1. はじめに: レガシーモーターの問題
レガシー モーター-10 年以上使用されている古い電気モーター-は、別の時期に製造されました。当時、エネルギー効率と正確な制御は最優先事項ではありませんでした。現在、これらのモーターは、フルパワーを必要としないタスクでも一定速度で動作するため、多くのエネルギーを無駄にしています。たとえば、従来のモーターで駆動されるポンプやファンは、50% の速度しか必要としない場合でも、一日中 100% の速度で動作する可能性があります。これにより電気が無駄になり、毎月の料金が高くなります。また、レガシーモーターは部品が古く交換が難しいため、より多くのメンテナンスが必要になります。古いモーター モデルの多くはもう製造されていないため、スペアパーツを見つけるのに費用と時間がかかり、ビジネスに多大なコストをもたらすダウンタイムにつながる可能性があります。{11}}さらに、従来のモーターは速度やトルクが不安定で、パフォーマンスが低いことが多く、作業の品質に影響を与える可能性があります。解決策は？これらのモーターに Siemens VFD を取り付けます。 Siemens VFD を使用すると、新品のモーターを購入するという高額な費用をかけずに、非効率な従来のモーターを最新の省エネ機械に変えることができます。-
2. なぜレガシーモーターに Siemens VFD を搭載するのですか?
Siemens VFD による改修は、単に「あったら便利」なアップグレードではありません。-すぐに利益が得られる実用的な投資です。 Siemens は VFD の世界トップメーカーの 1 つであるため、その製品の高品質と信頼性は信頼できます。-
2.1 シーメンス VFD によるエネルギー節約
従来のモーターを Siemens VFD で改修する最大の利点は、エネルギーコストの削減です。シーメンスの VFD は、モーターに供給される周波数と電圧を調整することで動作するため、モーターは作業を完了するために必要な電力のみを使用します。たとえば、ファンが 70% の速度でのみ動作する必要がある場合、シーメンス VFD はその速度に合わせて電力を低減し、そのモーターのエネルギー使用量を最大 30% (またはそれ以上) 削減します。プラントの補助電力需要の 3 分の 2 以上は電気駆動システムから来ており、これらのシステムの約 30% はシーメンスの VFD を使用すればより効率的に稼働できます。 -実際の例: トルコの化学工場では、古いモーターにシーメンスの VFD を搭載し、電力消費量を毎年 12.1% 削減し、CO2 排出量を 40 トン削減しました。これらの節約により、-多くの企業が 6 ～ 12 か月以内に Siemens VFD のコストを回収できます。
2.2 メンテナンスコストの削減
従来のモーターはフルスピードでノンストップで動作するため、部品に大きなストレスがかかるため、頻繁に故障します。シーメンス VFD は、モーターの速度を制御し、スムーズに始動することで、このストレスを軽減します。これにより、ベアリング、ベルト、その他のコンポーネントの磨耗が少なくなり、修理や交換部品にかかる費用が減ります。また、多くの古い VFD モデル (Siemens 6SE70 など) はサポートされなくなったため、スペアパーツを見つけるのが困難になっています。新しい Siemens VFD (SINAMICS S120 や G120 など) を改造すると、必要なときにスペアパーツやサポートを簡単に入手できるようになります。 Siemens VFD には、潜在的な問題を早期に警告する診断機能も組み込まれているため、高額な故障に発展する前に問題を解決できます。-この予防的なメンテナンスにより、長期的には時間と費用を節約できます。
2.3 モーターの性能と制御の向上
Siemens VFD を使用すると、レガシー モーターを正確に制御できます。タスクの正確なニーズに合わせて、モーターの速度、トルク、加速度を調整できます。たとえば、従来のモーターを動力源とするコンベア ベルトの速度が不均一になり、製品詰まりが発生する可能性があります。 Siemens VFD を使用すると、一定の速度を設定できるため、詰まりが軽減され、生産性が向上します。シーメンスの VFD は、低速でもモーターの性能を向上させるベクトル制御などの機能も提供します。これは、さまざまな速度で動作する必要があるポンプ、ファン、コンプレッサーなどのアプリケーションに特に役立ちます。小型ポンプを稼働させている場合でも、大型の工業用コンベアを稼働させている場合でも、シーメンス VFD は従来のモーターの動作をより良く、より確実にします。
2.4 最新の標準への準拠
