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富士电机技术期刊

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专辑：有助于节能、小型化和提高生产率的电力电子技术

专辑：有助于节能、小型化和提高生产率的电力电子

为了实现安全、安心、可持续发展社会，不仅成套设备和基础设施领域正在推进自动化和省力化，在节能和节省资源方面，也在努力推进可降低环境压力的举措。同时，通过生产改革，生产率也明显得到提升。
本专辑中，介绍了富士电机提供的节能和小型化电子电力产品，这些产品有助于在全球范围的成套设备和基础设施领域降低环境压力。此外，还介绍了应用IoT 技术提高生产率的设备诊断技术，以及应用了最佳设备更新技术的电子电力产品。

 


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［专辑寄语］电力电子技术的新常态

藤田　英明 FUJITA, Hideaki 东京工业大学 工学院 电气电子系 教授

有助于节能、小型化和提高生产率的电力电子技术

铁谷　裕司、松本　　康、刘　　江桁
富士电机通过使用SiC等新器件和电力电子设备高电压化降低了输电损耗，通过采用可控制多台并联运行台数的无负载损耗技术，为高效化和节能化做出了贡献。此外，通过优化设计主电路和冷却体，开发出小型、轻量的电子电力设备，这些产品无需并联连接用输出变压器和电抗器，可直接整合到系统当中。 在生产率提高方面，通过电子电力设备的控制响应高速化、高性能化，不仅提高了生产效率，还通过应用了传感器的诊断技术和冗余化措施，改善了系统的可靠性、提高了设备开工率。同时，回溯追踪功能可以快速确定偶发故障原因，结构上便于更换故障单元，因此可缩短设备停机时间，有助于提高生产率。点击下载

高效高频感应炉“F-MELT100G 系列”

田中　克尚、松永 和久、山本　胜也
近年来，随着汽车产量的增加，用于铸件生产的高频感应炉设备的需求高涨。同时，随着各国对节能法规方面的强化，高效率化和大容量化的需求也越来越高。为此，富士电机开发了“F-MELT100G系列”，系列搭载了可改善熔化单位能耗的高效炉体和高电压IGBT堆栈。使用本系列产品，可降低使用电量，支持设备电源容量在20MW以下的各种机型。此外，由于采用了具有自检功能和RAS功能的直接数字控制单元，可确保设备的平稳运行，缩短发生故障时查找原因所需的时间。点击下载

百万瓦级太阳能发电站用DC1500V用PCS“PVI1500CJ-3/2500”

久世　直树、森嶋　洋介
近年来，以太阳能电池为首的可再生能源在日本国内外市场上的需求有望增加。为了进军国外市场，富士电机开发了输入DC1500V、输出容量2.5MW的高电压、大容量的功率调节器。该产品采用支持防尘防水保护等级IP55的室外柜结构，通过提高冷却性能、优化装置布局，缩小了安装面积。为了应对今后有望大幅增长的东南亚市场，已可支持泰国和菲律宾的并网法规。点击下载

有助于在全球范围内构建安全、安心、舒适公共交通的铁路车辆用电力电子设备

藤田　宪司、小林　宣之
富士电机提供采用了最新电力电子技术的铁路车辆用主电路机电设备系统、电气驱动门（电动门）系统等。为通过降低耗电量实现节能，富士电机开发了小型化、轻量化的搭载设备，并且为了提高舒适性，开发了全有源减震器驱动装置。同时，为了确保用户能安全安心，重新研究了电动门系统的部件结构和维护方法，降低了故障率，提高了安全性。除日本国内之外，这些产品还在积极向北美和亚洲等国外市场推广，在推进符合国外标准的同时，支持采用当地生产。点击下载

流体设备用PM 电机的小型化、高速化、高效化

广濑　英男、佐佐木敏哉、中谷　僚太
为了在2050年之前将全球温室气体净排放量降为零，需要引进绿色能源、削减电力消费。由于在电机用途中占很大比例的泵、压缩机、鼓风机、冷冻机等流体设备功耗大，需要采取节能措施。富士电机开发的PM电机通过高效化和冷却性能的提高，进一步实现了小型化，为装置的尺寸缩减做出了贡献。另外，通过使用无需皮带和齿轮、没有机械损失的直接驱动和变频器的可变速运行，进一步实现节能。点击下载

