VFDで騒音低減と省エネ：メーカーにとっての主なメリット

ダウンタイム、品質管理、性能効率は、メーカーが生産ラインで直面する最大の懸念事項の一部です。これに厳しい多様な作業環境が加わり、最適なスループットの維持をさらに困難にしています。

可変周波数ドライブ（VFD）は、モーター速度を制御し、生産内で柔軟性を確保する信頼できる方法として確立されています。VFDが提供する3つの主要メリットは以下の通りです：

• プロセス制御の改善： 負荷変化に応じて、VFDはエンジニアにインバーターデューティーモーター速度を迅速に調整する手段を提供します。速度制御は通常、V/f制御で±2%、ベクトル制御で0.1%にまで低下します。
• 省エネ： 定格容量で運転するモーターには、常に電気エネルギー浪費の脅威があり、コスト増に直結します。VFDはモーター速度を負荷要件に合わせ、機械的調整に伴う浪費を無効化します。
• 摩耗の低減： いくつかのモーターは、負荷がより低いRPMを要求しても特定速度で運転するよう設計されています。これにより機器の摩耗が生じます。VFDはソフトスタート機能を提供し、全電圧起動時のモーターへのストレスを緩和し、メンテナンス回数を削減します。

しかし、すべてが順調というわけではありません。VFDは電気ノイズを発生し、隣接する電気機器を損傷させ、製造プロセスを混乱させます。ある意味、VFDは最初に緩和のために設置されたのと同じパラメータに悪影響を及ぼします。速度柔軟性をもたらす同じスイッチング技術が、ケーブル内でノイズ発生を引き起こし、過熱につながる可能性があります。

では、解決策は？ ケーブル設計が、最大性能と最小エネルギー浪費を確保する上で不可欠です。

ケーブル設計

システムの設計要件を知った上でケーブルを選定することが重要です。すなわち、容量の面から何が要求されるかです。ケーブル選定時には以下のパラメータを見るべきです：

• 接地構成：接地システムは可能な限り最低の接地パスインピーダンスを保証すべきです。例えば、300%接地ケーブルを使用するのが、ノイズ電流をケーブル内で軽減する最良の方法です。
• 導体設計：導体は高周波信号を伝導する能力を持たなければなりません。これには高ストランド数、表面積増大、熱ストレス接続用のスズメッキ設計が必要です。
• 静電容量・高耐電圧：低静電容量と高耐電圧が正解です。高グレードXLP導体は、THHN VFDケーブルより充電損失を抑制するのに優れています。
• シールド：ケーブルから伝播するノイズはシールド材に大きく影響されます。低インピーダンスシールドがあれば、電流反射が減り、より安定します。二重銅テープまたは編組が最良のシールド性能を提供します。

VFDケーブルの設置

ケーブルが隣接デバイスや施設内の他の機器に与える影響を考慮することが不可欠です。また、システムの寿命を考慮し、ケーブルが時間の試練に耐えられる必要があります。設置時に以下の質問が役立ちます：

• 環境はノイズに敏感か？
• 計器やネットワークが電磁力の影響を受けるか？
• ケーブル長に沿って充電電流が発生するか？

これらの質問への答えがイエスなら、最適化されたストランディング、接地、絶縁を備えた高性能VFDケーブルへの投資が最適な選択です。上記のいずれも該当しないなら、XLPE絶縁ケーブルがより経済的な選択肢となります。