技術に関する記事: モータ制御の最適なソリューション: 成功の原動力

モータ制御の最適なソリューション: 成功の原動力

最新の制御技術によって、運用上の優秀性とアプリケーションの柔軟性を達成

モータは回転数を変更できません。固定回転数システムであっても、指定されたアプリケーションに適した回転数のモータを見つけるのは困難です。そのため、電圧と周波数を効果的に操作するソリューションを提供するため、多様なアプリケーションに幅広い定格電力で対応する可変周波数ドライブが必要です。

クラス最高のパワーおよびプロセス制御ソリューションを目指し、ロックウェル・オートメーションは最新でアップグレードされた一連のドライブソリューションであるAllen-Bradley®のPowerFlex® 755Tドライブを発売しました。

このPowerFlexファミリーの新製品を使って、多くの電力を必要とするアプリケーションでエネルギーコストの削減と、機械の稼働時間の延長が可能です。

すべてがIEEE 519規格に適合し、特許取得済みのTotalFORCE™テクノロジを採用した拡張されたドライブ製品ラインには、PowerFlex 755TL低高調波ドライブ、PowerFlex 755TR回生ドライブ、およびPowerFlex 755TMコモンDCバス・ドライブ・システムが含まれます。

  • PowerFlex 755TLドライブ: アクティブ・フロント・エンド・テクノロジと、高調波の歪みを低減する内部高調波フィルターを使用した低AC入力高調波と力率補正を提供します。ドライブは、250~1,800HP (160~1250kW)が用意されています
  • PowerFlex 755TRドライブ: エネルギーを入力源に戻す回生アクティブ・フロント・エンド・テクノロジを使用したエネルギー効率の高いソリューションを提供します。また、低AC入力高調波と力率補正も提供します。 このドライブは、250~3,000HP (160~2,000kW)のパワーを発揮します
  • PowerFlex 755TMドライブシステム: エンジニアが、回生および複数のモータをコモンバス構成に協調させるニーズに最適なシステムを構築できるため、エネルギー消費がアプリケーションの要件に厳密に適合します。事前に設計されたモジュールの電力範囲は250~3,000HP (160~2,000kW)です

PowerFlex 755T製品のきわめて独自な制御テクノロジは、入力されるAC電圧とは独立してDCバス電圧を制御するアクティブ・フロント・エンド・ライドスルー・コントロールによって、ほとんどの電力品質の問題が発生した場合でも装置の運転を維持します。

高いバンド幅のモータ制御は、優れた耐障害性と低い追従誤差を誇る一方、卓越したトルク精度はトルクの外乱に応答し、動作範囲全体でスムーズに作動します。

また、予測診断が予期しないダウンタイムの短縮、よって生産性の向上に役立ちます。オペレータは、ファン、ブロア、リレー接点および電源半導体などのドライブコンポーネントの残りの寿命を推定し、それに関する知識を得ることができます。必要な場合に予防措置を実施するために、モータおよびドライブの温度およびランタイムなどのパラメータを監視することができます。

動作の概要

次世代のForce™テクノロジであるTotalFORCEテクノロジを採用したPowerFlex 755Tドライブは、速度、トルクおよび位置の精密な適応制御により卓越した電気モータ制御を実現します。

これらのドライブは、現在のパフォーマンスとアプリケーションの設定を比較し、自動的に必要な調整を実行することで、生産要求に応えます。これらは、パフォーマンスデータを制御から生産工程までリアルタイムで通信します。

PowerFlex 755Tドライブは内部コンポーネントとドライブ自体の動作を継続してモニタします。

稼働中、ロードオブザーバおよび適応チューニングが時間に応じて変化する可能性のある変数をモニタし、機械的変化が発生すると補正のため自動的に調整し、常にシステムができるだけ効率的なパフォーマンスを発揮するようにします。

さらに最も重要なのは、ドライブまたはモータの健全性を損ねる可能性がある問題が発生した場合、すぐにドライブがオペレータに通知することです。この自己認識のレベルによって、予期しないダウンタイムを大幅に短縮することが可能です。

プレミア統合と設置

新しいPowerFlexドライブは、ドライブをEtherNet/IPネットワークで使用する場合に卓越したレベルの統合を可能にします。ダイナミック・ヒューマン・インターフェイス・モジュール(HIM)、Studio 5000 Logix Designer®アプリケーションまたはConnected Components Workbench™ソフトウェアでPowerFlex 755Tドライブを構成すれば、コントローラのプログラミングとドライブシステムの構成、操作、およびメンテナンスを単一のソフトウェア環境に統合でき、プログラミング時間の短縮、スタートアップの簡略化、および診断の合理化が実現します。

さらに、Studio 5000環境でのモーション命令を拡張して使用することで、Logixコントローラを介して装置のI/O能力を評価できます。汎用アナログおよびデジタルI/Oがこのように利用できることで、複雑さを減らしてエンジニアリング時間を短縮することができます。

モジュール式のアプローチを使って設計および製造されているPowerFlex 755Tドライブは、スペア部品の管理が単純化されたことによって、取付けとメンテナンスが簡単で短時間で済むというメリットも提供します。

新たなドライブ設計では、キャビネットからモジュールを完全に取り出すことができ、配線のための十分なスペースを確保でき、電源配線を接続したままモジュールを取り出すことができます。

このように、傾斜台やホイストを使用せずに簡単にひとりでモジュールを挿入/取り外しできる付属品カートを使って、取付けとメンテナンスがさらに簡略化されます。

利用できる安全オプション

PowerFlex 755Tドライブの安全トルクオフのオプション(SIL 3、PLe、カテゴリ3認証)では、ドライブからの電力を除去することなくモータへの回転力を取り除くことができ、安全システムへの作動要求後に、より短時間でスタートアップできます。

EtherNet//IPを介して安全機能の統合が可能です。この能力により、生産性向上を達成しながら、ハードウェアと設置コストを減らすことができます。

同様に、ドライブにはSIL 3、PLe、カテゴリ4認証に対応した安全速度モニタオプションも採用されています。このオプションを使って、モーションを制限しながら、アプリケーションの各部にアクセスが可能です。つまり、オペレータが機械を停止することなくプロセスや保守作業を実施できます。

パワフルなパフォーマンス、柔軟な制御

重工業製造メーカに最大の課題は何かと質問すれば、大抵の場合、エネルギー消費の削減、ダウンタイムの最小化、および生産性の最適化という答えが返ってくるでしょう。そして、彼らは生産性を高め、投資を保護しながら、これらの課題を解決しなければなりません。

「ACドライブテクノロジは、当社のお客様にとって重要な投資で、お客様はアプリケーションが常に稼働していることを望みます」と、ロックウェル・オートメーションのプロダクトマネージャであるブラッド・アレンズが語ります。PowerFlex 755Tドライブは、資産を最適に使用できるようにする高度な機能によって、設置、動作およびメンテナンスに節約をもたらすよう設計されています。

PowerFlex 755Tドライブソリューションは、製造メーカにとって重要なメリットを提供するよう開発されています。このパワフルな新製品は、モータ制御と、回生、低高調波およびコモン・バス・システム構成のためのコスト効率の高いソリューションを提供します。

Automation Today

Automation Today Asia Pacificは、ロックウェル・オートメーションが発行する季刊誌で、最新の産業オートメーションと情報技術の動向、ケーススタディとアプリケーション記事、新製品と機能の情報をお届けします。