特集2017年の技術成果

1945
Head Office and Tokyo Works relocated45

May 2018

COLUMN
表紙：

本社，東京工場
1945年

1945年8月，15年に渡った長い戦争が終わりました。戦争末期には原材料や労働力の不足に加え，空襲による被災や工場疎開のため国内の生産能力は急速に衰えました。しかし，戦時経済
は電機工業の規模を拡大し，特に無線通信部門は経営規模，技術水準ともに飛躍的な発達を遂げました。
当社は戦時下に，無線通信機電源における国内トップメーカの地位を築きました。専門の通信電源はもちろん，高度な技術を要する未経験の分野の製品を数多く手がけ，技術を蓄積していきました。
1945年12月，豊島区巣鴨（現在の北大塚）に本社および東京工場を構えました。内部は空襲で全焼し，鉄筋コンクリートの外壁とフロアだけが残った建物を補修し，工場が完工しました。国内は物資不足で食糧難が続き，多くの企業が苦難を強いられたなか，当社は復興への第一歩を踏み出しました。
戦後の激動期を乗り越え，1951年には，地下と一階は機械工場，二階は検査と組立，三階は巻線工場と倉庫，四階は本社事務所として順調に稼動するに至りました。

45
May 2018

SANYO DENKI TECHNICAL REPORT
C

O

N

T

E

N

人々とともに，歩み続ける山洋電気

T

執行役員

S

小野寺 悟

1

特集：2017 年の技術成果

3■ クーリングシステム事業部

2017 年の技術成果 大澤 穂波 ............................................................................................................. 3
高風量防水遠心ファン「San Ace 225W」「San Ace 221W」 羽田 格彦 ほか ............................ 6
高静圧二重反転ファン「San Ace 40」9CRH タイプ

宮沢 秀治

ほか

............................................ 11■ パワーシステム事業部

2017 年の技術成果 塩川 直彦 ............................................................................................................ 15
風力発電・水力発電システム用パワーコンディショナ「SANUPS W73A」の開発

犬飼 将弘

ほか

....................................................................................... 18

無停電電源装置「SANUPS N11B-Li（3kVA）
」の開発

村井 丈夫

ほか

........................................ 22■ サーボシステム事業部

2017 年の技術成果 成沢 康敬 ............................................................................................................ 27
SANMOTION F シリーズ 2 相 42 角 1.8° ステッピングモータの開発 中武 耕二 ほか .............. 30「SANMOTION R ADVANCED MODEL」

AC400V 入力多軸サーボアンプの開発 片岡 隆 ほか ....................................................................... 34

日本電機工業会 技術功績者表彰推薦者 2018 年度／第 67 回

39

主な特許

40

社内表彰 モノつくり大賞（優秀賞）

41

社外発表 一般技術誌（2017 年 1 月〜 12 月）

42

社外発表 技術論文（2017 年 1 月〜 12 月）

42人々とともに，歩み続ける山洋電気

執行役員

小野寺 悟

「私たち山洋電気グループは，すべての人々の幸せをめざし，人々とSatoru Onodera

ともに夢を実現します」これが，私たち山洋電気グループの企業理念です。この企業理念のなかの「人々」とは，「社会や環境」，「お客さまやユー
ザー」，「協力会社や取引会社」のみなさん，「投資家や金融機関」のみな
さん，「同業者や競争会社」のみなさまおよび「社員」です。
このみなさんとともに，「幸せをめざし，夢を実現する」ために，私た
ちは日々歩み続けています。例えば，技術，製品およびサービスを通じて，お客さまやユーザーにとっての新たな価値が創造できる活動をしています。
「同業者や競争会社」のみなさまに対しては，技術提携や競争を通じて，産業の発展と技術の発展を共創する取り組みをしています。また，「社員」が仕事や会社生活を通じて，やりがいを感じ，自己実現を図れる経営をしています。
いま，世の中は大きく変わりつつあります。情報通信技術によって，機械と機械がつながり，機械と社会がつながり，工場ではロボットや自動設備が製品をつくり，AI（人工知能）によるデータの処理と活用が普通におこなわれるようになってきました。
このように，大きく変わりつつあるなかで，「人々」とともに，「幸せをめざし，夢を実現する」ために，「ものづくり」として何が必要で何を大切にすべきかを，「ものづくり」の原点に立ち返って考えてみましょう。
「ものづくり」の目的は，「設計情報」にもとづき，材料や部品に「加工・組立」を施して，「価値」をもつ製品にすることです。そして，その「価値」
を「素早く・簡単につくる」ことが「ものづくり」の本質であり使命です。
「価値」を「素早く・簡単につくる」ために，次の 3 つの組織能力が必要です。すなわち，「敏捷性（迅速かつ的確）」，「柔軟性（臨機応変）」および「創造性（創意工夫）」の 3 つです。
「敏捷性」とは「素早く・的確」におこなうこと，「柔軟性」とは常に変化する環境のなかで，「臨機応変」にアクションできること，「創造性」とは「創意工夫」する能力です。

1

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

「ものづくり」の「敏捷性」を高めるために，ロボットを活用した自動生産ラインや情報通信技術を使って構成要素を結びつけることは極めて有効です。そして，これらの「柔軟性」を高めるために，人による「創造性」が威力を発揮します。
「価値のある製品」を「素早く・簡単に」つくる
ために，人による「創造性」すなわち「創意工夫」が大切です。
本号では「2017 年の技術成果」として，2017 年にリリースした主な新製品と技術を紹介します。
クーリングシステム製品，パワーシステム製品およびサーボシステム
製品ともに，製品をお使いいただくお客さまにとっての「価値」をつく
りだすための「創意工夫」を盛り込んであります。
例えば，「耐 G ファン」は，75G の遠心加速度が加わる環境でも壊れることなく，安心してお使いいただけます。
「高静圧二重反転ファン」は，実装密度が高い装置でも大きな冷却効果を発揮するので，安心して装置の冷却設計ができます。パワーコンディショナ「SANUPS W73A」は，風力発電機や水力発電機の特性に合わせて，最適な「入力電圧−電力」
特性を設定できる工夫をしているので，安心して発電システムを構築できます。また，人の安全を守る機能を搭載したサーボアンプや騒音が小さく効率が高いステッピングモータは，機械装置と人間が近接する用途
でも，安心してお使いいただける製品です。
このように，私たち山洋電気グループは，「人々」の「新しい価値やよろこびを創る」工夫と，それを「素早く簡単に造る」工夫を製品に盛り込んでいます。
ロボットや AI を活用することによって，「敏捷性」と「柔軟性」の高い「ものづくり」ができるようになりました。いまこそ，人による「創造性」
を活かす工夫が必要です。そして，人と人とのつながり，「人々」との結びつきを大切にして，これからも「人々」とともに，歩み続けたいと思います。

