VFDインバータ駆動モーター – YVF2 可変周波数三相モーター
YVF/YVF2シリーズ可変周波数モータの概要
YVF2シリーズ可変周波数三相非同期モータは、Y2シリーズプラットフォームをベースに、インバータ駆動運転向けに設計変更を施して開発されました。電源周波数によって固定速度で動作する標準的な誘導モータとは異なり、VFDモータは外部可変周波数駆動装置（インバータ）によって制御される連続可変速度で動作するように設計されています。このモータとVFDの組み合わせにより、幅広い産業用途において、精密な速度制御、ソフトスタート、可変トルク負荷における省エネルギー、およびプロセス最適化が可能になります。
VFDモーターと 標準三相モーター 主な特長は3つあります。絶縁システムは、PWMインバータ出力によって発生する高いdV/dt電圧スパイクに耐えられるよう、コロナ耐性ワイヤを使用したHクラス（180℃）にアップグレードされています。冷却システムは、シャフトマウントファンではなく、独立電源の軸流ファン（IC416）を使用することで、モータ速度に関係なく一定のエアフローを確保しています。電磁設計は、可変周波数励磁時のトルク脈動と可聴ノイズを最小限に抑えるように最適化されています。
当社工場では現在、IEC 80から315までの12種類のフレームサイズ、0.55kWから315kWまでの23種類の出力定格に対応したYVF2モーターを製造しています。定トルク速度範囲は5～50Hz、定出力範囲は50Hzから100Hzまで対応しており、低速高トルク用途と高速定出力用途の両方に適しています。
技術仕様
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| モーターシリーズ | YVF2（インバーター駆動、IE2/IE3対応） |
| パワーレンジ | 0.55 kW – 315 kW (0.75 HP – 420 HP) |
| IECフレームサイズ | 80M、90S/L、100L、112M、132S/M、160M/L、180M/L、200L、225S/M、250M、280S/M、315S/M/L |
| 極数 | 4極標準（50Hzで1500rpm）。2極および6極はご要望に応じてご用意いたします。 |
| 定格電圧 | 380V（標準）、400V、440V、460V、690Vをご用意しております。 |
| 基本周波数 | 50Hz標準（60Hzも利用可能） |
| 定トルク範囲 | 5Hz～50Hz（速度比10:1） |
| 定電力範囲 | 50Hz～100Hz |
| 断熱等級 | 耐コロナ性マグネットワイヤ付きH級（180℃） |
| 保護等級 | IP55（防塵、噴流水保護） |
| 冷却方法 | IC416（完全密閉型、独立したACファンモーターによる換気方式） |
| 冷却ファン電源 | 単相220V/50Hzまたは三相380V/50Hz（VFD出力ではなく、主電源に直接接続） |
| エンコーダーオプション | インクリメンタルエンコーダ、1024 PPR（1回転あたりのパルス数）、5V TTLまたは12Vラインドライバ出力 |
| 絶縁耐圧 | PWMインバータ出力からのピーク電圧1,600V以上（dV/dt ≥ 1,000V/µs）に耐える。 |
| 勤務評価 | S1（連続）、定トルク範囲内の全速度において100%のトルク定格 |
| 取り付け | IM B3（フット）、IM B5（フランジ）、IM B35（複合型） |
| ハウジング材 | アルミニウム合金（フレーム80～160）、鋳鉄（フレーム160～315） |
| 振動（無負荷時） | ≤ 1.8 mm/s (フレーム 80～132)；≤ 2.8 mm/s (フレーム 160～315) |
| ノイズ（無負荷時、基本周波数） | フレーム80：73 dB(A)；フレーム132：80 dB(A)；フレーム200：92 dB(A)；フレーム280：99 dB(A) |
| VFD互換性 | 主要なVFDブランドすべてに対応：ABB ACS、Siemens G120/S120、Danfoss FC、Yaskawa A1000、Delta VFD、Schneider ATV |
| 規格準拠 | JB/T 7118-2004、IEC 60034、GB/T 755、NEMA MG1 パート31（インバータ駆動モータ） |
トルク・速度特性
