06
産業

モータドライブ事業部長

安川 国明

Kuniake Yasukawa

当社は，1897 年（明治 30 年）の創業以来，「モートル久磁石式同期電動機（PM モータ：Permanent Magnetの明電」として電動機の開発・製造を通じて社会に貢献しType Synchronous Motor）の製品化に取り組んでいた。てきた。1957 年にサイリスタが発明されると，電動機の1980 年代からは他社に先駆けて電気自動車用 PM モー制御技術は大きく進歩し，当社もサイリスタを用いたインタ・インバータの実用化を進め，2009 年には世界初の量バータを製品化した。創業以来のモータ技術に駆動源とし産電気自動車に供給を開始した。エレベータ用途でも PMてのインバータ技術を融合させることで，新たなパフォーモータを採用し，小形・軽量化・低トルクリップル化を実マンスを発揮させた。即ち電動力応用技術のスタートであ現した。2012 年にはシーブ片持ち構造のメンテナンス性る。以降，電動力応用技術は，モータ制御理論の進化と半に優れた巻上機を，2013 年にはギヤ付き誘導電動機（IM）

導体技術の発達によって大きな発展を遂げてきた。

巻上機のリニューアル用としてギヤレス PM 巻上機の販売

当社の産業システム事業は，高性能な特長製品を市場にを開始し，好評を得ている。また 2016 年には，ファン・提供し，安全で豊かな社会の実現に貢献することを目指しコンプレッサなどの効率を高めるべく磁気軸受を適用したている。主要なコンポーネント製品としては，電動力応用高速大容量の PM モータを開発した。

製品や半導体製造装置への組み込み機器がある。従来，当VC は，半世紀以上にわたる真空遮断器の開発・製造で社はこれらコンポーネント製品の基礎となる要素技術・固培った真空技術を応用した製品である。VC には静電容量有技術について様々な研究開発を進めてきたが，市場のグの固定形と可変形があり，静電容量機差 1% の高精度固定ローバル化に伴うお客様の要望の多様化や製品のコモディVC・ダブルベローズを適用した大電流低トルク可変 VC・ティ化も相まって，現在は，真にグローバルな競争力を持モータと可変 VC をモジュール化したオート VC などのユ

つ製品・技術への選択と集中を進めている。具体的な製品ニークな製品を開発している。

としては，電気自動車，エレベータ，産業機械用途のモー

当社は「より豊かな未来をひらく」ことを企業理念に掲

タ・インバータや半導体製造装置に不可欠な部品である真げ，豊かで住みよい未来社会の実現に貢献するため，新し空コンデンサ（VC）・レーザ発振用パルス電源などがある。

い技術と価値の想像にチャレンジし続けている。今後も本

これらの製品は，長年にわたって当社に蓄積された経験分野における開発を通じて，多様なお客様の要望に応えると技術によって支えられている側面が強い。モータを例に製品を提供していく所存である。

