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分   類 項        目 性能要素との関連

速度̶トルク特性 時間定格 過負荷耐量 始動トルク

負荷の特性は?

負荷の種類

摩擦負荷・重力負荷 流体(粘性)負荷

慣性負荷パワーの伝達・蓄積を含む負荷

負荷の速度̶

トルク特性

定トルク定出力 逓減トルク 逓減出力

負荷の性質

モータリング

ブレーキング,オーバホーリングロード 一定負荷衝撃負荷

繰返し負荷 高始動トルク 低始動トルク

どんな運転か? 連続運転中速や低速の長時間運転

短時間運転

定格出力は? 最高所要出力(瞬時)定格出力(連続)

定格回転速度は? 最高回転速度定格回転速度

電源は?

電源トランス容量・%インピーダンス 電圧変動範囲

相数,欠相の有無 周波数

負荷動力の経年 変化は?

機械系の摩耗,配管系統のロス

デューティサイクルの変更

● インバータ容量チェックポイント

インバータの容量選定

項        目 計  算  式

負荷の要求する出力は許容内か?

モータ容量はインバータの定格内か?

電流値はインバータ定格内か?

●連続運転に必要なインバータ容量

× インバータ容量〔kVA

×

インバータ容量〔kVA

× × × ×

インバータ定格電流〔A

× 10–3

項        目 計  算  式〔 tA< 60S 〕 全始動容量がインバータの定格内であるか?

● 始動時に必要なインバータ容量

1.5×インバータ容量〔kVA

×

× × 375 × 974

項        目 計  算  式(過負荷耐量150%1分間の場合)

モータ加速時間が1分間以内の場合 モータ加速時間が1分間以上の場合

始動時の容量はインバータの定格内か?

電流値は定格内か?

●グループドライブ時に必要なインバータ容量

1)}

1 1

1.5×インバータ容量〔kVA

×

× ×

× 1)}

1 1

インバータ容量〔kVA

1.5×インバータ定格電流〔A

1 1

インバータ定格電流〔A

×

×

×

×

1 1

電動力力学公式

●回転運動の場合

●直線運動の場合

モータ

モータ

SI単位) MKS単位) SI単位) MKS単位)

負荷動力 kW kW

モータ定格トルク Nm kgm 負荷トルク(モータ軸換算) Nm kgm 負荷トルク(負荷軸) Nm kgm

モータ定格出力 kW kW

モータ定格回転速度 min–1 rpm 負荷軸回転速度 min–1 rpm モータ軸回転速度 min–1 rpm 負荷の速度 mmin mmin

直線運動部重量 kg kg

減速機効率 摩擦係数

モータ慣性モーメント kgm2 kgm2 負荷慣性モーメント(モータ軸) kgm2 kgm2 負荷慣性モーメント(負荷軸) kgm2 kgm2 加速トルク Nm kgm 制動トルク Nm kgm

始動時間 s s

制動時間 s s

加速トルク係数(1.01.5

回生制動係数, 制動抵抗器なし(0.2以下)

       制動抵抗器あり(0.31.5

負荷が要求するモータ軸出力〔kW モータ効率(通常約0.85 モータ力率(通常約0.75 モータ電圧〔V

モータ電流〔A〕(商用電源時の電流)

連続容量〔kVA

モータ始動電流/モータ定格電流 並列モータ台数

同時始動台数

モータ軸換算全慣性モーメント〔kgm2

MKS単位(重力単位)

MKS単位(重力単位)

2

2

2 2

-[kgm

kgm

kgm

kgm

kW

kgm2 974

6120 375 375

0.1013

SI単位(国際単位)

60 60 2

2

2 2

×103Nm

Nm

Nm

× 10–3kW

kgm2

2

2 60

60 9.8 9.8

1 4 1 4

-・

s

s

kgm

kgm

kW

kgm2 974

974 375 375

-SI単位(国際単位)

60

2

2

60 60 60 2 2

× 103Nm

Nm

× 10–3kW

s

s

-[Nm

kgm2

諸 元

(前ページ)