以下の表は、当社の4極YVF2シリーズモータの定格出力、定格トルク、および適合VFD容量を示しています。定トルク範囲では、5Hzから50Hzまで定格トルクをフルに発揮できます。50Hzを超えると、モータは定電力モードに入り、トルクは速度に反比例して減少します。
| フレームサイズ | 定格出力（kW） | 定格トルク（N・m） | 適合VFD（kW） | 定常トルク範囲（Hz） | 定数電力範囲（Hz） |
|---|---|---|---|---|---|
| 80M | 0.55～0.75 | 3.5～4.7 | 0.75～1.5 | 5～50 | 50～100 |
| 90S/L | 1.1～1.5 | 7.0～9.5 | 1.5～2.2 | 5～50 | 50～100 |
| 100L | 2.2～3.0 | 14～19 | 3.0～4.0 | 5～50 | 50～100 |
| 132S/M | 5.5～7.5 | 35～47.7 | 7.5～11 | 5～50 | 50～100 |
| 160M/L | 11～15 | 70～95.5 | 15～18.5 | 5～50 | 50～100 |
| 180M/L | 18.5～22 | 117～140.9 | 22～30 | 5～50 | 50～100 |
| 200L | 30 | 190.9 | 37 | 5～50 | 50～100 |
| 225S/M | 37～45 | 235.5～286.4 | 45～55 | 5～50 | 50～100 |
| 250メートル | 55 | 350.1 | 75 | 3～50 | 50～100 |
| 280S/M | 75～90 | 447.7～572.9 | 90～110 | 3～50 | 50～100 |
標準モーターではなく専用VFDモーターを使用する理由
標準的な三相誘導電動機は、基本的な速度調整のために可変周波数駆動装置（VFD）で運転できますが、専用のインバータ駆動電動機を使用すると、性能と信頼性に明らかな違いが生じます。以下の表は、要求の厳しい可変速用途にYVF2電動機を指定する技術的な理由をまとめたものです。
| 特徴 | VFD搭載の標準モーター | YVF2 インバータ駆動モーター |
|---|---|---|
| 断熱システム | Fクラス（155℃）、標準ワイヤー | Hクラス（180℃）、コロナ耐性電線、定格電圧1,600Vピーク以上 |
| 低速冷却 | シャフトマウントファン - 風量は回転速度に比例して減少します | 独立したファンが一定速度で回転するため、モーターの回転速度に関わらず常に最適な冷却性能を発揮します。 |
| 低速時のトルク | 25Hz未満では定格出力が低下する必要がある（通常、10Hzで60～70%のトルク）。 | 100%定格トルク（5Hz～50Hz）—定格値低下は不要 |
| 速度フィードバック | 開ループV/f制御のみ | オプションの1024 PPRエンコーダを備えたクローズドループベクトル制御 |
| 予想巻線寿命 | PWM電圧ストレスにより30～50%減少 | 定格巻線寿命 - インバータ動作用に設計された絶縁体 |
| ベアリング電流保護 | なし — 溝が刻まれるリスク | 絶縁ベアリングオプション（フレーム160以上）またはシャフト接地リング |
特長とエンジニアリング上の利点
コロナ耐性絶縁システム
YVF2のすべてのステータ巻線には、定格インパルス電圧耐量1,600V（最小ピーク値）の二重被覆耐コロナマグネットワイヤが使用されています。ワイヤ絶縁体には、高周波PWMスイッチングによる部分放電劣化を抑制するナノ充填エナメルが採用されています。さらに、VPI（真空加圧含浸）処理と組み合わせることで、この絶縁システムは、インバータによる連続励磁下でもモータの耐用期間全体にわたって絶縁性能を維持します。
独立強制換気冷却システム（IC416）
NDEブラケットに取り付けられた独立したファンモーターにより、メインモーターの回転速度に関わらず一定のエアフローが確保されます。これにより、標準的なシャフトマウントファンがモーター回転速度の低下時に発生する熱による性能低下の問題が解消されます。冷却ファンは主電源から直接給電されるため（VFD出力からではありません）、停止状態から最大速度まで安定した冷却性能を発揮します。ファンモーターの定格電力は、フレームサイズに応じて通常30～80Wです。
閉ループ制御用オプションエンコーダ