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 20182

特集：2017 年の技術成果

クーリングシステム事業部
大澤 穂波
Honami Osawa

サーバ，ストレージシステムなどの情

これらの装置に採用される冷却ファン

報通信機器や電源装置など屋内に設置さに対しては，今まで以上に高風量・高静れる装置や，太陽光発電システムのパワー

圧が求められている。

コンディショナ，高輝度 LED 照明装置，また，あらたな用途として，大きな遠心

電気自動車用充電ステーションなど屋外

加速度が加わる環境下でも高い信頼性をに設置する装置の高性能化・高集積化は有するファンの要求が増えてきた。一例

とどまることなくすすんでいる。

としては，医療用 CT スキャナーの回転部■ 耐 G ファンに使用するファンがあげられる。

2017 年において，当社はこのような要求に応えられる業界トップ※の性能と高信頼性を実現したファンを開発・製品化した。
以下に 2017 年に開発した製品の概要を紹介する。

DC ファン• 120mm 角× 38mm 厚「San Ace 120GP」9GP タイプ• ø172mm × 150mm × 51 厚「San Ace 172GP」9GP タイプ
遠心加速度が加わる環境下で使用できるファンの要求が増えてきた。

ンが求められている。
当社はこのような市場の要求に応えその一例として医療用 CT スキャナー

るため，耐 G ファン「San Ace 120GP」，の内部冷却用ファンがあげられる。この「San Ace 172GP」9GP タイプを開発・製

ような装置では，さらなる高性能化・高信品化した。

頼性化が見込まれており，さらに大きな遠心加速度が加わる環境下でも耐えるファ

耐遠心加速度性能は 75G（業界初※の仕様化）である。

■ ブロアファン

DC ファン• 92mm × 33mm 厚「San Ace B97」9BMC タイプ

92mm × 33mm 厚ブロアファンは，サー

当社はこのような市場の要求に応える

バや電源，印刷機などに採用されてきた。

た め「San Ace B97」9BMC タ イ プ を 開

あらたな用途として，空気清浄機，住宅

3

発・製品化した。

換気，燃料電池など，その用途は広まって

当社従来機種（9BMB タイプ）に対し

おり，より高風量・高静圧が求められていて，最大風量 1.15 倍，最大静圧 1.5 倍を達

る。

成した。

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

■ 二重反転ファン

DC ファン• 40mm 角× 56mm 厚「San Ace 40」9CRH タイプ
サーバや電源市場において，装置の高密度化および発熱量増加にともない，冷却ため「San Ace 40」9CRH タイプを開発・製品化した。
当社従来機種（9CRV タイプ）に対して，ファンに高静圧化が求められている。
特に 1U サーバ，電源，ストレージ市場

最大静圧 1.62 倍を達成した。

では，40mm 角サイズのファンに対して大幅な冷却性能の向上が求められている。

本製品については，本テクニカルレポー
トの「新製品紹介」で詳述する。

当社はこのような市場の要求に応える■ 防水遠心ファン

DC ファン• ø221mm × 71mm 厚「San Ace 221W」9W2T タイプ• ø225mm × 99mm 厚「San Ace 225W」9W2T タイプ
屋外に設置される通信機器や，パワーコ「San
防水遠心ファン「San Ace 221W」，

ンディショナ，大型の空調設備，業務用冷Ace 225W」9W2T タイプを開発・製品化

蔵庫，集塵機などには高風量かつ防水性能

した。
防水性能は IP56 である。

が求められている。

本製品については，本テクニカルレポー

当社はこのような市場の要求に応えるため，業界トップ の冷却性能を達成した※

トの「新製品紹介」で詳述する。

■ 長寿命ファン

DC ファン• 140mm 角× 38mm 厚「San Ace 140L」9LG タイプ• 140mm 角× 51mm 厚「San Ace 140L」9LG タイプ

140mm 角 サ イ ズ の フ ァ ン は，通 信 機

140L」9LG タイプを開発・製品化した。

器，産業用インバータ，燃料電池，急速充当社従来機種 9L タイプおよび 9LB タ

電器，デジタルサイネージなどで幅広く採イプに対して以下の性能を達成した。

用されている。これらの装置では内部の•140mm 角× 38mm 厚

発熱量が増大し，高風量・高静圧の要求が「San Ace 140L」9LG タイプ：

増えてきた。同時に，装置の長寿命化やメ

最大風量 1.7 倍，最大静圧 5.2 倍
期待寿命 1.8 倍（180000h@60˚C）

ンテナンスフリー化のため，従来品以上の長寿命化も求められている。

•

140mm 角× 51mm 厚

当社はこのような市場の要求に応え「San Ace 140L」9LG タイプ：

る た め，140mm 角 × 38mm 厚、140mm

最大風量 1.1 倍，最大静圧 2.7 倍角× 51mm 厚の長寿命ファン「San Ace

期待寿命 3 倍（180000h@60˚C）

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 20184

特集：2017 年の技術成果■ 長寿命防水ファン

DC ファン• 140mm 角× 38mm 厚「San Ace 140W」9WL タイプ• 140mm 角× 51mm 厚「San Ace 140W」9WL タイプ

