住友重機械工業株式会社 PTC事業部

PTCワールドワイド 住友重機械工業株式会社


  SHI-Direct vol. 307 2003/07/07

 
    アプリケーション 情報     

    「 インバータ運転時の上手なモータ選定  」

   
        
                       http://www.shi.co.jp/ptc/
                       Sumitomo Drive Technologies
 

 不安定な天候の中、皆様は、どのように健康管理をされていますか?
 京都の安楽寺では、毎年7月25日に「カボチャ供養」という行事があるそうです。
 江戸末期に安楽寺を復興されたお徳の高い住職が、ご本尊阿弥陀如来から
 「夏の土用のころに鹿ケ谷カボチャを振舞えば中風にならない」という霊告を受け、
 以後7月25日に日を決め、今日に至っているそうです。
 今年の夏もかなり暑くなりそうですが、栄養をたっぷり取り、ハロウィンの季節まで
 元気に過ごしたいですね。
 
 

 <インバータ運転時の上手なモータ選定>

  皆さんはインバータ運転の際にモータをどのように選んでいますか?

  最近高性能インバータ(センサレスベクトル制御方式)の汎用化に伴い

  同方式インバータと汎用の小容量モータと組み合わせても、定トルク運転が

  可能なことをご存知ですか?

  
  1.定トルク運転( 6Hz~60Hz 200V/60Hz 、220V/60Hz )

    従来 インバータ(定トルク運転用) + インバータ専用モータ
      
        汎用 V/F 方式インバータ

   
   a)センサレスベクトル方式インバータ + インバータ専用モータ

     HF-320(小容量帯用)、HF-430、AF-3100α

   b)センサレスベクトル方式インバータ + 汎用モータ

     HF-320、HF-430、AF-3100α

   C)汎用インバータ(定トルク運転用) + インバータ専用モータ

     SF-320 (V/F 方式)

    a,b,cの3種類の方法がありますがCは従来とほぼ同等です。

    ここでの注目は b)の組み合わせです。
    
    汎用モータで運転できる定トルク範囲は次のものです。

  
   1) 0.2kW ~ 0.4kW  : 6Hz ~ 60Hz の(100%定格)定トルク運転

   2) 0.75kW ~ 3.7kW :  6HZ ~ 20Hz (80%定格)定トルク運転

                    20Hz ~ 60Hz (100%定格)定トルク運転

   // メリット1 //

    設備改造等でインバータ運転を行う場合、センサレスベクトルインバータの

  HF-320を選定すると既設のサイクロ減速機等の汎用モータ付住友製ギヤモータを

  定トルク運転することが出来ます。

    従来は、ギヤモータもインバータモータ付ギヤモータに入れ替えなければ

   なりませんでしたが、センサレスベクトルインバータはインバータの追加だけの

   改造も可能です。

    

     注意1. 汎用モータが 3.7kWまでの条件です。

     注意2. 負荷特性を把握し定格値以内を確認してください。

         改造の場合意外にも負荷特性が不明確な場合が多いものです! 

注意3. 400V級の場合は、インバータ用絶縁強化モータが必要になります。
      
         既設の場合は、インバータ出力側に専用のフィルタが必要です照会ください。

     注意4. 他社製モータの場合照会ください。 

   
 

  // メリット2 //

     設備で運転速度の微調整をしなければならない場合や、 定トルク運転域が狭く

   20Hz以上での運転に限定され場合などの場面でも

   センサレスベクトル方式インバータ + 汎用モータ

   の組み合わせが考えられます。

       


  
  < なぜ汎用モータで定トルク運転が可能なのか?>

    まず、V/Fインバータでは、周波数に対する出力電圧が固定されています。低周波数運転では、

  1次抵抗による電圧低下で出力トルクが低下し、すべりも大きくなり負荷が掛かるとモータが

  停止してしまいます。電圧低下分を補うため、ブースト電圧を加えるとトルクは出るのですが、

  負荷の少ない状態では磁気飽和により逆に大きな電流が流れてしまいインバータがトリップ

  する現象が起こります。

   
    センサレスベクトル制御では、モータの回路定数や出力電流などを用いて負荷を予測し、

  それに応じた電圧と周波数を出力することで、軽負荷時の電流を抑え、負荷に応じた安定した

  トルクを発生させます。 また、周波数も補正することにより負荷時にもほぼ同期速度での

  運転を実現します。 これにより、汎用モータでも定トルク運転が可能になります。


  * センサレスベクトル制御では出力電流検出を行い負荷状態をモニターしています。

    これにより、状態に合わせ最適なコントロールが行われ、安定したトルクを

    出力できます。

   住友重機械のセンサレスベクトルインバータはサイクロ減速機等の、汎用モータ及び

  インバータモータ(AFモータ)の自社モータ定数を搭載しており最適なコントロールを

  可能にします。 また設置状況に合わせ、オートチューニング機能も搭載し、

  様々な状況に対応します。

    

  
  <インバータモータのメリットは?>

   インバータモータはシリーズ全容量で6Hz~60Hz間の定トルク運転を実現します。

   また始動トルクも180%~250%と大きくそのメリットは大きいものです。

    特に4kW以上ではインバータモータの優位性が大きくなります。

   また、AFモータ(インバータ運転用モータ)は磁気飽和の起き難い設計に

   なっており、V/F方式のインバータで定トルク運転を実現します。

    
  -------まとめ----------

   負荷条件や、運転条件、モータ容量、などを検討し最適な選定をすることで

  最適コストを実現しませんか?

  住友重機械では皆様のインバータ運転に関しての様々のご相談をお待ちしております。

 


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 皆様のご希望にそいテーマアップいたしますので是非ご意見お寄せください。

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