NDEシャフト延長部には、インクリメンタルエンコーダ（1024 PPR、5V TTLまたは12Vラインドライバ）を工場出荷時に取り付けることができます。これにより、VFDへの高精度な速度フィードバックが得られ、閉ループベクトル制御が可能になります。その結果、±0.01%の速度制御精度と10ms未満のトルク応答時間を実現します。エンコーダフィードバックは、多軸ワインダー、ウェブハンドリングシステム、CNC工作機械のスピンドルなど、高精度な速度同期が求められる用途に最適です。
低トルクリップル設計
ステータスロットの形状とローターバーの傾斜角は、可変周波数励磁に特化して最適化されています。これにより、低周波数での電磁トルクの脈動が低減され、標準的なモーターが15Hz以下の速度で動作する際に発生するコギング効果がなく、よりスムーズなシャフト回転を実現します。スムーズな低速動作は、コンベア位置決め、押出機スクリュー駆動、精密コーティング用途において非常に重要です。
産業用途
可変周波数駆動装置と組み合わせたVFDモーターは、幅広い産業分野において、省エネルギー、プロセス制御、機器保護の面で大きなメリットをもたらします。
HVACファンとポンプ遠心ファンやポンプの可変速制御は、スロットルバルブを用いた固定速運転と比較して、エネルギー消費量を30～60%削減します。相似則によれば、消費電力は速度低下の3乗に比例して減少します。 |
印刷およびウェブ処理エンコーダフィードバックを備えたクローズドループベクトル制御により、複数の印刷ステーション、ワインダー、アンワインダーが協調速度で動作する際に、ウェブ張力の精密な調整とライン速度の同期が可能になります。 |
繊維およびワイヤーの引き抜き紡績機、延伸機、撚糸機用の可変速スピンドル駆動装置。速度調整により、機械的なギア交換なしに、異なる種類の繊維やデニール仕様の加工が可能になります。 |
押出機とプラスチック加工
スクリュー回転速度は、出力速度と溶融品質を直接制御します。VFDモーターは、定格速度10%から100%まで、滑らかで振動のない回転を実現します。低速域での一定トルクは、高粘度ポリマーの加工に不可欠です。標準的な出力範囲：11～160kW。
CNC工作機械用スピンドル
フライス加工、旋削加工、研削加工用の主軸駆動装置には、基本周波数以上の一定出力で広い速度範囲が求められます。50～100Hzの一定出力範囲により、軽仕上げ加工時に主軸回転速度を2倍にすることができ、表面品質とサイクルタイムの向上につながります。
コンベアとマテリアルハンドリング
コンベア速度を調整することで、ラインバランスの調整、製品の丁寧な搬送、および蓄積ゾーンの制御が可能になります。VFDランプによるソフトスタートにより、ベルトの滑りを防止し、カップリング、ベアリング、およびベルトの接合部にかかる機械的ストレスを軽減します。
VFDモーターとドライブの組み合わせガイド
YVF2モーターと組み合わせるVFDを選択する際は、VFDの定格出力電流がモーターの定格電流以上である必要があります。高負荷用途（頻繁な起動、高慣性負荷、または持続的な過負荷運転）の場合は、モーター定格よりも1サイズ大きいVFDを選択してください。推奨されるVFDのサイズについては、以下の表を参照してください。
| モーター出力（kW） | モーター定格電流（A） | VFDの通常運転時出力（kW） | VFD（可変周波数駆動装置）ヘビーデューティー（kW） |
|---|---|---|---|
| 0.75 | 2.1 | 0.75 | 1.5 |
| 2.2 | 5.1 | 2.2 | 4.0 |
| 5.5 | 12.2 | 5.5 | 7.5 |
| 11 | 23.8 | 11 | 15 |
| 22 | 45.5 | 22 | 30 |
| 45 | 89.0 | 45 | 55 |
| 75 | 139.6 | 75 | 90 |
設置および配線に関する注意事項
主モータ電源ケーブル（U1、V1、W1）をVFD出力端子（U、V、W）に接続します。電磁干渉を低減するため、シールド付きモータケーブルを使用し、VFD側とモータ側の両方でシールドを接地してください。出力リアクトルまたはdV/dtフィルタを使用しない場合、VFDとモータ間のケーブル長は50メートルを超えないようにしてください。
独立冷却ファンは、別の回路ブレーカーまたはコンタクタを介して主電源に直接接続してください。ファンをVFD出力に接続しないでください。ファンは、低速運転時も含め、モーターが動作している間は常に連続運転する必要があります。
