住友重機械工業株式会社 PTC事業部

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  SHI-Direct vol. 1001    2010/01/27
 

    1月 Webサイト 新着情報


    技術情報
         「省エネ対策のご案内」


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




 


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  □◆ 技術情報:省エネ対策のご案内
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  省エネのキーワードは 「3R」と言われています。
  「Reduse(減少)、Reuse(再使用)、Recycle(再生使用)」
  ですが、今回はその一つである。
  「Reduse=減少」の、電力量減少による省エネについて考えてみました。
  世界の電力需要の内 各種モータが消費する比率は50%以上と言われています。
  電気エネルギー効率の改善はモータの技術開発と制御開発にとって重要なテーマ
  です。
  エネルギー効率の高いモータについての国際規格は08年IEC
  (国際電気標準会議)が定め、09年1月発効したエネルギー(モータ)効率
  に応じて「標準モータ,高効率モータ,超効率モータ」の3ランクに類型されまし
  た。欧州では11年から効率値をモータに記載する事が義務化される予定です。
  尚、カナダ(CSA)、アメリカ(EPact)で規格化しております。

  <電力会社に毎月支払いしている電気料金の仕組み>
  「A」:基本料金=契約電力×基本料金X力率割引
     契約電力:昨年の月次最大使用電力
     力率割引:力率85%を基本として力率改善をすると更に割引されます。
  「B」:電力量料金=使用電力量×電力量料金単価±使用電力量×燃料費調整単価
  「C」:電気料金=A+B+消費税

  ここでは、「契約電力、力率割引、使用電力量」に関係する内容の改善をお話し
  ます。

  ■ モータ電力量の算出

  1.三相交流モータ 
     「D」:Pi=√3×V×I×cosΦ/1000
         Pi:モータ運転時に電源からモータに入る電力(kW)
         V:モータ端子電圧(V)
         I:モータ端子電流(A)モータ効率が加味されている
         cosΦ:力率

  2.単相交流モータ 
     「E」:Pi=V×I×cosΦ/1000

  3.モータ電力量 
     「F」:電力量=Pi×時間 (kWh)


  ■ モータの省エネ対策

  1.効率の良い(高効率)モータを使用する
    弊社高効率モータは電気エネルギー損失の少ない電磁鋼鈑を採用し、コイルの
    太さや巻数を変え、エネルギー損失(発熱)を少なくなる改善をしています。
    これによりモータに流れる電流が無駄に流れなくなり、電気エネルギーを
    回転力(トルク)に有効に変換出来る様になります。
    上記式「D」より高効率モータは電流値Iが少なくなりモータに流れる電流が
    減少して、使用電力量が減少します。これが省エネルギーにつながります。

  2.力率(COSΦ)を改善する
    上記式「D」よりモータの力率を改善する事でモータの入力電力を減少する事
    が出来ます。その方法はモータ回路間に「進相コンデンサー」を挿入する事で
    力率を減少し、電気エネルギーを有効にモータに供給する事が出来、省エネル
    ギーにつながります。

  3.モータをインバータ制御で運転する
    1)インバータでモータ回転数(周波数Hz)を下げるとモータへの入力電圧
     も下がります(V/f)ので、式「D」より省エネルギーになります。
     例えばモータ回転数を900r/min(30Hz)の場合でモータへの
     入力電圧が約100Vになり、入力動力は約1/2になります。

    2)モータの加速時にインバータでゆるやかに加速する事で加速電流が
     抑えられ入力電力が低減して省エネルギーになります。

    3)インバータのセンサレスベクトル制御機能でモータを制御しますと
     インバータにインプットしたモータ特性を使い入力電流が有効に出力トルク
     に反映され、効率の良い省エネルギー運転が出来ます。

    4)高効率モータをインバータ制御で運転する
     高効率モータをインバータ制御する事で、インバータ用定トルクモータ
     (AFモータ)より更に省エネルギーになります。

    5)インバータ制御の場合、力率改善の方法としては「ACリアクトルか、
     DCリアクトル」を設けることで省エネルギーにつながります。


   日本は新政府が「CO2削減25%」を宣言しました。
   省エネを実行し「CO2削減」にも貢献しましょう。



  皆様のご希望に沿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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