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既存の油圧ポンプをインバーター化して省エネ達成できますので紹介します。
油圧で動作する設備は工場ではたくさん存在します。
今回はその油圧ポンプユニットを省エネ化するアイデアです。
油圧ポンプで起こる損失
油圧ポンプユニットには
・モーターによる損失
・ポンプによる損失
があります。
ご紹介する油圧ポンプユニットの省エネはこのうち
・モーターによる損失
を低減するものになります。
方法はモーター制御のインバーター化。
負荷によって油圧ポンプユニットのモーターをインバーター制御して省エネ化しちゃいます。
油圧ポンプをインバーター化するとなぜ省エネ化できる？
インバーター化するとなぜ省エネになるのか。
油圧経路に油圧センサーを取り付けて油圧が低い時（負荷が小さい時）にはインバーターにより周波数を下げて運転するように制御します。
周波数を下げると消費電力が同じく比例して下がるので省エネ化できるんです。
油圧ユニットの使い方の多くは一時的に大きな力を使うという事です。
次に同じ動作をするまで油圧ユニットが仕事をしていない待機時間が長い。
という場合に今回の省エネ改善は目をつけてます。
この待機時間の部分をインバーターで周波数制御をして省エネ化。
待機時間が長い（ワークの脱着、他の工程の完了待ちなど）ほどに省エネ効果が高くなります。
インバーター化する時の注意点
ポンプにはメーカー指定の回転数が定められています。
最高回転数だけではなく最低回転数も。
インバーター化して省エネ化する時に注意したいのはもちろん最低回転数。
最低回転数以下でモーターを回転させ続けると故障の原因となるので注意が必要です。
回転数が低すぎると芯ブレがおおきくなるのが原因です。
回転数を確認の上でインバーター制御を行ってください。
モーター止めちゃえばもっと省エネできるんじゃないの？
「インバーターで周波数制御するより、モーター自体を止めちゃえばもっと省エネになるんじゃ？」
という意見もあるかもしれません。
ただし、モーターという機械はON/OFFが苦手なんです。
停止、起動、停止を繰り返すと故障の発生率が高くなりやすいです。
油圧ユニットに使われているモーターはそのような使われ方を想定していないものが多くおすすめしません。
インバーター搭載の油圧ポンプ
油圧ポンプユニットで最初からインバーター搭載しているものももちろんあります。
たとえば、NACHI（不二越）のNSPiです。
消費電力で６４％の省エネをうたっています。
他にはトヨパックECO2プラス。
こちらは消費電力で５０％、電気料金とCO2排出量を３５％に省エネ化。
両社で考え方が違うのが採用されているインバーターです。
NSPiは専用インバーターを採用して省エネ化。
トヨパックECO2プラスは汎用のインバーターを採用してトラブル時にすぐに手に入れられる。
・新規油圧ポンプユニットを導入
・老朽化した油圧ポンプユニットを更新
というならこれらの商品での省エネ化をお勧めします。
が、
・既存の油圧ポンプユニットを更新するまではちょっと・・・
・もっとお安く出来ないの？
ということであれば。
既存の設備に後付けでインバーター化できればいいのに
既存の油圧ポンプユニットに後付けでインバーター化できる製品。
川崎重工のインバータシステムKESV（KISS)
全てパッケージ化されていて取り付け簡単。
既存の油圧ポンプユニットに後付けのインバータユニットを取り付けて省エネ化します。
この製品、後付けだけにイケてるポイントはこちら。
・インバーター化したら壊れやすいんじゃないの？
・インバーターってよく壊れるよ。
の不安も対処済みです。
簡単に定速運転に切り替えができるのでトラブル時も油圧ポンプユニットは定速運転で設備を止めなくて大丈夫。
トラブル時のバックアップが効くのは工場の生産現場では助かります。
しまも今はコロナの影響でインバーターの入手が難しくなっています。
インバーターが無いために設備を長期間停止という事態は避けられます。
コストをさらに抑えて油圧ポンプユニットの省エネ化を実現したいというのであれば
YUKEN 省エネコントローラー
これも後付けで油圧ポンプユニットをインバーター化する省エネ商品です。
インバーターは自分で用意して計装する必要ありです。
導入するには川崎重工のインバーター化システムよりも手間はかかりますがローコスト。
油圧ポンプユニットに後付けでインバーター化して省エネできるアイデアを紹介しました。
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