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三菱電機のFA技術や、ビジネスに役立つ各種レポート・コラムをご紹介します。

セミナーレポート
TECHNO-FRONTIER2016(第34回モータ技術展) セミナーレポート

2016年7月公開【全1回】

三菱電機名古屋製作所 新城工場 汎用モータ設計課 専任 阿知和典弘 ※講演者の所属は2016年4月時点のものです。

国際的な効率規制に対応する三相モータ

世界全体で消費する電力のうち、モータによる消費は2010年の場合46%にものぼります。日本に限ると50%を超えています。モータの中でも特に電力消費が大きいのが、ポンプや圧縮機など装置の動力源として使われる三相モータであり、三相モータの省エネ化は世界共通の課題となっています。そこで国際的に導入されているのが三相モータの効率規制で、効率のレベルによって低い方のIE1から最も高いIE4まであります。日本・欧州・米国は原則として、新規に販売するモータがIE3基準を満たすことが定められています。中国でも2016年9月からIE3基準の適用が始まる予定です。

日本では三相モータの効率規制についてはトップランナー方式が取られています。IE3を具体的な基準とし、2015年4月から施行されましたが、当社はその施行前から基準を満たすモータとして、「SF-PR」シリーズをラインナップしています。

グローバルで進む三相モータの効率規制

SF-PRの特長の一つは、IE3の中でもさらに高い効率性を実現している点です。IE3とIE4で指定されている効率性から計算すると、SF-PRはIE3.61に相当し、IE3よりもむしろIE4に近い性能を持ちます。11kWのモータを1日20時間、年300日稼働させた場合、電気料金を17円/kWhとすると、IE1に比べてIE3のモータでは年5.3万円の電力コスト削減が可能ですが、IE3.61相当のSF-PRではそこからさらに年1.59万円の削減が可能です。

低速領域でも定トルク運転ができるのもSF-PRの特長です。SF-PRでは6Hzから定トルク運転が可能で、当社インバータと組み合わせれば0.3Hzにも対応します。トップランナー対応PLG付モータのSF-PR-SCを当社インバータと組み合わせてベクトル制御運転した場合0Hzから定トルク運転が可能です。低速領域でも十分にモータの特性を発揮させることができます。耐環境性も特長で、外側を鋳物のカバーで覆っているため水や塵に強く、またロータに外扇ファンを付けているためファンの停止による冷却不全が起こりえず、高い信頼性を確保することができています。

SF-PR
SF-PR
SF-PR
SF-PR
SF-PR-PC
SF-PR-PC
SF-PR-PC
SF-PR-PC

ただしこうした優れた効率性や信頼性を実現していても、現在の装置に組み込まれているモータを置き換えることができなくては意味がありません。実際、モータ需要のうち更新目的のものは一定量を占めます。SF-PRでは既存のモータ置き換えを容易にするための工夫も施されています。具体的には取付寸法の互換性と配制機器との互換性の確保です。取付寸法は従来機と全機種同じであり、置き換えの際従来機のスペースにそのまま設置することができます。ブレーカやコンダクタなど電源と結ぶ配制機器も、基本的に従来機からそのまま使い続けることが可能です。

当社ではSF-PRの導入を検討するお客様向けに、省エネ性をシミュレーションできるツールをWeb上で提供しています。電源の種類や電気料金、モータの出力や運転条件などを入力すると、モータに対する投資をどのくらいの期間で回収できるかなどを計算するものです。導入の際にぜひ参考にしていただきたいと思っております。

SF-PRはIP55相当の耐水性を持ち、水がかかる環境でも安定して動作する
SF-PRはIP55相当の耐水性を持ち、水がかかる環境でも安定して動作する

SF-PRはIP55相当の耐水性を持ち、水がかかる環境でも安定して動作する
SF-PRはIP55相当の耐水性を持ち、水がかかる環境でも安定して動作する

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