解説します。

この記事を読むことで、周波数から回転数を計算することや、回転数から周波数を計算することができるようになりますし、周波数と回転数の早見表も用意しておきましたので、お気に入りなどに入れておくと便利ですよ〜

回転数(rpm)・周波数(Hz)の定義について知っておこう

回転数(rpm)の定義

回転数とは、その名の通り物体が回転する回数のことを言います。

例えば、車で言えばエンジンやモータがタイヤを回しているのですが、一般的に「1分当たり何回回転しているか?」という数字が性能の指標として用いられている場合が多いです。

上記の「1分当たり何回転したか?」という単位が「rpm」となっています。

ちなみに「rpm」というのは、wikipediaによれば

rpm = revolutions per minute または rotations per minute の略となっています。

周波数(Hz)の定義

周波数とは、波動や振動が単位時間当たりに繰り返される回数を指します。

すごく簡単にいうと、1s当たりに何回振動するか?というのが周波数の一般的な使用方法となっています。

1s当たりに振動する回数を表す単位が「Hz」と呼ばれています。

回転と振動は違うのになぜ回転数を周波数に変換することができるか?についてはここでは解説を省きます。

とりあえず、仕事などで使う場合は、「周波数=回転数」 と考えておけば問題ないでしょう。

Hzとrpmを変換する関係式を覚える

rpmとHzを換算する際の関係式(手っ取り早く知りたい人はここだけで良い)

上記で触れましたが、基本的にHzとrpmの違いは、毎秒か毎分かの違いです。

周波数=回転数であることを踏まえると、換算するための関係式は下記のようになります。

  • 1Hz = 60rpm
  • 1rpm = (1/60)Hz

例:エンジンの回転数に合わせてインジェクタの駆動周波数を計算する方法

○例題

単気筒(一つの燃焼室の)エンジンが2400rpmで回転しているとき、回転に合わせてインジェクターから燃料を噴射します。インジェクターは何Hzで動作させれば良いか?

○解答

エンジンの2400rpmに合わせて噴射すればよいので、1分当たり2400回燃料を供給すればよい。

2400(回/min) = 2400 ✖️(1/60) = 40 (回/s) = 40 (Hz)

よってインジェクタの動作周波数は 40Hzとなる。

モータの回転数から周波数を求める計算方法

モータの回転数から周波数を求めたい場合は、極数(ポール数)が必要なため注意が必要です。

公式で覚えてしまいましょう。

  • 回転数rpm = 周波数Hz ✖️ 60 / (極数 / 2)
  • 周波数Hz = 回転数rpm ✖️ (1 / 60) ✖️(極数 / 2)

こちらも詳細の解説は避けますが、なぜそうなるのか知りたい方は下記サイトがわかりやすかったので参考にすると良いですよ。

すみくにぼちぼち日記「モータ回転数の求め方(公式)」

回転数とトルクの関係や、エンジン出力の計算方法についても知りたい方は、下記の記事で解説しているのでぜひご覧ください。

エンジンの回転数とトルクの関係と馬力(=パワー)の計算方法

【エンジン】トルク(Nm)と回転数(rpm)から出力(kW)を求める計算式

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周波数・回転数の早見表

業務で役立つ周波数と回転数の早見表を作成しましたのでご活用ください。

回転数-周波数早見表

回転数(rpm)周波数(Hz)
1001.7
2003.3
4006.7
80013.3
100016.7
300050
500083.3
7000116.7
9000150.0
11000183.3
13000216.7
15000250
18000300
20000333.3

モータの回転数-周波数早見表(2極・4極)

回転数(rpm)周波数(Hz)-極数2周波数(Hz)-極数4
5008.316.7
100016.733.3
150025.050.0
200033.366.7
500083.3166.7
10000166.7333.3
20000333.3666.7
50000833.31666.7
750001250.02500.0
1000001666.73333.3
2000003333.36666.7
5000008333.316666.7
75000012500.025000.0
100000016666.033333.3
125000020833.341666.7
150000025000.050000.0
175000029166.758333.3
200000033333.366666.7
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