VFDドライブの一般的な用途とは

可変周波数ドライブ(VFD) 電気モーターの回転数を制御する装置。入力電源の周波数と電圧を変えることで、モーターの速度と出力電力を調整する。簡単に言うと、VFDはまず標準的な電力(50Hz/60Hz固定など)を調整可能な電力に変換し、次に実際の要件に基づいて適切な周波数と電圧を出力する。これは、自動車のアクセルが速度を制御するのと同じような仕組みで、必要に応じてモーターの速度を上げたり下げたりすることができる。.

VFDドライブを使用する理由

1.50%でエネルギーコストを削減

省エネVFDドライブ モーター回転数を実際の負荷に合わせます。固定された速度で電力を浪費することはもうありません。例ポンプを部分負荷で運転することでエネルギー使用量を削減 35%+ (DOEのデータ)。.

2.機器のストレスを軽減

VFDドライブの利点 を含む:
  • ソフトスタート/ストップ:ベルト/ギアショック(コンベアのジャムなど)を排除します。.
  • 40%は部品交換が少ない 鉱山機械における.

3.システム寿命の延長

緩やかな加速がモーターの焼損を防ぐVFDを使用しているHVACプラントからの報告:
故障の少ない92%
30% メンテナンスコストの低減 

4.スマート・オートメーションの実現

省エネルギー VFDドライブ のコントロールと統合する:
  • 需要に応じた速度調整
  • 予知保全(ダウンタイム↓30%)

VFDドライブの一般的な用途

産業

アプリケーション・シナリオ

コア機能

使用率

HVACシステム

ファンとポンプの回転数を制御

必要に応じてエアフロー/水流を調整し、30%のエネルギーを節約

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産業用ポンプ

化学・水処理におけるポンプ回転数制御

安定した流量/圧力で、パイプの破裂を防ぐ

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コンベアシステム

工場用コンベヤベルト、物流選別ライン

生産リズムに合わせた柔軟な速度制御

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コンプレッサー

工場用エアコンプレッサー、冷媒システム

オンデマンド給気でアイドル時の消費電力を削減

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工作機械

CNC工作機械主軸回転数制御

加工精度を向上させる精密な速度制御

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エレベーター/エスカレーター

エレベーターの始動/停止速度を制御

スムーズな操作性で、急停車時の不快感を軽減

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農業

灌漑ポンプ、フィーダー、スピードコントロール

電力と水を節約するオンデマンド給水/給餌

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  • シナリオ:ショッピングモールの空調ファンと冷却水ポンプ
  • 機能:夏場は自動で風量を増やし、冬場は自動で風量を減らして「フルパワー運転」を回避し、省エネと室温の安定を実現。.
  • シナリオ:化学プラントにおける液体移送ポンプ
  • 機能:水道の蛇口スイッチ」のように流量を調節し、過剰な配管圧力による漏れを防ぐ。.
  • シナリオ:自動車組立ラインのコンベアベルト
  • 機能:部品組み立て時には低速で、空荷で戻る時には高速で、まるで “インテリジェントな可変速ベルトコンベア ”のように。”
  • シナリオ:食品工場におけるエアコンプレッサー
  • 機能:“空焚き電気代 ”を避けるため、生産ピーク時には全負荷給気を行い、休息時には低速待機を行う。”
  • 申し込み:金属加工用CNC旋盤
  • 機能:硬質金属の切削時に加速し、研磨時に減速する「可変速ドリル」のように加工品質を向上させる。.
  • 申し込み:オフィスビルのエレベーター
  • 機能:発進時は “ゆるやかに加速”、停止時は “ソフトに制動 ”し、乗客の “エレベーター酔い ”を解消。.
  • 申し込み:農地用スマート灌漑システム
  • 機能:土が乾いているときは高速で、湿っているときは低速に切り替わり、水と電気を節約しながら苗の浸水を防ぐ。.

アプリケーションに合ったVFDの選び方

マッチ・モーター・スペック&パワー

キーアクションモータの定格電圧(480Vなど)および定格HP/kWを参照してください。.
重要:過負荷を避けるために20%でオーバーサイズすること(15HPモーター=18HP VFD)。

負荷タイプの分析

トルクに応じてVFDを選択する:
一定トルク(コンベア、コンプレッサなど):150%の過負荷能力が必要。.
一定トルク(コンベア、工作機械など):制御の一貫性が必要。.

環境の評価

過酷な条件下でのVFD選択ガイド

ファクター

必要条件

埃/ゴミ

IP54+ エンクロージャー

湿度

<85%(結露なきこと

温度

動作温度 -10°C~40°C

通信プロトコルのチェック

IoTとの統合を可能にする:
PLCネットワーク用のModbus RTU/TCP。.
例えば、包装ラインではリアルタイム制御にEtherCATIPを使用している。.
自動車業界は、ロボット機器用にCANopenを標準化している。.

VFDドライブの実際の使用例

1.VFDポンプ改造:化学プラント冷却システム(上海

運営上の課題
  • 定速渦巻きポンプ4台 (各160kW)
  • スロッティングバルブによる35%のエネルギー浪費+頻繁なモーター過負荷トリップ
VFDソリューション
  • 設置済み 当社の220kW VFD160kWモーター+20%セーフティ・マージン
  • ダイナミックな制御ロジック:
    • ↑ 冷却需要 → ↑ ポンプ回転数(配管圧力1.2MPa維持)
    • ↓ 夜間負荷 → ↓ 速度~30Hz

メートル

レトロフィット前

レトロフィット後

削減

年間電力

2.88GWh

1.92GWh

33.3%

モーターの故障

7/年

1/年

85.7%

2.コンベア精密制御:Eコマース仕分けセンター(杭州

メカニカルな問題
  • ギア駆動システムによる激しいスタート(5%パッケージ破損率)
  • 最大能力は12,000台/時
VFDの導入
  • 配備済み当社の 75kW VFD (55kWモーター駆動)
  • マルチスピード・プログラミング:
    • 軽負荷ゾーン:0.8m/s → 55kW出力
    • スキャンエリア0.5m/s → 22kW出力
パフォーマンス向上
  • スループット:12,000 → 14,700個/時 (+22.5%)
  • スタート・ストップのエネルギー損失:62%の値下げ

3.エアコンプレッサーグループ制御:紡織工場ニューマティクス(蘇州

エネルギー廃棄物
  • スクリューコンプレッサー6台各132kW)
  • 無負荷運転 >40%のランタイム
VFDクラスター戦略
  • で3台を改造した。当社の 160kW VFD
  • スマートな圧力管理:
    • 圧力 >0.75MPa:VFDの回転数を40Hzに下げる
    • 圧力 <0.65MPa:定速機スタート

パラメータ

レトロフィット前

レトロフィット後

アンロードされたランタイム

40%

8%

比エネルギー

0.112 kWh/m³

0.081 kWh/m³

年間貯蓄額

886,000 kWh

VFDアプリケーションに関するFAQ

質問

回答

VFDドライブはどこで最も使用されていますか?

空調、ポンプ、コンベア、工作機械。.

どんなモーターにもVFDを使用できますか?

互換性のあるACモータ(通常は3相誘導モータ)のみ。.

VFDはプログラミングが必要ですか?

パラメータによる基本的なセットアップ。高度な機能はプログラミングが必要な場合がある。.