取れば，当社は 1960 年代から回転子に磁石を適用した永明電時報

通巻 356 号

2017

No.3

87

06 産業

高性能な特長製品を市場に提供し，安全で豊かな社会の実現に貢献

2007● PM モータ● 世界初の本格量産電気自動車
ゴーリキ

GORIKI シリーズの用i－● 高速エレベー

MiEV（三菱自動車工業㈱）にモータ用巻上機タ・インバータを供給開始

P M 13 T を

途向けカスタマイズ対応を推進

2010● 荷重センサレス機

能を搭載したエレベータ用インバータ販売開始● 高応答の低慣性 PM モータを開発

サイフレックTHYFREC2013● ギヤ付き IM 巻上機のリニューアル

VT240EL を販売● 高精度固定 VC

FH シリーズを開発開始

用としてギヤレス PM 巻上機 3.5Tと 5.2T を販売開始●エ キ シ マ レ ー ザ 用 パ ル ス 電 源● 高圧 PM モータと PM 駆動高圧イン

GT62A を販売開始

バータ THYFREC VT730PM を開発し，高圧モータの高効率化を

2011● IEC 規 格 対 応 高 圧 イ ン バ ー タ● 大電流と低トルクを実現

実現●高 速 エ レ ベ ー タ 用 イ ン バ ー タ

THYFREC VT850H を販売開始

THYFREC VT730S を販売開始

したダブルベローズタイ● 世界初の 4WD SUV の量産 PHEVプ可変 VC VH シリーズ

アウトランダー PHEV（三菱自動を販売開始

車工業㈱）にモータ・インバータを供給開始

2008● 長寿命対応のポールネジタイプ可変VC

VH－B2 シリーズを販売開始● ダブルベローズ高機能タイプ可変VC

VP シリーズを販売開始

2014● 第 8 世代液晶パネ

ル製造装置に対応● 電源回生機能付き高圧インバータ

THYFREC VT710P を販売開始

付き可変 VC）を販売開始● モータとシーブが一体構造の高速エ

PM15T を販売開始

利用する電源回生コンバータ
THYFREC CV240S シリーズを販売開始

明電時報イプ）を販売開始

2015● 超小形可変 VC

売開始● 高調波抑制と回生エネルギーを有効88VC（300Armsタ● オート VC（モータ2009
レベータ用巻上機2012

した大電流可変通巻 356 号

2017

No.3

VD シリーズを販● 大容量高速巻上機P M 37 Tを開発
● ト ッ プ ラ ン ナ ー 規 制 が 開 始 さ れ，IE3 効率モータを販売開始

2016● 水 処 理・ ば っ 気 用 高 速 PM モ ー タ（250kW－20,000min －1）を開発

2018 ～
産業分野の今後■ モータ■ パルス電源機械システム全体の更なる高効

長年のパルス電源の開発で培っ率 化・ 小 形 化 が 求 め ら れ て お り，た電源技術を応用して，X 線電源

当社はギヤレス・ダイレクト駆動をはじめ様々な特殊電源を製品化やビルトイン化をキーワードに対する。

応していく。

X 線 用 電 源 で は，100kV を 超また磁性材料（磁石・電磁鋼板）える電圧を高速・高効率・高精度が進歩しており，これらを採用すでパルス化することで， 高強度・ることでモータ特性の向上・高効短時間の X 線照射を実現する。そ率化・小形化を実現する。

れにより，X 線撮影時の人体への負担が軽減する。またプラズマ発■ インバータ●マ シ ン ル ー ム レ ス 用 偏 平 巻 上 機

PM3T を販売開始

生用電源では，既に幅広く普及し次世代パワーデバイスや高効率ている高周波電源とパルス電源を変換技術・冷却技術の向上などに重畳することで，新たなプラズマよって，高効率・小形化を実現すプロセスの創造に寄与する。

る。また高電圧化・大容量化に対応するため，マルチレベル制御技■ EV術を適用した製品開発を進める。

SiC な ど の 次 世 代 パ ワ ー デ バ イ

制御技術では，モータの回転振スの採用と高速スイッチング・高動や騒音の抑制，モータ高速化に周波制御・高密度実装技術などに対応した高周波の出力技術が必要

よって，パワー密度が飛躍的に向になる。電動力応用技術の進展に上し，機器の小形化が進む。

よって，環境問題の解決や生活の改善を更に進めていく。

モータは進化する磁性材料を組み込んだ高性能モータを実現する。さらにインバータとモータを● EUV 用 ポ ッ ケ ル ス セ ル ド ラ イ バ

及び成膜用パルス電源を開発

2017● 第 10.5 世代液晶パネル製造装置に対応した大電流可変 VC（400Armsタイプ）を販売開始● 高圧インバータに 10kV 系ライン

■ 真空コンデンサ組み合せて，車載性を向上させた半導体市場では半導体の微細一体形の製品化も行う。また，シ化・高積層化，液晶市場ではパネミュレーションや解析技術を活用

ルの大形化が進むと考えられ，高し た モ デ ル ベ ー ス 開 発 に よ っ て，精度・高耐電圧・大電流の真空コ試作回数の削減や開発期間の短縮

ン デ ン サ が 必 要 に な る。 そ の たを図る。

め，電極の高精度化・高耐電圧化を図り，新たな大電流通電技術を確立する。さらに真空コンデンサで培った真空技術を応用して，新しい製品を創出する。

アップを追加明電時報

通巻 356 号

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06-1 モータ
高速ブロワ・エレベータ・射出成形・合繊機械など産業機械の自動化・省エネ化に貢献

