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궁극적인 환경 대응형 모터 드라이브 Varispeed AC 신규 출시
- 세계 최초, 매트릭스 컨버터 방식에 의한 모터 드라이브의 상품화에 의해 전원 고조파리스와 전원 회생 기능을 동시에 실현 -

신제품2005년 4월 19일

주식회사 바카라 사이트(이사 사장 리시마 야스시)는 매트릭스 컨버터 방식에 의한 전원 고조파리스 회생 기능 내장 모터 드라이브Varispeed AC을 세계에서 처음으로 상품화했습니다. 2005년 6월 21일부터 공급을 개시합니다.

 

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Varispeed AC외관 사진'

 

 

1. 제품화의 목표

 

인버터를 이용한 모터의 가변 속도 드라이브는 에너지 절약 효과의 크기에서 널리 보급되어 있습니다. 그러나, 그 원리에 기인하는 전원 고조파 전류와 그 억제, 및 감속시의 회생(발전) 전력의 유효 이용이 과제로서 남아 있으며, 당사는 전자에 대해서는 전원에 리액터의 추가나 12상 정류, 혹은 정현파 PWM 전원 회생 컨버터Varispeed 656DC5설치 후자의 경우 전원 회생 장치Varispeed 656RC5등의 외부 기기에 의해 이러한 개선을 진행해 왔습니다.
이번에는 지구 온난화 방지의 교토 의정서의 발효와 에너지 절약법의 개정 등에 의한 에너지 절약 의식의 더욱 높아짐과 이러한 기술 과제의 근본적인 해결 및 기계의 소형화 니즈에 부응하기 위해서, 최근 전력 변환 분야에서 주목을 받고 있는 교류 전원으로부터 교류 출력으로의 직접 변환 장치 「매트릭스 컨버터 회로」 응용의 모터 드라이브를 세계에서 처음으로 상품화했습니다.

 

 

2. 주요 특징

 

(1)

전원 고조파 전류가 적고 고조파 가이드라인에 쉽게 대응할 수 있습니다.
특별한 부가 장치 없이, 입력 전류가 상용 전원 구동과 같은 거의 정현파(전원 고조파 전류 왜곡률: 약 7%)가 되어, 전원 설비 용량의 경감과 고조파 가이드라인에의 대응이 용이해집니다. 학교·병원·오피스 빌딩 등에 최적인 가변속 드라이브입니다.

(2)

모터의 회생(발전) 전력을 놓치지 않습니다.
종래 범용 인버터에서는 저항에 의해 방열(방전)하고 있던, 감속시나 승강기의 하강시 등에 모터로부터 발생하는 회생(발전) 전력을 자동적으로 전원측으로 되돌릴 수 있습니다. 이 전력은 다른 설비에서 재이용되기 때문에, 빈번한 감속을 실시하는 용도나, 부하로부터 모터가 돌려 회생이 되는 용도에서는, 범용 인버터의 저항기에 의한 회생 전력 방전 방식에 비해, 40~50%의 대폭적인 에너지 절약이 됩니다.

(3)

새로운 간단한 구성의 고효율 드라이브입니다.
9개의 양방향 스위치(매트릭스 컨버터 회로)는 전원의 교류 전압에서 모터를 구동하는 출력의 교류 전압을 직접 만듭니다. 범용 인버터와 같이 도중에 다이오드나 콘덴서 등의 회로가 없고, 심플하고 고효율입니다.

 

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(4)

소형, 배선 절약, 공간 절약에 기여합니다.
별도의 PWM 컨버터 유닛이나 고조파 대책 기기, 혹은 제동 옵션 등은 불필요하며, 설치 공간의 절약과 배선의 수고가 경감되어 제어반 설계가 편해집니다.

(5)

서지 전압, 누설 전류, 노이즈 등의 환경을 고려합니다.
당사 인버터의 특징인 메인 회로 3레벨 스위칭 방식의 생각을 매트릭스 컨버터 회로에도 응용하고 있기 때문에, 종래의 범용 인버터보다 저서지 전압, 저누설 전류, 저잡음입니다.

(6)

느리게 강한 드라이브를 제공합니다.
교류로부터 직접 교류를 생성하기 때문에 저주파수 출력 시에도 파워 소자가 항상 균등하게 스위칭합니다. 이로 인해 특정 트랜지스터로의 열 편향이 발생하지 않고 범용 인버터가 불가능한 저속 대전류 애플리케이션도 고생하지 않습니다.
가속도를 반복하는 용도와 저속 연속 고토크 용도에 이상적입니다.

(7)

주회로 전해 콘덴서리스입니다.
인버터의 수명 부품 중 하나인 주회로 전해 콘덴서가 없으며 유지보수 시간이 줄어듭니다.