多くの国や地域では、産業機器に対する新しいエネルギー効率基準が定められています。従来のモーターはこれらの基準を満たしていないことが多く、罰金や罰金が科せられる可能性があります。 Siemens VFD は、エネルギー効率を向上させることで、レガシー モーターがこれらの規格に準拠できるように支援します。たとえば、SINAMICS V50 Siemens VFD は、現代のエネルギー要件を満たすために固定速度モーターを改造するために特別に設計されており、高調波の問題を回避するために 100% の線形電圧出力を備えています。- Siemens VFD を導入すると、企業の二酸化炭素排出量の削減にも役立ち、環境に優しく、ブランドの評判も向上します。
3. シーメンス VFD 改修のための主な費用効果の高い戦略-
従来のモーターを Siemens VFD で改造するのに、必ずしも費用がかかるわけではありません。適切な戦略を使用すれば、このアップグレードの利点をすべて享受しながら、コストを低く抑えることができます。
3.1 高エネルギーを優先する-最初にモーターを使用する-
すべてのレガシーモーターを同時に改造する必要があるわけではありません。初期費用を節約するには、最も多くのエネルギーを使用するモーターに焦点を当てます。これらは通常、ポンプ、ファン、コンプレッサーなど、毎日長時間稼働する大型モーター（5 馬力以上）です。-これらの高-エネルギー-使用モーターに Siemens VFD を搭載すると、最大限のエネルギー節約が得られ、より早く投資を回収できます。たとえば、従来のモーターが 10 個あり、そのうちの 3 個が総エネルギーの 60% を使用している場合、その 3 個から始めます。予算が許す限り、後で残りを改造できます。
3.2 モーターに適したシーメンス VFD モデルの選択
シーメンスは幅広い VFD モデルを製造しているため、レガシー モーターと互換性のあるモデルを選択することが重要です。間違ったモデルを選択すると、コストが高くなり、パフォーマンスが低下する可能性があります。コストを低く抑えるには、モーターの馬力 (HP) と電圧に一致するシーメンス VFD を選択してください。モーターが必要とする以上に強力な VFD を購入する必要はありません。-これはお金の無駄になるだけです。たとえば、10 HP のレガシー モーターをお持ちの場合は、10 HP の Siemens VFD (SINAMICS G120 または V20 など) が正しい選択です。シーメンスは、最小限の配線変更で古い VFD モデル (Micromaster 440 など) をより効率的な新しいモデルに置き換えるのに役立つレトロフィット ガイドも提供しています。どのモデルを選択すればよいかわからない場合は、Siemens の専門家に相談してください。-これにより、長期的には時間と費用が節約されます。
3.3 可能な場合は既存のモーター部品を再利用する
シーメンスの VFD 改修におけるコスト削減の最大のヒントの 1 つは、既存のモーター部品をできる限り再利用することです。{0}モーター全体を交換する必要はありません。-モーターを制御するために Siemens VFD を追加するだけです。多くの場合、モーターの配線、取り付けブラケット、その他のコンポーネントも再利用できます。たとえば、従来のモーターの配線が良好であれば、新しいワイヤーを購入せずにシーメンス VFD をモーターに接続できます。これにより、改修コストが大幅に削減されます。モーターのエンクロージャが良好な状態にある場合は、再利用することもできます。エンクロージャが Siemens VFD と互換性があることを確認してください。-互換性がない場合は、新しいものを購入するのではなく、小さな変更が必要になる場合があります。
3.4 認定シーメンス VFD インストーラーを雇う
コストを節約するためにシーメンス VFD を自分で設置したくなるかもしれませんが、これは高くつく間違いにつながる可能性があります。認定シーメンス VFD インストーラーは、VFD を正しく取り付けるための専門知識を備えており、VFD が従来のモーターで動作し、安全基準を満たしていることを確認します。また、省エネとパフォーマンスを最大化するために VFD の設定を行うのにも役立ちます。シーメンスの VFD の設置が不十分だと正しく動作しない可能性があり、光熱費の高騰、モーターの損傷、さらには安全上の危険につながる可能性があります。認定設置業者に依頼すると、初期費用が少し高くなりますが、高額な修理やダウンタイムを回避できるため、長期的には費用を節約できます。多くの Siemens パートナーが手頃な価格の設置サービスを提供しているため、最良の価格を探してください。
3.5 シーメンスのリベートとインセンティブを活用する