エンコーダが取り付けられている場合は、シールド付きツイストペアケーブルを使用して、エンコーダケーブルをVFD PG（パルスジェネレータ）入力カードに接続してください。エンコーダケーブルは電源ケーブルから少なくとも200mm離し、離すことができない場合は90°の角度で交差させてください。
モーターケーブルが30メートルを超える場合は、モーター端子での電圧スパイクを抑制するために、VFD出力に正弦波フィルタまたはdV/dtリアクトルを取り付けてください。これにより、特に反射波電圧がピーク値で1,200Vを超える可能性がある460Vまたは690Vシステムで動作するモーターにおいて、モーターの絶縁寿命が延びます。
よくある質問
VFDモーターとは何ですか？また、標準モーターとはどのように異なりますか？
VFDモーター（インバーター駆動モーターとも呼ばれる）は、可変周波数駆動装置での動作を前提に設計された三相誘導モーターです。標準的なモーターとの主な違いは、PWM電圧スパイクに耐えるための強化された絶縁、あらゆる速度で一定の空気の流れを提供する独立した冷却ファン、そして全速度範囲でスムーズなトルク伝達を実現する最適化された電磁設計の3点です。
標準的な三相モーターをVFD（可変周波数駆動装置）で使用できますか？
はい、速度範囲が限定された（通常30～60Hz）基本的な用途で、デューティサイクルが中程度であれば問題ありません。ただし、標準モーターは冷却能力が低下するため、低速では定格出力を下げる必要があり、インバーターを連続運転すると絶縁システムの劣化が早まる可能性があります。20Hz未満での運転、頻繁な速度変更、または連続低速運転が必要な用途では、絶縁の早期破損を防ぐため、専用のVFDモーターの使用をお勧めします。
定トルク速度範囲はどれくらいですか？
定トルク範囲とは、モータが熱による出力低下なしに定格トルクの100%を供給できる周波数帯域のことです。当社のYVF2シリーズの場合、この範囲は5Hz～50Hz（基本周波数）です。5Hz未満ではトルク能力が低下し始めます。50Hzを超えると、モータは定電力モードに入り、トルクは速度に反比例して減少しますが、出力は100Hzまで一定に保たれます。
VFDアプリケーションにエンコーダは必要ですか？
ファン、ポンプ、ブロワーなどの可変トルク用途のほとんどでは、オープンループV/f制御またはセンサレスベクトル制御で十分な速度制御（通常±0.5～1%の精度）が得られるため、エンコーダは不要です。エンコーダは、高精度な速度制御（±0.01%）、高い動的トルク応答、ゼロ速度保持トルク、または多軸速度同期を必要とする用途に推奨されます。エンコーダが必要となる一般的な用途には、ワインダー、アンワインダー、CNCスピンドル、多段式印刷機などがあります。
VFD（可変周波数ドライブ）は、ポンプやファン用途においてどれくらいのエネルギーを節約できるのでしょうか？
遠心ポンプやファンはアフィニティ法則に従うため、回転速度を20%下げると、消費電力は約50%削減されます。一般的なHVAC設備や給水設備では、VFD制御により、スロットルバルブやダンパーを用いた固定速度運転と比較して、30～60%のエネルギーを節約できます。VFDへの投資回収期間は、運転時間と電気料金によって異なりますが、通常6～18ヶ月です。
ベアリングの溝形成とは何ですか？また、VFDモーターはどのようにしてそれを防ぐのですか？
ベアリングの溝状摩耗は、VFD（可変周波数駆動装置）のスイッチングによって発生するコモンモード電流が原因で、ベアリング軌道面に生じる放電損傷のパターンです。時間の経過とともに、これらの微細な溝（フルート）がベアリング軌道面に目に見える形で形成され、騒音や振動の増加、そしてベアリングの早期故障につながります。フレームサイズ160以上のYVF2モーターには、これらの電流をベアリング表面から遠ざけるために、非駆動側ベアリングの絶縁、および／またはシャフト接地ブラシリングが装備されています。
お使いのYVF2モーターと互換性のあるVFD（可変周波数ドライブ）のブランドはどれですか？
当社のYVF2モーターは、すべての標準的な電圧源PWMインバータと互換性があります。ABB ACS580/ACS880、Siemens G120/S120、Danfoss FC302、Yaskawa A1000/GA700、Delta VFD-C2000、Schneider ATV630/ATV930、Fuji FRENIC、およびMitsubishi FR-A800との互換性を確認済みです。モーターの銘板データは、VFDの自動調整ルーチンに直接入力できる形式で提供されます。