140mm 角サイズの防水ファンは，太陽光発電システムのパワーコンディショナ，水ファン「San Ace 140W」9WL タイプを開発・製品化した。

高輝度 LED 照明装置，電気自動車用充電

当社従来機種 9W タイプおよび 9WB タ

ステーションなど屋外に設置する装置にイプに対して以下の性能を達成した。

多く採用されている。これらの装置では•140mm 角× 38mm 厚

内部の発熱量増大に対応するために，防水「San Ace 140W」9WL タイプ：

性能を有し，かつ，今まで以上に高風量・最大風量 1.7 倍，最大静圧 5.2 倍

高静圧で長寿命なファンが求められてい期待寿命同等（100000h@60˚C）る。

•

140mm 角× 51mm 厚

当社はこのような市場の要求に応える「San Ace 140W」9WL タイプ：

ため，前述の「San Ace 140L」9LG タイプ

最大風量 1.1 倍，最大静圧 2.7 倍をベースに防水仕様を追加した長寿命防

期待寿命 1.7 倍（100000h@60˚C）※製品の発売時点における性能比較による。産業用 DC ファンとして。同サイズの場合。当社調べ。

大澤 穂波
1989 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの設計・開発に従事。

5

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

新製品紹介高風量防水遠心ファン「San Ace 221W」「San Ace 225W」
羽田 格彦

宮沢 昌嗣

村山 勇人

長塚 幸弘

Kakuhiko Hata

Masashi Miyazawa

Hayato Murayama

Yukihiro Nagatsuka

万治 志

堀内 雄斗

山崎 哲也

Nozomi Manji

Yuto Horiuchi

Tetsuya Yamazaki

1. まえがき
近年，携帯電話の基地局や通信設備，太陽光発電用パワーコン
デショナなどの屋外設置装置においても，高性能・高機能化により，発熱量は増加の一途をたどっている。それに伴い，冷却ファンには防水性能を有し，かつ高風量化の要求が高まっている。
また，新たな市場として，大型の空調設備・業務用冷蔵庫・集塵機などの装置にも，防水性能を有した高風量ファンの要求が増えてきている。
これらの要求に応えるべく，高風量防水遠心ファン「San Ace

225W」「San Ace 221W」2 機種を開発した。本稿では，この高風「San Ace 221W」9W2T タ
量防水遠心ファン「San Ace 225W」
イプ（以下，開発品という）の特長と性能を紹介する。

2. 開発品の特長
図 1，2 に開発品の外観を示す。

図 1 ø225mm × 99mm 厚「San Ace 225W」9W2T タイプの外観

以下に開発品の特長を示す。
（1）高風量（2）防塵防水「保護等級 IP56 ※」（3）PWM コントロール機能※ 保護等級 IP56
保護等級（IP コード）は，IEC（国際電気標準会議）60529「DEGREES OFPROTECTION PROVIDED BY ENCLOSURES（IP Code）」で規定されています。
（IEC 60529:2001）

図 2 ø221mm × 71mm 厚「San Ace 221W」9W2T タイプの外観

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 20186

3. 開発品の概要

3.2.3 PWM コントロール機能

3.1 寸法諸元

ントロール機能を備えている。

開発品は，ファンの回転速度を外部から制御できる PWM コ

図 3，4 に開発品の寸法諸元を示す。

ファンを常時フルスピードで使用するのではなく，装置の発熱状態に応じて回転速度を制御することで，装置全体としての3.2 特性3.2.1 一般特性

低消費電力化と静音化を実現できる。

3.3 期待寿命

表 1，2 に一般特性を示す。

開発品の周囲温度 60˚C における期待寿命は，40,000 時間（残3.2.2 風量−静圧特性

存率 90%，定格電圧連続運転，フリーエア状態，常湿）である。

図 5，6 に開発品の風量−静圧特性例を示す。

(10)

300

71±1
63.5±1

リード線

AWG 18
UL 1430

風吹出方向

+30
0

(10)
(70)

45°

風吹出方向

+30
0
(70)

300

99±1.590.4±1.5

45°

リード線

AWG 18
UL 14304-M490°ø221±1
ø161±190°+2
ø225 0+2
ø153 0

4-M4

図版の文字

123

英語版用

Condens
3

Times Ten

8±
0.
ø5

風吹出方向

ø118.6±1

ø5

風吹出方向

8±
0.3

英語版用

ø118.6±1
回転方向

回転方向

図 4 ø221mm × 71mm 厚「San Ace 221W」
9W2T タイプの寸法諸元（単位：mm）

図 3 ø225mm × 99mm 厚「San Ace 225W」
9W2T タイプの寸法諸元（単位：mm）

表 1 ø225mm × 99mm 厚「San Ace 225W」9W2T タイプの一般特性
型番9W2TS48P0S001

[V]

PWM
使用電圧
定格
デューティ 定格電流 定格入力
範囲
回転速度
※
サイクル

48

36 〜 72

定格電圧

[V]

[A]

[W]

100

2.45

15

0.24

[%]

最大風量

-1

最大静圧

音圧
レベル

[min ] [m /min] [CFM][Pa] [inchH2O] [dB(A)]

117.6

3,000

23.5

830

635

2.55

72.0

11.5

1,000

7.83

276

70.6

0.28

52.5

3

使用温度範囲

期待寿命

[˚C]

[h]

−25 〜＋70

40,000/60˚C（70,000/40˚C）※入力 PWM 周波数：25kHz，PWM デューティサイクル 0% 時の回転速度は 0min-1
当社インレットノズル［別売（型番：109-1134H）］装着時

表 2 ø221mm × 71mm 厚「San Ace 221W」9W2T タイプの一般特性
型番9W2TP24P0H001
9W2TP48P0S001

[V]

PWM
使用電圧
定格
デューティ 定格電流 定格入力
範囲
回転速度
※
サイクル

24

16 〜 36

定格電圧

48

[V]

36 〜 72

[%]

100

[A]

[W]

3.35

最大風量

音圧
レベル

[min-1] [m3/min] [CFM][Pa] [inchH2O] [dB(A)]

