ソリューション事例 SOLUTION

Case:耐用年数を経過したリアクトルの更新

業種:国内某製鉄メーカー

およそ30年稼働しているリアクトルの更新を行いました。

図面が無かった為、使用条件をヒアリングさせて頂き、現物を基に製作図面を作成、製品を納入いたしました。

一般的に絶縁の劣化診断は非常に難しく、使用している製品を解体しなければ場合があります。
特に絶縁劣化の要因としては、熱や環境に左右されることが大半です

日本電機工業会資料(更新推奨時期に関する報告書より)によると、リアクトルという項目は御座いませんが、変圧器の寿命は15年(更新時期)であり、寿命限度は20~30年。一方、変成器の寿命は10年(更新時期)であり、寿命限度は15~30年と報告されています。

尚、当社絶縁設計は期待寿命として23年(200,000H)で設定していますが、周囲環境、使用環境により左右されます。

下記の表は当社としての経験上ではございますが、目視での判断基準の目安としています。

□ コイル素線絶縁と経年変化と内容

時期 外観 状態
初期状態 透明感のある薄茶色
中期状態 光沢のある茶色
終期状態 光沢の無い茶色 絶縁劣化 更新時期
末期状態 光沢の無い黒に近い茶色 素線の固着力が無くなり動き出す 注意
限界状態 ヒビ、破れ 局部加熱(層間短絡など)を引き起こす 危険

※但し、周囲環境によって色は異なります。(特に塵・埃の質)

□定期交換の検討

寿命については、評価する事は非常に困難であり、終期・末期状態のものは点検・保守の頻度を上げて、管理して頂く必要があります。限界状態のものも含めて早期更新を推奨致します。

"限界を超えたまま使用し手遅れとなる前に早期更新をお勧めします" 

耐用年数を経過して使用しショートしたリアクトル


Case:鍛造向け加熱コイルの効率改善

業種:鍛造メーカー

電力効率を向上させたいというニーズは韓国や中国などの海外にも強く、当社の技術は海外からも評価をいただいています。現地調査により診断を行い、現状使用されているコイルを分析。改善できる余地があれば設計を見直し、製作します。S社の事例では、コイルの再設計の結果、10~30%の効率改善を実現しました。

(InductionHeaterの容量1,200(kw)の場合)

加熱素材の重さ
(kg)
使用Coil 電力使用量
(kw)
節減電力量
(kwh)
改善 ・効果
(%)
8.6 既存 640 66 ↓10.31
改善 574
12.4 既存 796 75 ↓9.42
改善 721
18.4 既存 890 98 ↓11.01
改善 792
27.0 既存 1,087 99 ↓9.11
改善 988

※S社の設備稼働条件による年間電力費節減の計算の事例です。作業時間などは同一条件で比較しています。
※上記は、節減量を表すために「節減電力量 =節減量の平均値(84.5kw)× 1日稼働時間(21h)×月平均稼働日数(25日)×1年(12か月)×稼働率( 89.0%) = 473,792kwh」を元に計算した参考用数値です。稼働率は生産保有時間に加熱炉が実稼働される% です。


Case:ビレットの加熱テスト用誘導加熱装置の事例

業種:鍛造メーカー

鍛造品の開発に際し、ビレットの温度データ測定用の加熱装置をお客様が希望されました。目的があくまで温度データ測定用であったため、低価格でのご対応をご希望されました。低価格実現のためにコイル、マッチングトランスと電源部分が一体化した加熱装置を開発し、納入しました。

【静止加熱用電源】
容 量 30kw
電 流 MAX300A
周波数 30~15kHz(負荷により変動)




Case:直流モーター電力効率改善の事例

業種:大手製鉄メーカー

大手製鉄会社であるお客様は、搬送用のロール用モーターに1970年代に設備投資された旧型の直流モーターをご使用されておられました。直流モーターは、抵抗器を用いて速度制御がなされているため放熱ロスが発生し、電力効率に問題がありました。そこで直流モーターに取り付ける小型のチョッパー制御機「界磁ユニット」を開発。旧型の直流モーターに取り付けるだけで最新の交流制御のモーターとそん色ない電力効率を実現しました。

【10A界磁電源2コイル出力装置】

制御方式:降圧チョッパー方式(電流制御)
定格出力電流:10A(2出力)
出力電流範囲:1~10A
入力直流電圧:200V±10%
出力直流電圧:180V±10%
周囲温度:10~40℃
冷却方法:自冷式
故障出力:界磁喪失 過電流


1.界磁電源装置に改善することにより、周期整備費の削減および界磁喪失検出器・抵抗器更新費用の削減が可能です。

2.抵抗切り替えによる界磁電流の制御からチョッパー方式に切り替えることで電力料金の削減に貢献します。

3.界磁調整用抵抗の発熱が多いため、夏場など電気室温度が上昇し、人にも機器にも環境の悪化が懸念されますが、この界磁抵抗損失がなくなることにより、環境の改善に貢献できます。


Case:小ワークの局部加熱の事例

業種:ボルトメーカー

2種の金属を接合したボルトで、下部部分のみ局部加熱したいというご要望をいただきました。装置の取り合いもあり、コイルの形状設計に苦労しましたが無事に仕様通りの温度、加熱範囲での加熱に成功しました。



Case:焼嵌めされたフランジの引抜き

業種:重電メーカー

従来の工法ではフランジをバーナーであぶり、加熱することで引抜きされておられましたが、炎の当て方が難しく、引抜き作業に失敗して軸を傷つけてしまう問題がありました。

こちらを改善するために、誘導加熱を用いて、ワークの形状に適した加熱コイルを設計し、安定した引抜きを実現しました。



Case:コイルの延命対策の事例

業種:大手製鉄メーカー

製鉄用の誘導加熱コイルは、巨大なワークからの輻射熱による負荷、およびコイルへのワーク接触などの突発事故により消耗品として使用されています。コイルの寿命延長を課題としておられ、お客様と共同でコイルの構造を変更。それまで半年程度で取り換えていたものが1年の延命化に成功しました。コイルの構造についてはお客様と共同で特許を取得しました。


熱間圧延における鋼板へのエッジヒーターにおいて、該エッジヒーターのインダクター鉄芯冷却端部に補強銅板を配設したことを特徴とする熱間圧延における鋼板へのエッジヒーターです。また、該エッジヒーターのインダクター鉄芯コイル挿入部の角部に曲面Rを設けたことを特徴とします。