VFDモーターは電磁ブレーキと組み合わせることも可能ですか？
はい。当社のYVF2EJシリーズは、インバーター対応モーター設計と統合型 電磁ブレーキこの組み合わせは、可変速機能とフェイルセーフ保持ブレーキ機能の両方が必要とされるクレーン走行駆動装置、サーボ位置決め装置、工作機械軸駆動装置などに使用されます。ブレーキコイルは、VFD出力とは独立した別の電源に配線する必要があります。
VFDとモーター間のケーブル長はどのくらいまで許容されますか？
出力フィルタリングを行わない場合、VFDとモータ間の推奨ケーブル長は、380Vシステムでは最大50メートル、460Vシステムでは最大30メートルです。この距離を超えると、モータ端子における反射電圧波が絶縁耐力を超える可能性があります。ケーブル長が長くなる場合は、VFD出力にdV/dtリアクトルまたは正弦波フィルタを設置してください。Hクラス絶縁を採用した当社のYVF2モータは、この点において標準モータよりも高い安全マージンを提供します。
エンコーダ付きVFDモーターの納期はどれくらいですか？
エンコーダーなしの標準YVF2モーター（一般的なフレームサイズ）は、10～18営業日以内に出荷されます。工場出荷時にエンコーダーが取り付けられているモーターは、エンコーダーの取り付け、配線、テストに18～25営業日かかります。 当チームにお問い合わせください お客様のモーターとエンコーダーの構成に応じた現在の在庫状況と価格については、お問い合わせください。
顧客体験
当社は、所有する商業ビル全体の12台の冷水ポンプにYVF2-160M-4モーターを設置しました。ABB ACS580ドライブと組み合わせたVFDシステムにより、従来のスロットルバルブ制御による固定速度運転方式と比較して、ポンプの年間エネルギー消費量を42%削減することができました。投資回収期間は11ヶ月未満でした。独立した冷却ファンは、20ヶ月間連続で問題なく稼働しています。
ダニエル・W、ビルサービスマネージャー
プロパティ・マネジメント・グループ、ロンドン、イギリス
当社のプラスチック押出成形ラインでは、スクリュー速度のクローズドループ制御に、1024 PPRエンコーダを搭載したYVF2-200L-4モーターを使用しています。速度安定性は非常に優れており、負荷変動条件下で15Hzにおける速度変動は±0.02%でした。このレベルの制御により、以前のオープンループVFDモーター構成で発生していた溶融品質の問題が解消されました。
ケンジ・T、プロセスエンジニア
プラスチック押出成形メーカー、大阪、日本
製紙工場の巻取機セクションのアップグレードに、VFDモーターが8台必要でした。Ever-Power社のチームは、当社の生産速度要件に合わせて、基準周波数以上の定電力運転が可能なモーターの選定を支援してくれました。すべてのモーターは、シーメンス互換のエンコーダーフィードバック機能を備え、銘板にはVFDの自動調整に直接入力できる事前テスト済みのモーターパラメータが記載されていました。導入時間は、通常の試運転プロセスと比較して半分に短縮されました。
ラース・E、オートメーションマネージャー
スウェーデン、ヨーテボリの製紙工場
重要な技術情報
このページに記載されているトルクと速度特性は、定格電圧と基本周波数で標準的なPWM電圧源インバータを使用した場合を想定しています。VFD制御下での実際のモータ性能は、VFD制御方式（V/f、センサレスベクトル、またはクローズドループベクトル）、VFD搬送周波数設定、モータケーブル長、およびVFD設定におけるモータパラメータ入力の精度によって異なります。性能仕様の保証が必要なアプリケーションの場合は、負荷トルク曲線、速度範囲、デューティサイクルを含むアプリケーションパラメータをすべてご提供ください。当社のエンジニアリングチームが詳細なモータ・ドライブ適合計算を行い、検証済みの性能データを提供いたします。すべての仕様は、JB/T 7118-2004、IEC 60034、およびNEMA MG1 Part 31規格に準拠しています。
VFDモーターの見積もりが必要ですか？
モーターの出力、速度範囲、VFD（可変周波数ドライブ）のメーカー、エンコーダーが必要かどうかをお知らせください。24時間以内に、最適なモータードライブの推奨製品、技術データシート、価格をご提示いたします。
追加情報
| エディタ | Cxm |
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