80.4

3,050

530

17.6

621

2.13

15

0.4

9.6

1,000

5.75

203

57.0

0.23

53.5

2.3

110.4

3,400

19.6

692

659

2.65

73.5

15

0.2

9.6

1,000

5.75

203

57.0

0.23

53.5

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

使用温度範囲

期待寿命

[˚C]

[h]

71.5

100

※入力 PWM 周波数：25kHz，PWM デューティサイクル 0% 時の回転速度は 0min-1
当社インレットノズル［別売（型番：109-1135H）］装着時

7

最大静圧

−25 〜＋70

40,000/60˚C（70,000/40˚C）

高風量防水遠心ファン「San Ace 225W」「San Ace 221W」

DC48V
PWMデューティ100%（Pa）（inchH2O）

800

DC24V/48V
PWMデューティ100%（Pa）（inchH2O）

800

3.0

3.0
9W2TP48P0S001

9W2TS48P0S001
2.5

2.5

600

1.5

9W2TP24P0H001

2.0
静圧

静圧

2.0

600

400

1.5

1.0

400

1.0
200

図版の文字

200

0.5

123

英語版用

0.5

Condens

英語版用

0

0

5
0

200

10

15
400

25（m3/min）

20
600

800

（CFM）

0

Times Ten
0

5
0

200

風量

図 5 ø225mm × 99mm 厚「San Ace 225W」
9W2T タイプの風量−静圧特性4. 開発のポイント
開発品は，従来品の高風量遠心ファン「San Ace C225」「San

Ace C221」の性能と構造部品をベースとして，これまでの当社

10

15
400

25（m3/min）

20
600

800

（CFM）

風量

図 6 ø221mm × 71mm 厚「San Ace 221W」
9W2T タイプの風量−静圧特性

しい構造を採用した。
図 7 に開発品の活電部の外観を示す。
開発品のフレームとカバーはアルミニウム製で，塗装を施すことで防錆性を高め，信頼性を向上させている。

防水ファンとは異なる新しい構造を採用することにより，高風量化を実現した。
以下に開発のポイントについて説明する。

4.2 放熱設計とモータ効率の向上

開発品では，制御回路部品を空間に納める構造としたため，部品を直接空冷できない。制御回路部品の温度が上昇し，空間内

4.1 防水設計

従来の当社防水ファンには 2 種類の構造がある。活電部（基板の温度が高くなると，電解コンデンサの寿命が短くなる懸念があるため，空冷以外の方法で温度上昇を低減する必要がある。

と制御回路，およびモータ部）をエポキシ樹脂などで完全に覆う

開発品では，ベースとした高風量遠心ファンからモータ高さ・タイプと，活電部をラビリンス構造の内側空間に納めることでマグネット径・マグネット材質を見直すことでモータ効率の改防水性を確保しているタイプである。

善を図り，制御回路部品の発熱を低減している。また，ファンの開発品は，大型ファンで電流値が大きいため，電解コンデンサ

外形寸法を変更することなく基板サイズを大きくして高発熱部を使用している。この電解コンデンサは圧力弁部を塞ぐことが品の配置を最適化することで，温度上昇を低減し，高風量と防水できないため，エポキシ樹脂等で完全に覆う構造は採用できな性能を実現している。

い。

表 3 に従来品と開発品のモータ効率の比較を示す。

電流値が大きく制御回路部品の発熱も高いことから，当初は，
表 3 モータ効率の比較

電解コンデンサをエポキシ樹脂などで覆わず，制御回路部品の周囲に空間を確保して空気を通すことができる，ラビリンス構

モータ効率［%］造を採用することを検討した。しかし，さまざまな構造を検討したが，空冷のために部品周囲に空気を通すと，どうしても水も侵入してしまい，冷却性と防水性を両立できなかった。
そのため，開発品では，モータ部のみをエポキシ樹脂で覆い，ベースファン

開発品

最小負荷時（最大静圧時）

76

77

最大負荷時

75

78

基板と制御回路はフレームとカバーで構成する空間に納める新SANYO DENKI Technical Report No.45 May 20188

モータ部をエポキシ樹脂で覆う

アルミ製カバー（塗装）

カバーとフレームで構成する空間に制御回路を密閉アルミ製フレーム（塗装）

図 7 開発品の活電部外観

5. 従来品との比較

6. むすび開 発 品 の 最 高 風 量 品 9W2TS48P0S001（ ø225mm ×

本稿では，開発した高風量防水遠心ファン「San Ace 225W」

99mm 厚 ）と，防 水 遠 心 フ ァ ン 従 来 品 の 最 高 風 量 品 で あ る「San Ace 221W」9W2T タイプの特長と性能の一部を紹介し

9W1TG48P0H61（ø175mm × 69mm 厚）との「風量−静圧特た。

性」比較を図 8 に示す。

開発品は，新しい防水構造を採用し，モータ効率の向上と高発開発品は，最大風量を 2.6 倍，最大静圧を 1.7 倍と大幅に向上させた。

熱部品の配置の最適化により，高風量と保護等級 IP56 の防塵防水性を実現した。

ø225mm × 99mm 厚ファンは，防水遠心ファンとして業界
700

DC48V
PWMデューティ100%「San Ace 221W」9W2T タイプ
トップ※ の高風量を実現した。

開発品と防水性を両立したファンの要求がますます増えると予想されは，防水遠心ファンとして，業界初※の製品サイズである。
今後も，屋外設置機器において装置の高発熱化が進み，高風量

600

9W2TS48P0S001

る。また，空調機や集塵機などの新しい用途でも，防水遠心ファンの要求がさらに増えると予想される。

静圧［Pa］

500

本開発品は，高風量と防塵防水性を実現したことにより，お客1.7倍さまの抱える課題を解決できるものと考える。
今後も，多様化していく市場に先駆けて，お客さまの価値を創400造する製品を開発する所存である。