補足説明

用語説明

1

)ベクトル制御

電流ベクトル:モータの磁束やトルクを発生する磁束電流,

トルク電流を直接制御する方法です。

具体的には,一次電流の大きさ

I

1と 位相ϕを同時に制御します。

磁束電流

Im

I

1

cos

ϕ トルク電流

I

2

I

1

sin

ϕ

(モータトルク=

kIm

I

2) 最終目標のトルクに直接働きかける 制御のため,応答も早く精度も高く なります。

電圧ベクトル:モータの磁束やトルクを電圧を介して間接 的に制御する方法です。

モータの一次側回路が

100%

わかっ ていれば電流ベクトルと同等になり 得るが,抵抗などの温度変動もあり 現実には難しいことです。

2

)オートチューニング(

AutoTuning

Varispeed G7

でのオートチューニングは,モータの一次抵 抗やすべり周波数などのベクトル制御に必要なモータ定数 を自動測定できます。この結果,安川のモータに限らず既設 の他社モータも抜群の性能を発揮するベクトル制御ドラ イブに変えることができます。

3

)全自動トルクブースト

モータの

V/f

一定制御において,モータ内部の電圧降下に より磁束が低下するのを補うために,

V/f

一定の電圧値に 一次抵抗による降下分を補償することをトルクブーストと いいます。

Varispeed G7

V/f

モードでは,ベクトル制御の原理に合 わせ,負荷に応じて自動的に補償する自動トルクブースト を内蔵しています。

4

)回生制動

モータを発電機として動作させ,機械的エネルギーを電気 的エネルギーに変換し,インバータまたは電源にエネルギ ーを帰還させながら制動力を発生させることです。

回生状態(モータが回生制動状態)において,エネルギー をインバータ内の平滑コンデンサまで帰還し,そこで吸収 するものと,モータの損失で消費するものとがあります。

5

12

相整流

2

組のコンバータ部にトランスのスターデルタ結線などで

30

°位相のずれた電源を供給する回路方式で,電源側電流 の高調波成分のうち

5

次,

7

次成分を大幅に低減できます。

3

巻線トランスを用いた

12

相整流により,電源高調波抑制 対策ガイドラインをクリアすることができます。

6

)高調波

インバータの入力電流波形は,インバータの整流,平滑回 路により歪みが発生します。この歪みを高調波といいます。

インバータ入力に交流リアクトル,または,インバータ主 回路に直流リアクトルを追加することで,歪み率を抑える ことが可能です。

Varispeed G7

では,

18.5 kW

以上の容量に直流リアクトル を内蔵しています。また,

12

相整流を行うとリアクトル以 上に大きく改善することが可能です。

なお,高調波流出量は経済産業省【高圧または特別高圧で 受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン】で定めら れており,インバータは対象商品です。

7

)漏れ電流

ある部分に電圧がかかっていれば,たとえ絶縁されていて も微少ではあるが必ず漏れ電流が流れています。特に

PWM

インバータでは出力電圧に高周波成分を含み,回路の浮遊 容量を通って流れる漏れ電流が増加します。ただし,高周 波(数

kHz

以上)の漏れ電流は,人体に対する危険はあり ません。

8

)ノイズ

インバータが動作するとノイズを発生して,周辺の電子機 器に影響を与える場合があります。このノイズの伝播経路 は,空中に電波として伝わっていくもの,主回路配線から の誘導,電源ラインを伝わっていくものなどがあります。

この空中を伝わって周辺の電子機器に影響を与えるノイズ をラジオノイズと呼びます。

それぞれインバータを金属の箱体に収納し,接地を確実に する,強電と弱電の分離を確実にするなどの対策で,ほぼ 問題ありませんが,場合によっては,ノイズフィルタの追 加が必要になるときもあります。

I

2

I

1

ϕ

Im

電圧 モータ

一次回路 モータ

磁束電流 トルク電流

電流ベクトル 電圧ベクトル

磁束 トルク