为了实现可持续发展的社会,成套设备和基础设施领域正积极推动包括自动化和省力化在内的多种节能与资源节约的环保举措,以降低环境负荷。
本专辑将介绍富士电机在成套设备和基础设施领域开展的电力电子产品。这些产品有助于降低地球环境负荷(节能、无碳)并提高生产率(自动化、设备和成套设备的稳定运行)。
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[专辑寄语]把工程师们的智慧注入这个逐渐“沸腾”的地球吧!
中川 聪子 NAKAGAWA, Toshiko
东京都市大学名誉教授 日本学术会议会员
一般社团法人 电气学会第106 任会长(2019年度)
对有助于降低地球环境负荷和提高生产率的电力电子技术的现状与展望
铁谷 裕司 ・ 外山健太郎 ・ 刘 江桁
富士电机为客户的整个供应链提供了能够降低环境负荷的技术和产品。
在Scope1中,富士电机提供从化石燃料转换为电能或氢等绿色燃料的解决方案,帮助客户减少自身直接排放的温室气体。在Scope2中,富士电机提供有助于充分利用电能的高性能、高效率变频器等产品,帮助客户减少在使用电力和热能时间接排放的温室气体。在Scope3中,富士电机通过构建本地生产、本地消费体制,帮助客户减少在采购相关过程中排放的温室气体。
基于ISA-95中提出的生产系统分层模型,富士电机提供了各个分层的数字化解决方案,帮助客户提高生产率。在L0层驱动设备中,除了以往重视的高速化和高性能化,富士电机还开发并推出了用于防止系统突然停机的预防性维护、预测性维护功能产品。此外,富士电机还开发并提供了应对工具,在万一发生偶发性故障时,可以快速确定故障位置、找到故障原因,从而缩短设备停机时间。
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有助于成套设备节能与稳定运行的可变速驱动装置
日夏 辽 ・ 佐藤 和久 ・ 城市 洋
在产业界,为了实现碳中和,要求设备高效化;为了解决人力不足的问题,要求设备维护作业能进一步实现省力化、省人化。为了满足这些需求,富士电机开发了成套设备用可变速驱动装置“FRENIC-GS 系列”。通过直流配电方式有效利用再生电力,通过去除高次谐波滤波器用电阻器来降低损耗,推进设备的节能化,并通过改良冷却结构,实现了变频器堆栈和柜体的小型化。此外,还通过分离控制LAN 和信息LAN 的方式,在不影响驱动控制性能的情况下,将监测数据用于设备维护。
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有助于钢铁压延设备节能的直流电机兼容型感应电机
植村 勇太
在钢铁行业,通过将压延工序的驱动系统转化为交流电系统来实现节能的工作正在进行,但由于800 和600 型直流电机的规格特殊,要更新为交流型需要较长的更新期间。富士电机开发了与直流电机相同尺寸、电气规格和冷却结构的直流电机兼容型感应电机。通过降低转动惯量,可应对机械设备发生的急剧动作。同时,还确保了在严酷环境中与直流电机同等水平的5 G 耐震性能。通过应用本直流电机兼容型感应电机,与使用普通感应电机相比,更新施工期间可缩短50%。
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为产业领域自动化做出贡献的高性能通用型变频器系列
木内 忠昭 ・ 矢山 高裕 ・ 山泽航太郎
低压变频器除了用于风扇和泵等电机驱动外,随着工厂自动化的发展,在搬运装置方面的需求也在扩大。针对这些用途,富士电机开发了扩展电动机控制方式和生产线控制功能的高性能通用型变频器“FRENIC-Ace(E3)系列”。除了基础机型外,还推出了内置以太网、方便进行数据收集和分析的机型,以及根据使用环境等情况可自由选择变频器散热方式的无散热片机型。此外,还扩展了重要构成部件IGBT 模块的寿命预测等预防与预测性维护功能。
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为港湾无碳化做出贡献的岸上供电系统
宫下 皓高 ・ 涉谷 贵之 ・ 大路桂二朗
为实现港湾的无碳化,正在推进和导入为停泊中的船舶供电的岸上供电系统。富士电机开发了符合国际标准的岸上供电系统,可将频率转换装置(SFC:Static Frequency Converter)和周边设备收放在集装箱内。SFC的单机容量为1.25MVA,将最多8台并联连接后,容量可扩展至10MVA。该系统采用了富士电机独有的RB-IGBT,实现了高达96.3%的业内顶级高效率。通过在工厂封装后出厂,可以大幅削减现场施工的时间和成本。
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为实现碳中和港湾做出贡献的港湾起重机用燃料电池系统
三宅 薰 ・ 上原 深志 ・ 内田 之子
作为日本国土交通省主导的碳中和港口建设主打产品之一,富士电机开发了适用于港湾装卸用自走式门型起重机电源的燃料电池系统。该系统取代了传统的柴油发电机,实现零排放。通过结合燃料电池和蓄电池,开发的系统能够在利用电机再生能量的同时,高效运行燃料电池。系统使用易燃氢气作为燃料,在确保安全性的前提下,在结构上也易于维护。
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为产业设备的稳定运行做出贡献的高性能、高效率迷你UPS系列
大岛 雅文 ・ 小野木理奈 ・ 上野 俊浩
富士电机推出了不间断电源装置产品系列,在避免设备受到电源故障影响的同时,可实现稳定供电,输出容量范围广,适用于各种用途。本次,新开发了面向产业设备的“GX100 系列(更新版)”。该系列不仅保持了主要用于信息通信设备、输出容量达10 kVA 的GX 系列高效率的特点,还为产业设备用途新增了扩展涌流等临时负载波动的耐量、实现无中断维护的新旁路电路、简化的操作设置功能等内容。
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