300※ 2017 年 7 月 3 日現在。当社調べ。

従来品

9W1TG48P0H61
200

100
2.6倍
0

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

風量［m3/min］

図 8 風量−静圧特性比較

9

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

図版の文字

123

高風量防水遠心ファン「San Ace 225W」「San Ace 221W」

羽田 格彦
1997 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

宮沢 昌嗣
1998 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

村山 勇人
2006 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

長塚 幸弘
2013 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

万治 志2016 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

堀内 雄斗
2017 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

山崎 哲也
1997 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201810

新製品紹介高静圧二重反転ファン「San Ace 40」9CRH タイプ
宮沢 秀治

中村 俊之

西牧 健太

山崎 哲也

Shuji Miyazawa

Toshiyuki Nakamura

Kenta Nishimaki

Tetsuya Yamazaki

1. まえがき
近年，サーバや電源市場において，機器内部の高密度化および発熱量増加が一層進んでいる。特に 1U サーバ市場では，40mm
角サイズのファンでの大幅な静圧性能の向上が求められている。当社では，従来から多くの 40mm 角 56mm 厚の二重反転ファンを開発し販売してきたが，冷却性能を満足できないケースが増えてきた。そのため，高密度環境下でも冷却可能な高静圧ファンの要求が高まっている。また，消費電力や騒音も重要な課題となっている。
こうした要求に応えるため，羽根・フレーム・モータ・回路のすべてを新規に設計した 40mm 角 56mm 厚の高静圧二重反転
図 1 40mm × 56mm 厚「San Ace 40」9CRH タイプの外観

ファン「San Ace 40」9CRH タイプ（以下，開発品という）を開
発・製品化した。
本稿では，その特長と性能を紹介する。

3. 開発品の概要

2. 開発品の特長

3.1 寸法諸元

図 1 に開発品の外観を示す。

図 2 に開発品の寸法諸元を示す。

開発品の特長を以下に示す。

3.2 特性3.2.1 一般特性

（1）高静圧（2）低消費電力

表 1 に開発品の一般特性を示す。

定格電圧は DC12V のみで，定格回転速度は吸込側 29,500min-1，（3）低騒音吐出側 25,500min-1 である。

（4）1U サイズユニットに最適

吸込側

320

4-ø3.5±0.3
取付用穴

+30
0

吐出側

(10)

(5)

56±0.540±0.332±0.3(5)320

32±0.340±0.3

(10)

+30
0

リード線

AWG 24
UL 10614-ø3.5±0.3

回転方向

風吹出方向

図 2 開発品の寸法諸元 （単位：mm）

11

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

取付用穴

回転方向

高静圧二重反転ファン「San Ace 40」9CRH タイプ

表 1 開発品の一般特性
定格電圧

型番

[V]

9CRH0412P5J001

PWM
使用
デューティ 定格電流 定格入力
電圧範囲 サイクル

最大風量[min-1]

[A]

[W]

吸込側

吐出側 [m /min] [CFM]

最大静圧

[%]

10.8

100

2.52

30.24

29,500 25,500

0.93

32.9

1,700

6.83

70

12.6

20

0.06

0.72

3,000

0.08

2.8

17

0.07

20

3.2.2 風量−静圧特性

3

2,600

[Pa]

音圧
レベル

[V]
〜

12

定格回転速度

使用
温度範囲[inchH2O] [dB(A)]

期待寿命

[h]

[˚C]
− 20
〜
＋ 70

30,000/60˚C

ミュレーション技術を活用し，十分な強度を保てるよう羽根の図 3 に開発品の風量−静圧特性例を示す。

翼の厚みを従来品の約 1.4 倍とした。
図 4 に前段ファンと後段ファンの羽根を示す。

3.2.3 PWM コントロール機能

図 5 に翼の厚みの従来品との比較を示す。

開発品は，ファンの回転速度を外部から制御できる PWM コ

ントロール機能を備えている。
（inchH2O）
（Pa）

8.0
7.0

DC12 V

2000
1800

PWMデューティ 100%

1600
6.0
1400

静圧

5.0
4.0
3.0

図版の文字

前段

1200

123 後段
英語版用Condens
図 4 前段ファンと後段ファンの羽根

1000

英語版用

Times Ten

800

翼の厚み

600

翼の厚み

2.0
400
1.0
0

PWMデューティ 20%

1.4倍

200

0

0.1

0

0.2
5

0.3

0.4

10

15

0.5

0.6

0.7

20

25

0.9

0.8
30

1.0（m3/min）
35（CFM）

風量

従来品

開発品

図 5 従来品と開発品の翼の厚み比較

図 3 開発品の風量−静圧特性例
翼の厚みを増すことは，風量−静圧特性や消費電力，音圧レベ
ルに大きな影響があるが，前段ファンと後段ファンの羽根形状

4. 開発のポイント
開発品は，従来品と同等の最大風量を維持しつつ，静圧性能のや取り付け角度，回転速度の組み合わせを変更しながら，3D プ
リンター造形や性能評価を繰り返して最適化をはかり，目標性能を達成した。

大幅な向上を実現した。静圧性能向上のために，高回転化が必須であり，それを実現するために羽根・フレーム・モータ・回路
すべてを新規に設計した。
以下に開発のポイントと当社従来製品の「San Ace 40」9CRV
タイプ（以下，従来品という）との違いについて説明する。

4.2 モータ・回路設計

ファンの高回転化を実現するために，新規にモータステータ

を設計し，モータ駆動方式を単相駆動から三相駆動へ変更した。

40mm 角サイズのファンは基板が小さいうえに，三相駆動方式に変更したことで，従来品に比べ電子部品点数が増え，部品を4.1 羽根設計

搭載しきれない懸念があった。そこで電子部品の選定や部品配強度が必要であった。

路を実現した。

開発品に採用した羽根は，約 3 万回転の高回転に耐えられる

過去に蓄積された信頼性評価試験の結果をもとに，応力シ置を工夫し，従来品から基板サイズを変更することなく，新規回
図 6 に従来品と開発品のモータ部を示す。

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201812

5.2 消費電力の比較（従来品同等性能時）

図 9 に従来品と開発品の同等冷却性能時における消費電力の比較を示す。
開発品の回転速度を PWM 制御で下げて，想定動作点において従来品と同等冷却性能とした場合，従来品に比べて消費電力を 10% 低減している。
1800

