바카라 필승법2 No.6
세계 최고 수준의 초고효율·박형 설계 바카라 필승법로 탈탄소 사회 실현에 공헌
~영구 자석형 동기 모터 바카라 필승법 개발~

2022년 12월 16일

개발 배경·경위

永久磁石形同

근년、SDGs 달성을 위한 탈탄소 사회의 실현이 세계 공통의 목표가 되는 중、환경에 대한 배려는 기업에게 중요한 과제입니다。각국에서도 정부의 환경 규제 등을 받아、제조업을 중심으로 기업 측에서도 에너지 절약 및 탄소 중립에 대한 노력에 대한 증가가 있습니다。특히 세계의 총 전력 소비량의 40~50%를 차지하는 것으로 간주됨※1바카라 필승법의 고효율화는 중요합니다.
이런 배경을 받음、회사는 창업 이래 100년에 걸쳐 축적해 온 모터 기술·파워 변환 기술을 활용한 에너지 절약 신제품、바카라 필승법(모든 시리즈 42 모델※2)를 2022년 3월에 제품화했습니다。고바카라 필승법 및 소형화를 철저히 추구한 본 제품은、고객의 기계·설비 생산성·에너지 절약을 비약적으로 향상、세상의 CO2배출 감소에 기여합니다.

모든 바카라 필승법 용량(7종류)과 정격 회전 속도(6종류)의 조합에 의해 총 42기종을 시리즈화하고 있습니다。

개발 모델의 특징

바카라 필승법의 4가지 특징을 보여줍니다。

1. 세계 최고 IE5 레벨의 고바카라 필승법

世界最高IE5レベルの高効率

각국에서 바카라 필승법 효율 규제 도입、일본에서도 2015년 4월부터 톱 러너 제도의 대상이 됨、IEC 표준 효율성 클래스※3IE3 이상이 필요합니다.
바카라 필승법은 당사의 PM 모터로、세계 최고 수준인 효율 등급 IE5 이상을 처음으로 달성했습니다(오른쪽 그림)。

PM 바카라 필승법는 회전자(로터)에 영구 자석을 배치하고 동기 속도로 운전하기 때문에、이차 동손이 없고 유도 바카라 필승법보다 더 효율적입니다。더、
·고급 코어 재료의 채용과 코어 형상과 적 두께 최적화로 철손 감소
· 집중 권 · 고밀도 권선으로 동손 감소
· 고정자 코어 및 로터 코어 형상을 최적화하여 EMF(유기 전압) 파형 개선
등의 방법을 실시、시리즈 전 기종에서 바카라 필승법 클래스 IE5를 뛰어넘는 바카라 필승법치를 달성했습니다。

高負荷の全領域で総合効率が向上

또、우리의 소형 고기능 인버터(GA500)는 PM 모터용 어드밴스 벡터 제어를 탑재하고 있습니다、PM 모터의 자극 위치를 감지하면서 구동할 수 있으므로 전력을 최소화할 수 있습니다、바카라 필승법과 결합하면 저부하에서 고부하의 전체 영역에서 종합 효율이 향상됩니다(오른쪽 그림)。

2. 바카라 필승법형

이전 다양한 방법으로 고효율 IE5 이상 달성、바카라 필승법 형상을 플랫형으로 함으로써、바카라 필승법 본체의 전체 길이가 크게 단축되었습니다。더、효율적으로 방열할 수 있는 형상으로 냉각 구조를 최적화할 수 있는 최신 열 설계※4와 세계 최고 수준 IE5의 고효율을 실현하는 바카라 필승법 설계로 냉각 팬을 줄였습니다。이 설계 기술로、톱 러너 바카라 필승법 비율로、바카라 필승법 길이가 최대 70% 단축、바카라 필승법 부피가 50~75% 감소를 달성했습니다。

フラット型

小型化に貢献


또、타사 IE5 바카라 필승법(SynRM)나 PM 바카라 필승법와 비교해도 대폭적인 바카라 필승법 전장의 단축이 됩니다。오른쪽 그림에、5.5kW 모델에서의 비교를 나타냅니다。

바카라 필승법을 채택하여、고객의 기계 및 장비 면적、체적을 줄일 수 있습니다、기계 및 장비 설계 자유도의 획기적인 향상、소형화에 기여합니다。

3.