PM モ ー タせた。当社は，2000 年頃からネオ ジ ム 磁 石 を 用 い た PM サ ー ボモータをシリーズ化し，射出成形機用に多く納入してきた。
2010年からのレアアース高騰に端を発し，省・脱レアアース化などの高性能磁石の開発が盛んに行わ
PM サーボモータ

GORIKI シリーズ

PM モータは，界磁に永久磁石などの装置が不要となり，システを用いるため，二次励磁損が無くムの小形化や省エネに貢献する。

効 率 が 高 い と い う 特 長 が あ る。

当社は，1967 年に合繊機械用にPM モータのメリットは，低慣性開発した PM モータを世に送り出化・偏平化・中空軸化など，機械してから，多くのお客様の機械のにマッチしたカスタマイズができ性能向上に貢献してきた。1983

ることである。例えば，高速化に年に発明されたネオジム磁石は，よって今まで用いていた増速ギヤPM モータの性能を格段に向上さ

過去 10 年

現在れており，モータの性能も磁石の動向・発達とともに進化してきている。

合繊機械用自己始動形 PM モータ

未来像

PM モータの品ぞろえを拡充し，250kW－20,000min－1 の高速PM

最近の注目すべき技術として，磁特定用途向けのカスタマイズ対応をモータを開発した。磁気軸受を適用性材料（磁石・電磁鋼板）の進歩や推進した。また，定格回転速度までしたダイレクト駆動で，水処理・ばっ解析技術の向上などが挙げられる。

10ms 以下で加速できる高応答の低気用途の省エネ化に貢献している。

これらの技術を用いることで，モー慣性 PM モ－タを開発した。

タの更なる高性能化を図ることができる。
また，カスタマイズやダイレクト駆動のメリットを生かし，システム全体の省スペース化・高効率化・省メンテナンス化を実現する。併せて，モータ制御技術の進展で，回転振動や騒音を抑えた駆動システムを提供でき，環境問題の解決や生活の改善を更に進めていく。

PM サーボモータ GORIKI シリーズ

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明電時報

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No.3

高速 PM モータ

産業

06-1 モータ

エレベー タ 用巻上機
超高速機までその仕様は多岐にわたっている。
当社はこれまで培った豊富なモータドライブ技術を基に，現在では PM モータを用いたギヤレス機を多く供給している。最近では，高層ビルを想定した大容量高速巻上機

PM37T をリリースした。

主な特長は，以下のとおりである。
⑴ 最適設計で小形化を実現⑵ 分解して搬入でき，芯だし作

エレベータ用巻上機業も容易

当社は，1970 年代の初めからの駆動部はかごを動かす巻上機と⑶ 低トルクリプルの実現によっエレベータ用モータやインバータ巻上機のモータを制御するインて乗り心地を改善の製造・販売を手掛け，世界各国バータから構成されている。その今後も市場の様々な要求に応のエレベータに採用されている。

中でも巻上機は積載質量や速度，

え，新たな製品の開発・販売に取日常生活に不可欠なエレベータ設置方法が様々で，中低速機からり組んでいく。

過去 10 年

現在

未来像

マシンルームレスを目的とした薄高層ビル向けの超高速巻上機や既世界各国のエレベータ市場は著し

形巻上機PM 3Tやピット置き巻上機

設エレベータのリニューアルを目的く拡大しているが，大都市への人口を薄形インバータとともに開発した。とした改修用巻上機を中心に開発し集中に伴うビルの高層化や高齢化にている。

伴うバリアフリー化など，エレベータ用巻上機に要求される方向性は様々である。また乗り心地の向上や安全性・信頼性に対する要求も強く

薄形巻上機

PM3T

大容量高速巻上機PM37Tなってきている。設置面積の縮小や工事期間の短縮のため，小形・軽量化の流れがある。
当社はこれまで培った豊富な技術を生かし，これらの要求に応える製品を供給し続けていく。

ピット置き巻上機

PM3T

改修用巻上機PM3.5T

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産業

06-2 インバータ
工場の自動化や水処理場の省エネなど幅広い分野で活躍

インバ ータ（ ～ 4 7 5 k W ）と 2 0 0 V 系（～ 90kW）があり，近年需要が増加している高速用途にも対応し，800Hz までの高周波を出力できる。
ま た，VT730S に は 6kV 系（ ～ 2 5 0 0 k W ）と 3 k V 系