開発品（三相駆動）

図 6 従来品と開発品のモータ

さくなり，従来品の 1/3 程度に抑えることを実現した。
図 7 に定常運転時の電流波形比較を示す。

静圧 [Pa]

開発品は高回転化にともない従来品よりも消費電力は大きくなっているが，三相モータ化により電流波形のピーク変動は小

10%低減

1600
1400

16

1200

12

1000

8

800

4

600

1/3

20

0

電圧：12VPWM周波数：25kHz

400

消費電力 [W]

従来品（単相駆動）

24

従来品

9CRV0412P5J201
200

開発品（PWM Duty 80%）

9CRH0412P5J0010

従来品（単相駆動）

開発品（三相駆動）

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

風量 [m3/min]

図 7 定常運転時の電流波形例（従来品との比較）

図 9 風量−静圧特性例（従来品との比較）

5. 開発品と従来品の比較

5.3 音圧レベルの比較（従来品同等性能時）

5.1 風量−静圧特性の比較ない，前段ファンと後段ファンの回転速度比や，羽根形状を工夫

開発品は，音圧レベルを抑えることにも注力して設計をおこ

開発品は従来品に対し，最大風量が同等でありながら，最大静圧が 62% アップしている。

した結果，従来品に比べて低騒音を実現した。
図 10 に従来品と開発品の同等冷却性能時における音圧レベ

図 8 に従来品と開発品の風量−静圧特性比較を示す。

ルの比較を示す。

図版の文字

PWM Duty：100%

1800
1600

Times Ten

1200
1000
従来品

3dB(A)低減

1200

静圧 [Pa]静圧 [Pa]

英語版用

62%アップ

800

80

Condens

開発品

9CRH0412P5J001

1400

1400

英語版用

電圧：12V

1000

60

800

50

600

40

9CRV0412P5J201

600

電圧：12VPWM周波数：25kHz

400

9CRV0412P5J201

200

20

開発品
（PWM Duty 80%）200

9CRH0412P5J001
0

0.2

0.4

0.6
風量 [m3/min]

0.8

図 8 従来品と開発品の風量−静圧特性例

13

30

従来品

400

0

70

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

1

0

0

0.2

0.4

0.6
風量 [m3/min]

0.8

1

図 10 風量−静圧特性例（従来品との比較）

10

音圧レベル [dB(A)]

123

2000

高静圧二重反転ファン「San Ace 40」9CRH タイプ

6. むすび
本稿では，開発した 40mm 角 56mm 厚高静圧二重反転ファン「San Ace 40」9CRH タイプの特長と性能の一部を紹介した。
開発品は，当社従来品に対して同等の最大風量を維持しながら大幅な高静圧化を実現した。また，従来品と同等冷却性能とした場合に，消費電力や音圧レベルの低減を実現した。
これにより，今後ますます進むと予想される高発熱・高密度な装置の冷却に大きく貢献ができると考える。
今後も，新たな夢を実現できる製品開発をおこない，お客さまに満足していただける製品を提供していく所存である。

宮沢 秀治
2012 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

中村 俊之
1999 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

西牧 健太
2012 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

山崎 哲也
1997 年入社
クーリングシステム事業部 設計部
冷却ファンの開発，設計に従事。

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201814

特集：2017 年の技術成果

パワーシステム事業部
塩川 直彦
Naohiko Shiokawa

2017 年 4 月，再生可能エネルギーの固再生可能エネルギー市場向けに，太陽

定価格買取制度（以下，FIT）について大幅

光発電システム用パワーコンディショナ

な見直しが実施された。改正のポイント「SANUPS P73L」を開発した。P73L は

UPS 市 場 へ は，使 用 環 境 条 件 や 寿 命は，太陽光発電に偏重した市場動向に対蓄電池を接続することができ，停電時に，が鉛蓄電池よりも優れているリチウムイ

し，風力，地熱，中小水力，バイオマスの蓄電池と太陽電池の発電電力を供給でき

オ ン 蓄 電 池 を 搭 載 し た UPS「SANUPS導入を促進する制度に見直したことである。さらに，ピークカット機能を備え，夜る。制度発足から 5 年を経て，FIT は大き間電力を蓄電池に蓄え，昼間に太陽電池く転換した。

三相パワーコンディショナは国内初である。※

で発電した電力と合わせて使用できる。

「SANUPS N11B-Li」を 開 発
A11K-Li」
した。使用温度範囲は A11K-Li が− 20 〜
＋ 55˚C，N11B-Li が − 20 〜 ＋ 50˚C で，また，UPS 市場では，無線通信基地局

また，風力発電および水力発電システ

厳しい使用環境でも使用できる。また，やコインパーキングなど，屋外で稼動す

ム 用 パ ワ ー コ ン デ ィ シ ョ ナ「SANUPS

10 年間，蓄電池の交換が不要で，メンテる設備機器のバックアップ用 UPS に，過W73A」を 開 発 し た。W73A は，風 車 や

ナンスフリーを実現した。

酷な使用温度条件や省メンテナンスが求水車が効率よく発電できるように，シス

められるようになった。

テムに合わせて直流入力電圧−電力の特

このような市場要求に対し，パワーシ

性を自由に設定できる。なお，発電に最適ステム事業部は，2017 年に以下の製品をな条件を，風車や水車に合わせて正確に開発し，市場投入した。

設定できる風力発電および水力発電用の本稿では，その概要と特長を述べる。
※ 2017 年 10 月 11 日現在，三相の風力・水力発電システム用パワーコンディショナとして。当社調べ。