低騒音

시리즈 전 기종으로 팬리스를 실현하고 있습니다、소음의 요인인 팬을 없애면、바람 소리가 없어져 저소음이 발생했습니다。특히、고속 기종에서는 기존 기종보다 소음 레벨을 3~5dB 저감하고 있습니다。바카라 필승법(3.7kW,3600min-1)는 약 60dB의 소음 레벨을 제공합니다。

4. 유지 보수

省メンテナンス

팬리스 구조로、팬 교체 및 팬 커버 청소(막힘 방지) 등의 유지보수 필요 없음。
이와 함께、유지 보수 공간(팬 교체 서비스 공간) 및 냉각 공기용 공간을 줄일 수 있습니다。

※3 IEC 표준의 바카라 필승법 등급이란
바카라 필승법 단위의 효율 등급은、고효율 클래스부터 순서대로、IE5(울트라 프리미엄 효율)、IE4(슈퍼 프리미엄 효율)、IE3(프리미엄 효율)、IE2(고효율)、IE1(표준 효율)입니다、 이것은 국제 전기 표준 회의(IEC)의 IEC60034-30에 명시되어 있습니다。

※4 최신의 열 설계란?
온도 및 기류 분포를 분석하여 바카라 필승법 설계 단계에서 온도 특성을 예측할 수 있으므로 프로토 타입을 만들지 않고 냉각 구조를 최적화할 수 있습니다。

IE5（ウルトラプレミアム効率）

개발 모델 교체로 인한 효과

표준 유도 모터(효율 클래스 IE3)에서、바카라 필승법으로 대체했을 경우의 에너지 절약·탈탄소·경제 효과를 소개합니다。

1. 에너지 절약 효과 또는 탈탄소 효과 ~ 소비 전력 및 CO2삭감

바카라 필승법 용량 1.5~15kW의 7기종에 대해、이하 조건에서 각각 1년、3년、5년 사용으로、전력 감소량 및 CO2삭감량※5계산、아래 그림에 표시됨。15kW 바카라 필승법을 5년간 사용하면、소비 전력은 약 15,000kWh，CO2은 약 8700kg의 감소 효과를 제공합니다.

조건:바카라 필승법 단품(회전 속도 1800min-1기종)이 정격 출력으로 연간 5000h 운전한 경우

※5 CO2감소량은 1kWh당 0.571kg으로 계산

エコPＭモータ　フラットタイプに

2.

전력 요금 절감 효과

다음 조건에서、전력 요금 절감액을 계산했습니다。바카라 필승법으로 대체하여、연간 약 380만엔의 전력량 요금 절감 가능。

조건:오피스 빌딩 에어컨에서、3.7kW 모델(회전 속도 1500min-1) 300대 설치、부하율 50%로 연간 6000h 운전한다고 가정한 경우

電力量料金の削減

※6 바카라 필승법 단체에서의 소비 전력량 비교(인버터는 포함하지 않음)
※7 소비 전력 요금 단가 19엔/kWh로 계산

공간 감소 효과

오피스 빌딩 에어컨에서、단위 공간을 줄임으로써、층 유효 면적이 증가합니다。、바카라 필승법으로 교체한 경우、층당 4.2m2공간이 줄어듭니다。효과 및 경제 효과(유닛 공간 절감으로 플로어 유효 면적 증가로 인한 이점)을 달성할 수 있습니다。

조건:단위 길이 치수 단축 0.3m/대、유닛 설치 공간 폭 2.0m/대
효과 계산식:층당 공간 절감 면적 = 0.3m × 2.0m = 0.6m2/대
1층당 7대 유닛 설치=0.6m2×7대=4.2m2/층


참고까지、공간 감소를 금액(임차료)으로 환산。아래 조건에서、바카라 필승법으로 교체한 경우、삭감 공간 부분의 임대료는、연간 약 2500만 엔。

조건:층당 4.2m2공간 축소
효과 계산식:4.2m2÷3.3m2×임차료 4만엔/월·평※8×40층=204만엔/월(약 2500만엔/년)

※8 평(=3.3m2)당 임대료를 4만엔/월로 가정하여 계산

「2022년도(제71회) 전기 공업 기술 공적자 표창 우량상」을 수상

바카라 필승법은 탈탄소 사회 실현에 기여하는 초고효율 박형 동기 모터로서 우수한 기술적 성과를 보여、전기 산업 기술의 진보 발달에 기여한 것으로 평가됨、「2022년도(제71회) 전기 공업 기술 공적자 표창※9 우수상」을 수상했습니다.

  • ※9 전기공업기술공적자 표창이란
    일반 사단법인 일본전기공업회(JEMA)가、기술 향상과 간소화 의욕을 자극하고 업계 발전에 도움을 주기 위해、
    전기 공업의 발전에 기여한 개인을 표창하는 상입니다。

향후 전망

탈탄소 사회 실현에는 전력 소비량의 40~50%를 차지하는 모터의 고효율화가 필요하다고 당사는 생각합니다。그 첫 번째 단계로서 팬 펌프(테이토크 토크) 용도용으로 바카라 필승법을 제품화했습니다。다음 단계로、압출기·크레인·컴프레서 등의 정 토크 용도에도 전개함과 동시에 국내외 고객의 카본 중립을 향한 대처에 기여하겠습니다。

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