VT240S のラインアップ

インバータの用途は大きく 2 つ（～ 1250kW） が あ り， こ れ ら

イリスタレオナードの第 1 号機をの非回生タイプのほかに電力回生に分類される。

開発した。以来40年以上，数々

す る THYFREC VT710P も シ⑴ 二乗低減トルク負荷の省エネの技術革新とともに新製品を開リーズ化している。

⑵ 定トルク・定出力負荷の制御

発・ 発 売 し， 低 圧 イ ン バ ー タ

最適なインバータを導入するこTHY FR E C V T 240 S（ 以 下，とで，より大きなメリットを得るVT240S）・高圧インバータことができる。当社のインバータT H Y F R E C V T 730 S（ 以 下，製品の歴史は長く，1961 年に他VT730S）の開発に至った。

社に先駆けて直流電動機駆動用サ

過去 10 年

VT240S には 400V 系

現在

VT240S と VT710 を 開 発 し，VT730S

未来像

海外規格に対応した高速エレ次世代パワーデバイスを使用した

VT710 は電源回生タイプをライン

ベータ用インバータ

THYFREC

高効率・小形のインバータが製品化アップした。

V T 850 H や 高 圧 イ ン バ ー タ

され，単位容積当たりの出力を高め

THYFREC VT730S など，海外向る高パワー密度設計が注目される。

けインバータをラインアップすると高圧インバータでは入力変圧器を用ともに，一般産業用インバータの高いないトランスレスマルチレベルイ

性能化や安全規格に対応した製品をンバータが主流となる。

開発している。

また IoT 技術を活用して，遠隔から機器異常の有無確認，計測データ蓄積から機器余寿命診断・故障予兆検知，ファームウェアのバージョンアップなどを行う。

VT710

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明電時報

通巻 356 号

2017

No.3

VT850H

産業

06-3 パワーコンポーネント
半導体製造装置から電気自動車まで幅広い分野のパワーコンポーネントで社会に貢献

真空コン デ ンサ（V C ）とから，薄膜製造装置や送信機器のインピーダンス調整用として使用されている。当社は，半世紀以上にわたる真空遮断器の開発・製造で培った真空に関する技術・ノウハウを活用し，信頼性の高いVC の開発・製造を行っている。
真空封止容器（真空管）の製造
VC の主なラインアップ

方式には，1 本の真空ポンプで容VC は，数あるコンデンサの中好（100ppm/℃以下）なコンデ器内を排気して封止する真空排気でも直列等価抵抗（ESR）が低く，ンサである。また，電極部を真空封止方式と真空炉内で真空排気と誘電体損失が極めて小さい。そので絶縁しているため，耐電圧は封止を行う真空炉内封止方式があため，1 ～数 100MHz の高周波3 ～ 55kVp まであり，高い電圧る。当社では，量産性に優れた製での許容電流が大きく，また電極が必要な用途に適している。さら造方法である真空炉内封止方式を部が真空中にあり，温度・湿度・に可変 VC は，電極部を動かすこ採用し，更に真空状態を長期間維じんあいによる影響をほとんど受とで静電容量を 2 桁以上（10pF持する仕組みを取り入れている。

けないため，温度特性も非常に良～ 1000pF など）可変できるこ

過去 10 年

現在

未来像

薄膜製造装置用高周波電源や整合FPD（Flat Panel Display）のVC の更なる高器に組み込まれ，電源のキーパーツ大形化や半導体の微細化・高積層化精度化・小形化，として活躍した。など，最先端の製造プロセスに対応

オート VC の機能した製品を供給している。

追加などによって，最先端の製造プロセスに対応し，さらに VC で培った真空技術を真空 VT応用した新しい製 （VoltageTransformer）品を創出する。

可変 VC

固定 VC

VC の主要製品

X 線管

明電時報

通巻 356 号

2017

No.393産業

06-3 パワーコンポーネント

パルス電源に貢献するとともに，高精度で安定的な高繰り返し運転ができ，高い稼働率が求められる半導体製造ラインで活躍している。主な仕様は，以下のとおりである。
⑴ 繰り返し周波数：6kHz 以下⑵ 出力電圧：－30kV 以下
パルス発生ユニット⑶ 出力平均電力：15kW 級⑷ 出力パルス幅：100ns 以下

