人々は気づかないうちに、毎日何台ものLEM製電流センサのそばを通り過ぎたり、実際に使用したりしていることでしょう。電流センサは、エレベーター、フォークリフト、工作機械、印刷機など、モーターに産業用ドライブを搭載し、効率的な制御、調整、省エネ、および快適性を実現するあらゆる機器に採用されています。
ドライブ制御では、エンジニアがモーターの各相で直接絶縁された電流測定を行うシステムを開発できるようにするため、信頼性が高く正確な電流測定が必要です。
産業用ドライブアプリケーションにおけるエネルギー効率と制御の向上
今日のセンサ市場において、2つの重要な技術的推進要因が際立っています。それは、より高い快適性とより精密な制御の追求、そして省エネルギーの必要性です。この変化は、かつては機械式システムに依存していた多くの用途が、現在では完全な電子制御へと移行し、信頼性の向上、制御精度の向上、そしてエネルギー効率の向上を実現していることからも明らかです。
インバータ制御システムにおいて、エンジニアがモーターの各相で直接、絶縁型の電流測定を行うためには、正確かつ信頼性の高い電流測定が不可欠です。LEMの製品は、産業用モーター駆動装置、UPS、溶接、ロボット工学、クレーン、ケーブルカー、スキーリフト、エレベーター、換気設備、空調設備、コンピュータサーバー用電源、通信機器など、さまざまなパワーエレクトロニクス用途で既に広く採用されています。
このように、より高度なパワーエレクトロニクスへの移行が、さまざまな産業分野に広がっています。パワーエレクトロニクスは、最適な電圧、電流、周波数で適切な種類の電力を供給することで、全体的な効率を向上させます。
このような状況において、電流センサは、絶えず変化する電流を正確に測定し、制御のためのフィードバックを提供するという重要な役割を果たしています。例えば、工作機械では、工具が被削材に接触すると電流が急激に増加します。迅速かつ正確なフィードバック信号により、装置の動作をよりスムーズに制御することが可能になります。
産業用ドライブの代表的な用途には、次のようなものがあります：
- エレベーター
- エスカレーター
- クレーン
- 車椅子
- フォークリフト
- 電動ドア開閉システム
- ロボット
- ポンプ
- 製鉄所
- 工作機械（印刷用紙、繊維、プラスチック用）…
電動エレベーターの効率的な設計と機能性
エレベーターは一般的に、牽引ケーブルを駆動する電動機、あるいはホイストのようなカウンターウェイトシステムを駆動する電動機によって動力を得ています。
機械室不要のエレベーターは、ほとんどの部品がエレベーターカーが収まるシャフト内に収まるように設計されています。小さなキャビネットの中に、エレベーターの制御装置とモーターが収められています。
モーターはインバータとコントローラによって制御されています。誰かがボタンを押してエレベーターを呼び出すと、コントローラはインバータに必要な信号を送ります。これにより、インバータはモーターを正しい方向に駆動させ、エレベーターカー内の重量に関係なく、床面に対して正確な位置で停止させます。エレベーターの電流センサは、モーターに適切な電流が供給されるよう調整します。
エレベーターのドアは、乗客がシャフトに転落するのを防ぐ役割を果たします。最も一般的な構造は、中央で合流し、横方向にスライドして開く2枚のパネルで構成されています。ドアは、スライドドアのモーターと乗客の安全保護機能を統合した制御ユニットによって制御されています。エレベーターのセンサは、モーターの電流を測定します。これには2つの目的があります。1つはパネルをスムーズに動かすこと、もう1つは指や足など何かがドアの開閉を妨げているかどうかを検知し、その場合は閉門を停止させることです。
産業用ロボットの精密制御におけるセンサの役割
ロボットとは、コンピュータや電子プログラムによって制御される電気機械装置のことです。ロボットには、自律型、半自律型、遠隔操作型などがあります。ロボットの種類は、ヒューマノイドからナノロボット、産業用ロボットまで多岐にわたります。
産業用ロボットは通常、アームの先端をあらゆる位置に移動させるために、3～6軸の動きを必要とします。ロボットの代表的な用途には、溶接、塗装、組立、ピック・アンド・プレース（包装、パレタイジング、SMTなど）、製品検査、試験などがあり、これらはすべて高い耐久性、速度、精度をもって行われます。
ロボットアームは、電気サーボモーターによって駆動されます。通常、各軸に1つのモーターが配置されています。これらのモーターは、モーションコントロールユニットから信号を受け取るパワーインバータによって制御されます。アームを制御するために、パワーインバータはモーターをある位置から次の位置へと駆動し、所定の位置で正確に停止させます。そのためには、電流を正確に測定する必要があります。
産業用ロボット用途における電流センサ
トランスデューサーは電流を測定するために使用され、位置センサと連動して、アームの高速動作の制御や、新しい位置での正確な停止を担っています。また、モーションコントロールユニットには、この作業に必要なすべての位置情報を保存するためのメモリも内蔵されています。
産業用ドライブ向け電流センサソリューション
LEMは、産業用駆動アプリケーション向けに最適化された、多種多様な高性能ソリューションを提供しています。当社の製品は、ロボット、エレベーター、フォークリフト、その他のモーター駆動システムでの使用を想定して特別に設計されており、最適な効率、信頼性、および制御性能を保証します。