■ 電力ピークカット機能付きパワーコンディショナ「SANUPS P73L」
当社は，すでにリチウムイオン蓄電池な

図 1 に「SANUPS P73L」連系自立充電どに対応した電力ピークカット機能付きタイプと連系自立タイプの外観を示す。

パワーコンディショナ「SANUPS P73K」

連系自立充電タイプは，パワーコンディを販売しているが，2017 年に「SANUPS

ショナユニットに搭載される絶縁コン

P73K」の 機 能 ･ 性 能 を 踏 襲 し，市 場 のバータ回路とインバータ回路から，太陽電

ニ ー ズ に 応 え，新 し い 機 能 を 搭 載 し た池の電力と蓄電池の電力を一般負荷に給「SANUPS P73L」を開発した。

電することで，電力のピークカットにも対「SANUPS P73L」は 10kW パワーコン応できる。また，系統の停電時には自立出

ディショナユニット，10kW 充電ユニッ

力に交流電力を給電できる。

ト，入出力箱の組み合わせで構成されてお「SANUPS P73L」は，連系運転モード，

り，10kW パワーコンディショナユニッ

ピークカット運転モード，充電運転モー

トを最大 6 台まで積み上げることができ

ド，自立運転モードの 4 つの運転モードをるビルドアップタイプである。定格出力有している。図 2 に各運転モードの切り替

容量は 10 〜 60kW の連系自立充電タイプ

えを示す。

と連系自立タイプをラインアップしている。

15

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

連系自立充電タイプ

連系自立タイプ

30kW

30kW

図 1 「SANUPS P73L」の外観

■ 連系モード■ ピークカットモード

太陽電池

太陽電池

停電時
使用負荷

停電時
使用負荷
商用電力

商用電力

電力トランス
デューサ

一般負荷

一般負荷

電力トランス
デューサ

蓄電池

蓄電池

図版

123

英語

■ 充電モードCond■ 自立モード

英語

Tim

太陽電池

太陽電池

停電時
使用負荷

停電時
使用負荷

商用電力

商用電力

一般負荷
蓄電池

電力トランスデューサ

一般負荷

電力トランス
デューサ

蓄電池
スケジュール設定

手動切り替え，自動切り替えまたは遠隔操作での切り替え

図 2 各運転モードの切り替え■ 風力発電・水力発電システム用パワーコンディショナ「SANUPS W73A」
太陽光発電に続く再生可能エネルギー「SANUPS W73A」は，風力発電機・水として，風力発電や小中水力発電に普及の力発電機の最大出力特性と同一の発電電

期待が集まっている。10kW クラスの小力特性を設定できる，「直流入力電圧−直型風力発電や小水力発電は，永久磁石式発流入力電力の特性設定機能」を実装した。

電機を使用するケースが多く，太陽光発電

図 3 に「SANUPS W73A」の外観を示す。

と同様，使い勝手の良い直流−交流変換タ

電力特性の設定は最小 2 点から最大 32

イプのパワーコンディショナが求められ点まで設定することができ，一度設定している。

た電力特性を容易に追加，変更，削除でき2017 年，発電システムに合わせて直流る。また，さまざまなシステムでの使用を

入力電圧−直流入力電力の特性を自由に想定しているため，運転開始電圧と運転停設定できる，風力発電・水力発電システ

止電圧を，自由に設定できる。

ム 用 パ ワ ー コ ン デ ィ シ ョ ナ「SANUPS

図 3 「SANUPS W73A」の外観

W73A」を開発した。

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201816

特集：2017 年の技術成果■ 小容量無停電電源装置「SANUPS A11K-Li」，「SANUPS N11B-Li」シリーズ
近年，通信基地局，交通信号機，コイン

較して，広範囲の温度環境での使用を実現

パーキング，屋外監視カメラなど，屋外設

でき，省スペースで長時間のバックアッ

備のバックアップとしての要求が増えて

プ，バッテリ交換不要のメンテナンスフ

いる。屋外では，外気温度など厳しい使用リーを実現した。

環境条件のほか，設置スペースの低減，長図 4 に「SANUPS A11K-Li」シリーズ

時間バックアップ，省メンテナンスが求めの外観を，図 5 に「SANUPS N11B-Li」シられている。

リーズの外観を示す。

従来の UPS に使用していた鉛蓄電池

使用温度範囲は，「SANUPS A11K-Li」

は，使用温度範囲が限られ，寿命時のバッ「SANUPS N11Bが − 20˚C 〜 ＋ 55˚C，クアップ時間が短く，電池交換が必要となLi」が− 20˚C 〜＋ 50˚C と，LiB の使用にる。また，長時間バックアップでは，バッより幅広い使用温度範囲を実現しており，テリの増設により，広い設置スペースが必

極寒，酷暑の地域でも安心して使用ができ

要だった。

る。

そこで，2017 年，当社はリチウムイオ

鉛 蓄 電 池 を 使 用 し た 従 来 の UPS は，ン電池（以下，LiB）を採用した，小容量

約 5 年ごとにバッテリ交換作業が必要で

無 停 電 電 源 装 置「SANUPS A11K-Li」，

あったが，LiB を採用することで，10 年「SANUPS N11B-Li」シリーズを開発し間バッテリ交換が不要である。また，従来た。

UPS と比較し，約 1/2 の体積のため，少なは，常時インバー「SANUPS A11K-Li」

いスペースで設置ができる。

タ給電方式で，出力容量 1.5kVA，3kVA，「SANUPS N11B-Li」は，密閉構造を採5kVA サーバなど屋内のバックアップと用し，小さな虫，動物などの外来固形物にして使用できる。

対する保護，防水性能に優れた構造となっ「SANUPS N11B-Li」は，常 時 商 用 給ている。これにより，安心して屋外で使用

電 方 式 で，出 力 容 量 1kVA，1.5kVA をすることができる。

それぞれラインアップした。
「SANUPS

トユニットを搭載し，UPS と LiB 間の情

アップ，「SANUPS N11B-Li」は屋外に設

報インタフェースを備えた。LiB の詳細

置される設備のバックアップとして使用情報を監視し，UPS と LiB 相互の保護動作や異常検出をおこなうことで，安全に両シリーズともに，従来の鉛蓄電池と比LiB を使用できる。