(8)

세계 표준 통신 네트워크 지원 드라이브
·RS-422/485의 오픈 프로토콜 Memobus(Modbus*1)를 표준 탑재하고 있습니다.
· 선택적으로 MECHATROLINK, CC-Link*2, PROFIBUS*3-DP에 대응할 수 있습니다.
*1: Modbus는 Schneider Automation Incorporated의 등록 상표입니다.
*2: CC-Link는 Mitsubishi Electric Corporation의 등록 상표입니다.
*3: PROFIBUS는 PROFIBUS User Organization의 등록 상표입니다.

(9)

간단한 조작을 실현합니다.
전세계에서 사용되는 고성능 및 환경 대응 3레벨 제어 범용 인버터 Varispeed G7과 동일한 조작성입니다.
상수(파라미터)의 복사 기능, 냉각 팬 ON/OFF 제어, 냉각 팬 원터치 교환, 압력·유량·온도 등을 자동 제어하는 PID 기능, 기계 보호가 가능한 과토크/저토크 검출 기능 등 풍수력 기계를 비롯한 다양한 어플리케이션에 편리한 기능을 탑재하고 있습니다. 또한 설치 환경을 고려한 NEMA1 구조도 준비하고 있습니다.

 

 

3. 주요 용도

 

(1) 병원·학교·오피스 빌딩 등 전원 고조파 대책이 바람직한 장소에서의 공조 팬·급수포
임프 엘리베이터와 같은 가변 속도 애플리케이션
(2)

크레인, 엘리베이터, 에스컬레이터 등의 회생 전력이 큰 승강 용도

(3)

원심분리기, 필름 라인 권선기 등의 장시간 회생 용도
(본 장치의 기본 제어 방식은 모터 PG(속도 검출기)를 이용한 PG 부착 벡터 제어입니다. PG 없는 제어를 할 경우에는 문의해 주십시오)

 

 

4. 판매 계획

 

(1) 샘플 공급 개시 2005년 6월 21일
(2) 발매 개시

2005년 9월 21일

(3) 판매 계획

2005년도 300대/월
2006년도 월 1000대

(4) 표준 가격

오픈 가격

(5) 제품 시리즈(2005년도)

200V 5.5kW, 11kW, 22kW(총 3기종)
400V 5.5kW, 11kW, 22kW(총 3기종)

(6) 배송 개시

2005년 11월 21일

 

 

【보기·용어 해설】

 

1. 인버터 회로, 전원 고조파 전류
  인버터 회로의 경우, 교류 전압을 다이오드 등의 정류 회로에 의해 일단 직류 전압으로 변환하고, 주회로 콘덴서로 평활한 후, 출력측의 트랜지스터 회로의 스위칭에 의해 다시 가변 전압 가변 주파수의 의사 정현파를 얻고 있습니다.
정류 시 정류 회로의 출력 전압 파형의 왜곡과 콘덴서의 충전 전류에 기인한 전원측의 전류 왜곡이 발생하고, 이것이 전원 고조파 전류라고 불려 전원 역률의 악화 등을 초래하기 때문에 대책 가이드라인이 설정되어 있습니다.
기존 리액터의 추가나 12상 정류, 혹은 별도로 정현파 PWM 컨버터 등으로 대책하고 있었습니다만, 고조파의 저감율이나 비용의 면에서 코스트 퍼포먼스가 높은 대책 방법이 요망되고 있었습니다.
2. 회생(발전) 전력
  감속 또는 하강기 하강 시 등 부하에서 돌릴 때 모터는 발전기로 작동합니다. 이 때 발생하는 전력을 회생 전력이라고 부르고, 그대로는 인버터 내부가 과전압이 되기 때문에, 별치의 대용량의 저항기로 방전하거나, 혹은 정현파 컨버터나 전원 회생 유닛으로 전원측으로 되돌리고 있었습니다.
3. 서지 전압, 누설 전류, 노이즈
  출력 트랜지스터를 고속으로 전환할 때 발생하는 장애로 다양한 조치가 고려되고 있습니다. 출력을 3개의 전압 레벨로 나누어 스위칭한다Varispeed G7의 3레벨 제어는 이들을 근본적으로 해결하는 주회로 방식으로 높은 평가를 얻고 있습니다.
Varispeed AC도 이 아이디어를 도입하고 있습니다. (동일한 파형이 아닙니다)
4. 벡터 제어
  모터의 자속 또는 자속 전류와 토크 전류를 제어하는 모터의 고성능 제어 방식입니다.
5. NEMA1 구조
  미국 NEMA 표준의 제어반 보호 구조의 정의로 국내에서는 폐쇄형의 취급이 됩니다.

 

[문의처]
주식회사 바카라 사이트
모션 컨트롤 사업부
인버터 사업 총괄
인버터 마케팅과
과장 노나카 카즈히로
Tel.(0930)25-2548
Fax.(0930)25-3431

 

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