| 帯域幅 | 200kHz | 200KHz | 200KHz | 300kHz | 90kHz - 450kHz | 300kHz | 1000kHz | 200kHz | 300kHz | 100kHz - 350 kHz | 200kHz | 100kHz – 200kHz | 50kHz | 20H – 6000Hz | 180kHz | 150kHz | 200kHz | 1000kHz |
| 現在の範囲（最大） | 150A | 180A | 1050 A | 10A – 75A | 25A – 300A | 10A – 75A | 125A - 250A | 180A | 20A – 150A | 15A - 625A | 380 A | 55A – 200A | 150A – 900A | 600A – 1800A | 250A – 1400A | 500A - 2000A | 4500A | 9000A |
| 入力電圧 | 5V | 5V | 12V / 15V / 24V | 3.3V – 5V | 3.3V – 5V | 3.3V – 5V | 3.3V - 5V | 5V | 5V | 5V | 4.75V – 5.25V | 12V – 15V | 15V | 20V – 50V | 3.3V – 5V | 3.3V – 5V | 12V – 15V – 24V | 12V - 24 V |
| 取り付け | PCB | PCB | PCB, Panel | SOIC8 | PCB | SOIC16 | PCB | PCB | PCB | PCB, Panel | PCB | PCB | Panel | Panel | Panel | Busbar, Panel | Panel, PCB | Busbar |
| 出力 | Voltage | Voltage | Current | Analog | Voltage | Analog, Digital | Voltage | Voltage | Voltage | Voltage | Voltage | Current | Voltage | Voltage / Current | Voltage | Voltage | Current | Voltage / Current |
| 総合的な精度 | 1% | 0.8% - 1% | 0.4% - 1.4% | 1.3% - 3% | 1% | 1% - 3% | 1.2% - 1.45% | 0.4% - 1% | 0.5% - 0.7% | 1% - 1.35% | 0.83% | 0.3% - 0.41% | 1% - 1.25% | 1% | 1% - 1.25% | 1% | 0.2% - 0.6% | 0.5% |
| テクノロジー | Closed Loop Fluxgate | Closed Loop Fluxgate | Closed Loop Hall Effect | ICS | Open Loop Hall Effect | ICS | Open Loop Hall Effect | Closed Loop Hall Effect | Closed Loop Hall Effect | Open Loop Hall Effect | Closed Loop Hall Effect | Closed Loop Hall Effect | Open Loop Hall Effect | Open Loop Hall Effect | Open Loop Hall Effect | Open Loop Hall Effect | Closed Loop Hall Effect | Open Loop Coreless |
認証および標準
最も厳格な業界標準に準拠
LEMの製品および工程は、以下の業界標準に準拠しています。
- 電磁適合性を認定するLEMトランスデューサーのCEマーク
- 以下のドライブ用途向けIEC標準
- 安全に関するIEC 61800-5-1
- 環境面および機構面の制約に関するIEC 61800-1およびIEC 61800-2
- EMCに関するIEC 61800-3
- RoHSに準拠
- すべての生産センターおよび開発センター（スイスおよび中国）がISO TS 16949認証取得済み
高品質の製品およびサービス：弊社の最優先事項
LEMは、用途および電流測定技術に関する深い知識に基づき、カタログ製品だけでなく、性能、スペース要件、およびコストに関するお客様のご要望に応えるよう完璧に仕上げられる特別注文製品の両方を開発しています。
製品ドキュメント
LEMが産業用オートメーション用途向けに提供する最先端のテクノロジーをご覧ください。詳細について詳しく知りたい方は、パンフレットをダウンロードして、その全容をご確認ください：
アプリケーションガイド：最適なセンサを素早く見つける
幅広い実世界のアプリケーションを調査し、電流および電圧センシング技術が最新のシステムアーキテクチャにどのように組み込まれているかを学びましょう。
LEMアプリケーションガイドでは、アプリケーションのブロック図、センシングに関する知見、および推奨製品をまとめており、エンジニアや開発者が最適なソリューションを見極め、設計プロセスを加速させるのに役立ちます。
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