控制柜用AC-DC 电源

冲　　一洋、八田　　丰、桥爪　真悟
用于社会、产业基础设施的控制柜在支持系统先进化和大规模化的同时，还需搭载小型电源。富士电机采用工业用平台电源的技术，开发出了通过内置冗余功能减少配线工时的小型化控制柜用电源。这样，控制柜中可搭载更多设备，有助于控制柜的先进化和大规模化。同时，还设置了专用输出端子，确保了兼容性，因此可用于现有和运行中控制柜的系统更新。除此之外，我们还准备了10年内无需维护的机型。 点击下载

高性能、多功能型变频器“FRENIC-MEGA（G2）系列”

鹰见　裕一、矢山　高裕、山泽航太朗
近年来，通用变频器的用途范围不断扩大，除了提高控制性能外，在节能、耐环境、预防性维护和预知保全方面的需求也越来越高。通过比以往更快的运算处理和独创电机控制技术的改进，此次开发的“FRENIC-MEGA（G2）系列”在提高控制性能的同时，还符合PM电机标准，在节能方面进行了强化。此外，该系列还符合JIS C60721-3-3、IEC 60721-3-3的Class 3C2标准，强化了耐环境性。同时，通过回溯追踪、寿命预报维护和定制逻辑功能，可在多种用途中发挥作用。点击下载

带电源回馈功能的高功率因数PWM 变换器“FRENIC-RHC 系列”

佐藤　和久、粟井　昭裕、大森　圣史
使用通用变频器进行电机控制时，有时需探讨对输入电流的高次谐波抑制和来自电机的制动能量处理。富士电机开发了功能和操作性优于现有PWM变换器，带电源回馈功能的高功率因数PWM变换器“FRENIC-RHC系列”。其特点为，支持大容量（将不设置绝缘变压器的并联连接最多扩展至4并联）、标准搭载了帮助分析警报发生原因的回溯追踪功能、通过支持高速通信E-SX总线实现的详细运行状态上位监控。 点击下载

高压变频器“FRENIC4600FM4 系列”用翻新产品

山田　达也、市位　嘉崇、高桥　义和
安装超过20 年，维护期已结束的高压变频器进入了需要更新换代的时期。但是，变频器柜的整体更新需要重新进行基础工程施工，设备停机时间较长。另外，有些安装场所可能存在搬入口狭窄，无法搬入控制柜等问题。因此，开发了“FRENIC4600FM4系列”的翻新产品“FRENIC4600FM4RF系列”，通过只更新变频器单元和控制装置等有使用寿命的部件，可缩短停机期间，消除难以搬入等问题，无需更换整个高压变频器柜体。点击下载

产业用低压变频器“FRENIC4000VM6”

日夏　　辽
为提高成套设备的生产率，需要对旧系统进行合理化和集中处理，这就要求新系统与传统机型的外形尺寸、功能相互兼容。此外，如果要进一步追求现有设备的持续性和维护保养的省力化，则需要符合修订后的日本产业标准（JIS）要求。富士电机开发了符合上述要求的产业用低压变频器“FRENIC4000VM6”。搭载可进行高速大容量通信的“E-SX总线”后，提高了控制速度。同时，还通过大幅增加1 台控制器可连接的变频器台数，构建大规模成套设备系统更简单。点击下载

伺服系统“ALPHA7 系列”的新功能和应用事例

山下　智史、高山　哲也、谷口　　享
近年来，伺服系统广泛应用于半导体和液晶制造设备、电子部件加工设备、印刷机、包装机、金属加工机械等各工业机械领域。为了满足市场需求，富士电机开发了业内领先的“ALPHA7系列”，它改善了高速、高精度化等基本控制性能，实现了小型化，同时还提高了过负载耐受能力。同时，该系列新搭载了安全功能，可进行负载转矩监视，支持开放式网络（EtherCAT），符合功能安全标准。通过结合富士电机的多变量统计过程管理（MSPC）系统，在确保用户安全放心的同时，还提高了生产能力。点击下载
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