富士電機技報

新製品紹介論文（2020年）

小林　宣之　2020年11月13日

富士電機は、これまで東海道新幹線の初代0系からN700Aに至るまで、新幹線電車用電機品を納入してきた。このたび、東海旅客鉄道株式会社は、N700系以降13年ぶりのフルモデルチェンジとなる、新型車両N700Sを開発した。N700Sは、さらなる安全・安定輸送を追求し、省エネルギー化などの環境性能、および快適性・利便性を向上させた車両である。また、N700Sは、標準車両の実現により、16両編成だけでなく8両編成や6両編成などさまざまな編成構成に柔軟に対応できる。
富士電機は、新型車両N700Sの実現のため、主回路電機品およびフルアクティブ制振制御システムに組み込まれるフルアクティブダンパ駆動装置を開発してきた。そして、確認試験車を使った走行試験による機能・性能評価を経て、これらの電機品をN700S量産車向けに納入した。

乾　　大佑　　・ 　松中　允亨　　・ 　布宮　智也　2020年11月4日

富士電機は、原子力施設、加速器施設、高度医療施設などにおいて中性子による1cm線量当量率を測定するシンチレーション式中性子サーベイメータ「NSN4」を開発した。
現在、中性子検出器に最も広く利用されている³Heは、自然界にはほとんど存在せず、人工的に製造されるため供給量が限定される。また、テロ対策として、放射性物質などの不審物を検査する必要性から、国際的に需要が増加したことによって³Heを入手することができず、さらに価格も高騰するなど供給の安定性が国際情勢の影響を受けやすいといった問題がある。
そこで富士電機は、放射線が入射すると発光するシンチレータを検出器に採用することで、³Heを使用しないシンチレーション式中性子サーベイメータを開発し、製品化した。

税所　俊治　2020年9月17日

生産ラインで稼働しているモータやファン、ポンプ、ブロワなどの機械設備が突発的に故障すると、復旧までに数時間から数日間を要する事態となり、その間の生産停止による莫大（ばくだい）なロスコストが発生する。このような突発故障を未然に防ぐため、モータをはじめとした機械設備の異常振動を監視する予防保全の取組みが増えている。また、近年、企業や事業所では、保全業務にIoT（Internet of Things）技術の導入を上位方針とすることも増え、その施策として振動計測に取り組む事例も拡大している。しかし、振動計測を保全業務に取り入れたくても、保全担当者自身が注意や危険などの判定基準値となるしきい値を設定するのは非常に困難であり、導入に踏み込めないケースも多い。回転機故障予兆監視システム「Wiserot」は回転機メーカーである富士電機の故障予兆監視のノウハウを集約していて、担当者の困り事を解決するシステムである。
富士電機は、従来よりも高い分解能で精密診断したいというニーズに対応するため、従来の無線式Wiserot と併用が可能で、大容量データが扱えるLAN 式Wiserot の提供を開始した。

栗原　司　　・ 　永塚　一人　　・ 　大坪　宏輔　2020年2月28日

電動力応用プラントにおいて、近年プラント規模が拡大し操業効率の向上が求められている。さらには、生産現場ではトレーサビリティの重要度が増している。そのため、このようなプラントシステムで扱うデータ量が増大している。
表面処理設備や圧延設備に代表される鉄鋼プラントでは、電機品はインバータ制御によって駆動している。このようなプラントで使用されるコントローラは、システムの高度化に伴い、高速大容量メモリや高信頼性ネットワークを備えることが求められている。
そこで、生産設備の稼動状況を監視・制御し、高い信頼性を持たせながら、大容量の監視・制御データを高速に更新可能な電機高速コントローラシステムの主要コンポーネントであるコントローラ「MICREX-VieW XX（ダブルエックス） XCS-3000 Type E」を開発した。

平山　紀友　　・ 　金井　秀夫　　・ 　木代　雅巳　2020年1月23日

2015年に採択された地球温暖化など気候変動問題に関する国際的な枠組みである「パリ協定」（COP21）では，日本は温室効果ガス排出量を2030年度までに2013度比で26%減らすことを目標に掲げている。
また，2018年の「エネルギー使用の合理化等に関する法律」（省エネ法）の改正では，“省エネ再エネ高度化投資促進税制”によって，新たに購入した省エネルギー（省エネ）設備取得価格の30%の特別償却または7%の税額控除を措置する制度が新設されるなど，社会的に徹底的な省エネの推進が行われている。
このような協定や改正された法律に促されて，各家庭や事業所ではエコ製品の購入や太陽光発電などの再生可能エネルギーの活用により電気の省エネが広く実施されている。
電気エネルギーは容易に測定できるので見える化によってさまざまな省エネが行われていて，これ以上の削減効果は望みにくい。一方，蒸気エネルギーは測定が難しく見える化が困難であるため省エネの実感が分かりにくく，実施できたとしても継続できずに止めてしまうことが多かった。しかし，さらなる省エネを実施する上で蒸気の省エネ化は避けて通ることができない。
富士電機は蒸気の見える化を実現するため，配管に外付けするクランプオン式の蒸気用超音波流量計を開発し，製品化した。

木内　忠昭　　・ 　辻村　記一　　・ 　森嶋　洋介　2020年1月15日

太陽光発電で用いられるパワーコンディショナ（PCS）は，その発電規模により大きく二つのタイプに分けられる。MW（メガワット）以上の大規模発電には，大型のPCSで電力を集中変換するセントラル式が，小規模発電には，設置工事や管理が容易な小型のPCSを分散配置したストリング式が用いられてきた。しかし，近年，ストリング式PCS を複数台接続した大規模発電が増加している。その理由として，ストリング式PCSは，セントラル式より，小容量PCSの分散配置で故障時の発電量の低下リスクが低減できる。さらに，個別の昇圧回路による最大電力点追従（MPPT）制御で発電量が多く得られるなどの利点がある。また，基礎工事や搬入道路，重機を不要とする容易な施工に加え，PCSの容量増加により一台当たりのW（ワット）単価が低下した。これによりシステム全体の導入コストが抑制されたことが挙げられる。
富士電機は，これらの市場変化に合わせ，セントラル式PCSシリーズに加え，DC1,100V/50kVAクラスのストリング式PCS「PIS-50/500」をラインアップに加えた。