当社のパルス電源は，エキシマレーザで，半導体リソグラフィなレーザの励起源として使われ，確どで使用されている。また，コンかな品質で，これまでに 3000 台デンサを充電する充電器ユニット以上を納入している。と，半導体スイッチ＋磁気パルス

エキシマレーザは，紫外域の波圧縮回路方式（可飽和リアクトル）長（KrF：248nm，ArF：193nmによるパルス発生ユニットで構成など）で発振する大出力高効率され，小形・軽量で省スペース化

過去 10 年

現在

充電器ユニット

未来像

エキシマレーザ用パルス電源とし成膜用パルス電源をはじめ，プラ長年のパルス電源の開発で培ったて，最先端の半導体製造ラインで活ズマ発生用電源として幅広く普及が電源技術や市場での実績を活用し躍してきた。また，当社の保有技術期待されるパルス幅可変タイプのパて，新たな製品・技術を創造し，こである変圧器や電力変換などの技術

ル ス 電 源 を 開 発 し て い る。SiC パれまでできなかったことをパルス電を活用し，製品力・技術力の発展にワーデバイスなどの新しい技術にも源で行う。例えば，X 線用電源では，寄与してきた。

チャレンジしている。

100kV を超える高電圧を高速・高効率・高精度でパルス化し，高強度・短時間の X 線照射を実現して人体への負担を軽減し，撮影時間を大幅に短縮してＸ線装置の価値を高める。また，プラズマ発生用電源では，既に幅広く普及している高周波電源とパルス電源をうまく重畳し，新たなプラズマプロセスの創造に寄エキシマレーザ用パルス電源

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明電時報

通巻 356 号

2017No.3

パルス幅可変パルス電源

与する。

産業

06-3 パワーコンポーネント

EV 用モータ・インバータ
Gate Bipolar Transistor） パ
ワーモジュールなど，最新部品をFront Motor
Rear Motor

採用し高性能・小形化を実現している。

Generator

さらに直近では，平角線による
Front PDU
（インバータ）Rear MCU（インバータ）

高占積モータ化，モータ・インバータの一体化，さらに 2020 年

アウトランダー PHEV と搭載コンポーネント

電動車両駆動用モータ・インバータには，一般産業用と比較し⑷ 静粛性：静かな室内これらを実現するために，多くて以下の点が重要となる。の最新技術と工夫が集約されて⑴ 高性能：高応答・高精度いる。
モータは PM モータを採用し，載性の向上とバッテリ航続距離の最新の解析技術を駆使して最適磁拡大

気回路・水冷構造，低騒音・低振⑶ 高信頼性：厳しい環境条件の動構造としている。また，インバー中の 10 年，20 万 km 走行

タには直接水冷式IGBT（Insulated

現在1990 年から各種 EV 用コンポー適用を進めている。今後もお客様の要求に応えるため技術開発を進めている。
モータ部⑵ 小形・軽量・高効率：車両塔

過去 10 年を目途に SiC パワーモジュールのインバータ部

インバータ一体形モータ

未来像

2013 年に世界初，4WD SUV の電動車両の普及はますます勢いをネントの開発に取り組んだ。さらに量産 PHEV アウトランダー PHEV

増し，そのバリエーションも増え，世界初の本格量産 EV（三菱自動車工業㈱）にモータ・イモータ・インバータに対する要求も菱自動車工業

ンバータの供給を開始し，年式変更多岐にわたるようになる。その中㈱）にモーとともに改良を重ね，累計 12 万台

で，インバータでは次世代パワーデタ・インバーを超える車両に搭載している。

バイスの採用と高速スイッチング・i－MiEV（三タの供給を開始した。

高温高密度実装技術などによって超小形インバータを，モータでは進化HEV 用扁平モータする磁性材料を組み込んだ高性能モータを実現する。さらに両者を組み合わせ，車載性を向上させた一体形コンポーネントの製品化を行う。
また開発効率を上げるため，高度に進化したモデルベース開発にも取り

i－MiEV

アウトランダー PHEV組む。

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