シーメンスと多くの電力会社は、従来のモーターをエネルギー効率の高いシーメンス VFD で改修する企業にリベートとインセンティブを提供しています。{0}}これらのリベートは VFD と設置の費用の一部をカバーし、初期費用を削減できます。たとえば、一部の電力会社は、設置された Siemens VFD ごとに最大 500 ドルのリベートを提供しています。シーメンスは、複数のモーターを一度に改造する企業向けに特別価格も提供しています。お住まいの地域でどのようなリベートやインセンティブが利用できるかについては、必ず地元の電力会社とシーメンスに確認してください。これは、改修プロジェクトの費用を節約する簡単な方法です。
4. Siemens VFD レトロフィットのステップ-バイ-ガイド
従来のモーターに Siemens VFD を改造することは、特に次の手順に従う場合、簡単なプロセスです。このガイドは、計画からインストール、テストまで何が起こるかを理解するのに役立ちます。どの手順でも不安がある場合は、認定シーメンス VFD インストーラーを雇って次のことをサポートしてください。
4.1 レガシーモーターの評価
まず、レガシーモーターを評価して、Siemens VFD の改造に適しているかどうかを確認する必要があります。モーターの馬力、電圧、使用年数を確認してください。 1970 年以降に製造されたレガシー モーターのほとんどは、シーメンス VFD を改造して取り付けることができますが、古いモーターの場合は、最初に簡単な修理が必要になる場合があります。また、モーターの絶縁クラスをチェックして、VFD によって引き起こされる温度変化に耐えられることを確認する必要があります。絶縁テスターを使用して、モーターの絶縁が 1 MΩ 以上であることを確認してください。-これにより、VFD で安全に使用できることが保証されます。モーターの状態が悪い場合 (ベアリングの破損、配線の欠陥など)、Siemens VFD を取り付ける前に修理してください。これにより、モーターが VFD とうまく連携し、より長持ちするようになります。
4.2 適切なシーメンス VFD の選択と購入
モーターを評価したら、適切なシーメンス VFD モデルを選択します。前述したように、モーターの馬力と電圧に一致する VFD を選択してください。 Siemens VFD は、Siemens から直接、または Siemens の認定代理店から購入できます。 VFD を購入する際は、リベートやインセンティブについて必ず問い合わせてください。レガシー モーターの改修用として人気のある Siemens VFD モデルには、SINAMICS G120 (一般用途)、SINAMICS V20 (小型から中型モーター用)、SINAMICS V50 (固定速度モーターのアップグレード用) などがあります。-古い Siemens VFD (6SE70 など) を交換する場合は、最小限のダウンタイムで簡単に改造できるように設計された SINAMICS S120 を検討してください。
4.3 インストールの準備
Siemens VFD を取り付ける前に、従来のモーターの電源を切り、電源から切り離してください。これは安全のために非常に重要です。-最初に電源をオフにすることなく、電気モーターや VFD の作業を決して行わないでください。ドライバー、ワイヤーストリッパー、マルチメーター、絶縁テスターなど、必要なツールを集めます。 Siemens VFD の設置マニュアルもよくお読みください。このマニュアルには、配線図や安全上の注意事項など、VFD の取り付けに関する段階的な手順が記載されています。--既存の配線を再利用する場合は、状態が良好であることを確認してください。-擦り切れたり損傷したりしたワイヤーは交換してください。
4.4 Siemens VFD のインストール
Siemens VFD は、換気の良い清潔で乾燥した場所に設置してください。デバイスが損傷する可能性があるため、VFD は熱源 (他のモーターなど) や湿気から離して取り付ける必要があります。マニュアルの配線図に従って、VFD をモーターと電源に接続します。入力電源を VFD の R/L1、S/L2、T/L3 端子に接続し、モーターを U、V、W 端子に接続します。電気ノイズや干渉を避けるために、すべての接続がしっかりと固定されていることを確認してください。安全を確保するためにモーターと VFD の両方を接地してください。 VFD の配線方法がわからない場合は、認定設置業者に依頼してください。-これは省略できるステップではありません。
4.5 Siemens VFD のテストと最適化
Siemens VFD を取り付けたら、電源を入れてテストします。モーターがスムーズに動作するように、低速から始めて徐々に速度を上げてください。 VFD のディスプレイにエラー メッセージがないか確認してください。-エラーが表示された場合は、マニュアルを参照して修正してください。 VFD の設定を使用して、パフォーマンスとエネルギー節約を最適化します。たとえば、タスクに合わせて加速時間と減速時間を設定し、利用可能な場合は省エネモードを有効にします。-また、Siemens の DriveMonitor ソフトウェアを使用して、特定のアプリケーションに合わせて VFD のファームウェアと設定を最適化することもできます。モーターを数時間テストして、Siemens VFD で適切に動作することを確認します。すべてがうまく機能していれば完了です。
5. シーメンス VFD レトロフィットの実際の利点
従来のモーターを Siemens VFD で改修する大きな理由はコスト削減ですが、ビジネスを改善できるメリットは他にもたくさんあります。これらのメリットは金銭を超えて、ビジネスをよりスムーズかつ効率的に運営するのに役立ちます。
5.1 モーターの長寿命化
シーメンス VFD は従来のモーターへのストレスを軽減するため、モーターの寿命が長くなります。 VFD はモーターの速度を制御し、スムーズに始動することで、ベアリングやベルトなどのコンポーネントの摩耗を防ぎます。これは、モーターを頻繁に交換する必要がなくなり、長期的にはコストを節約できることを意味します。たとえば、通常 10 年間使用できる従来のモーターは、Siemens VFD を改造すると 15 年以上使用できるようになります。これは、日常業務をモーターに依存している企業にとって、大きなメリットとなります。
5.2 より静かな動作
従来のモーターは常にフルスピードで動作するため、騒音が大きいことがよくあります。 Siemens VFD はモーターの速度を下げ、静かになります。これは、騒音レベルが懸念される職場 (オフィスや小規模工場など) にモーターが設置されている場合に特に有益です。たとえば、SINAMICS V50 Siemens VFD は 67dB という低い音で動作し、入手可能な VFD モデルの中で最も静かなモデルの 1 つです。モーターの音が静かになると、従業員の労働環境が改善され、騒音公害が軽減されます。
5.3 生産性の向上
シーメンスの VFD はモーターの性能を向上させ、生産性の向上につながります。正確な速度制御により、より短い時間でより多くの作業を完了できます。たとえば、シーメンス VFD を搭載したファンは、部屋を冷却するために必要な正確な速度で動作し、部屋を快適に保ちながらエネルギー使用量を削減できます。 Siemens VFD を搭載したコンベア ベルトは一定の速度で動作するため、製品の詰まりが軽減され、生産量が増加します。 Siemens VFD には診断機能が組み込まれており、メンテナンスの必要性が少ないため、ダウンタイムも削減されます。-これは、モーターがより頻繁に動作するようになるため、生産目標をより早く達成できることを意味します。
5.4 将来のニーズに対応する柔軟性
Siemens VFD は柔軟性があり、変化するビジネス ニーズに合わせて調整できます。後でモーターの速度やパフォーマンスを変更する必要がある場合は、VFD の設定を簡単に調整できます。-モーターや VFD を交換する必要はありません。 Siemens VFD は PROFINET などの最新の通信プロトコルもサポートしているため、他の産業用システム (PLC など) と統合して制御を向上させることができます。この柔軟性は、ビジネスの成長に合わせて改修投資が付加価値を高め続けることを意味します。
6。結論: シーメンス VFD のレトロフィットの旅を今すぐ始めましょう
従来のモーターを Siemens VFD で改修することは、機器を最新化し、エネルギーコストを削減し、パフォーマンスを向上させる最も費用対効果の高い方法です。{0} Siemens VFD は信頼性が高く、設置が簡単で、産業技術の世界的リーダーによってサポートされているため、投資が確実に報われます。-このブログの戦略に従うことで、コストを低く抑え、Siemens VFD の改造から最大限の価値を引き出すことができます。中小企業でも大規模な産業施設でも、シーメンスの VFD はコストの節約、メンテナンスの軽減、生産性の向上に役立ちます。待ってはいけません。{6}}高エネルギー使用モーターの優先順位を決め、適切なシーメンス VFD モデルを選択し、認定設置業者に依頼して開始してください。-エネルギーの節約、ダウンタイムの削減、モーターの寿命の延長により、改造プロジェクトは一銭も価値のあるものになります。 Siemens VFD の改修は単なるアップグレードではなく、ビジネスの将来への投資であることを忘れないでください。{11}}