塩川 直彦
1989 年入社
パワーシステム事業部 設計部
電源装置の開発・設計に従事。

17

図 4 「SANUPS A11K-Li」シリーズの外観

両シリーズともに，バッテリマネジメン

A11K-Li」は サ ー バ な ど 屋 内 の バ ッ ク

できる。

1.5kVASANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

1.5kVA

図 5 「SANUPS N11B-Li」シリーズの外観

新製品紹介風力発電・水力発電システム用
パワーコンディショナ「SANUPS W73A」の開発
犬飼 将弘

濱武

西澤 博文

藤巻 哲也

Masahiro Inukai

Takeshi Hama

Hirofumi Nishizawa

Tetsuya Fujimaki

内堀 真宏
Masahiro Uchibori

新村 翔
Sho Niimura

1. まえがき

このような問題を解決し，従来機以上に電力を有効活用する
ため，「SANUPS W73A」では風力発電機・水力発電機の最大出2015 年末に開かれた国連気候変動枠組条約第 21 回締約国会
議（COP21）では，世界共通の目標として，産業革命前からの気力特性と同一の発電電力特性を設定できる，「直流入力電圧−直流入力電力の特性設定機能」を新たに追加した。

温上昇を 2˚C 未満に抑制し，1.5˚C までへの抑制に向けた努力の継続に言及した「パリ協定」が採択された。
これを受け，わが国では 2016 年に「地球温暖化対策計画」が閣議決定された。このなかで，再生可能エネルギーは地球温暖化対策に必要不可欠であるとされ，最大限の導入がうたわれてい3.「SANUPS W73A」の概要と仕様
図 2 に「SANUPS W73A」の外観，図 3 に基本回路構成，表 1に仕様を示す。
「SANUPS W73A」はコンバータ部に高周波絶縁方式を採（1）る。

こうした背景から，再生可能エネルギーとして太陽光発電に
続いて風力発電や水力発電に注目と期待が集まっている。今回用しており，系統側の電気方式によらず直接連系できるようになっている。

新たにシステムに合わせて直流入力電圧−直流入力電力の特性を自由に設定できる，風力発電・水力発電システム用パワーコン
ディショナ「SANUPS W73A」を開発した。本稿ではその概要と特長を紹介する。

2. 開発の背景
図 1 に風力発電機の出力特性例と，当社従来機の太陽光発電
システム用パワーコンディショナの出力特性を示す。
図 1 のように，従来機の電力特性は，風力発電機・水力発電機の最大出力特性から離れている部分があるため，発電電力を有効に取り出せなかった。

図 2 「SANUPS W73A」の外観

従来機の特性

最大出力特性の例

DC / AC
絶縁
MCCB
直流入力
インバータ
コンバータ
図版の文字
回路

MC

MCCB

連系出力

123

英語版用
信号入力Condens

0

フィルタ

風力発電機のフィルタ

発電機出力電力 ⇒（直線）制御回路・連系保護回路

操作・表示回路

英語版用

0

発電機出力電圧 ⇒図 1 風力発電機の出力特性例と当社従来機の出力特性

Times Ten

図 3 基本回路構成

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201818

表 1 「SANUPS W73A」の仕様
型名

項目

系統連系タイプ

備考

W73A992R

出力容量

9.9kW

主回路方式

自励式電圧形

スイッチング方式

高周波 PWM

絶縁方式

高周波絶縁方式

冷却方式

強制空冷

直流
入力

定格電圧

DC400V

最大許容入力電圧

DC570V

入力運転電圧範囲

DC150 〜 570V

定格出力範囲 DC250 〜 540V

入力回路数

1 回路

相数・線数

三相 3 線

定格電圧AC202V

定格周波数50Hz / 60Hz

定格出力電流AC28.3A

交流出力電流ひずみ率

総合電流 5% 以下，各次調波 3% 以下

定格出力電流比

出力力率0.95 以上

定格出力時，力率 1.0 設定の場合
力率設定範囲：0.8 〜 1.0（0.01 ステップ）

効率

93%

JIS C 8961 に基づく効率測定方法
力率 1.0 設定の場合

連系保護

過電圧（OVR），不足電圧（UVR），周波数上昇（OFR）， OVGR は外付けとし無電圧 b 接点入力を周波数低下（UFR）
標準とする

系統連系
運転
交流
出力

単独運転検出

受動的方式

電圧位相跳躍検出

能動的方式

ステップ注入付周波数フィードバック方式

通信方法

RS-485騒音
使用環境

50dB 以下

A 特性 正面 1m

周囲温度− 25 〜＋ 60˚C

40˚C を超える場合は出力制限にて運転

相対湿度90% 以下（結露しないこと）

標高

2000m 以下

塗装色

マンセル 5Y7/1（半ツヤ）

発生熱量

745W

質量

64kg

4.「SANUPS W73A」の特長

10000

4.1 直流入力電圧−直流入力電力の特性設定機能いう）設定例を示す。

風力発電機や水力発電機の出力特性に合わせて，電力特性を設定できる。電力特性の設定は最小 2 点から最大 32 点まで設定でき，一度設定した電力特性を容易に追加，変更，削除できる。
直流入力電圧は 150 〜 540V の範囲で 1V ステップで設定でき，直流入力電力は 0 〜 11,000W の範囲で 10W ステップで設定
できる。

8000
直流入力電力［W］

図 4 に直流入力電圧−直流入力電力の特性（以下，電力特性と

6000

4000

2000

0

0

100

200

300

400

直流入力電圧［V］

図 4 電力特性設定例

19

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

500

600

風力発電・水力発電システム用パワーコンディショナ「SANUPS W73A」の開発

4.2 運転開始電圧・運転停止電圧設定機能「SANUPS PV Monitor」，「SANUPS NET」を使用した遠「SANUPS W73A」はさまざまなシステムでの使用を想定し隔監視の接続イメージを図 5 に示す。

ているため，運転開始電圧と運転停止電圧を，自由に設定できるようにしている。
運転停止電圧は，運転開始電圧として設定した値の− 10V 以

4.4 ステップ注入付周波数フィードバック方式の採用「SANUPS W73A」は，単独運転検出（能動的方式）において，下から設定範囲の下限値の間で設定でき，運転開始電圧と運転

停電発生時に発生する周波数偏差から算出した無効電力を注入

停止電圧の設定範囲は次のようになる。

することにより，交流電圧周波数を変化させ周波数変化を検出••

運転開始電圧の設定範囲：DC230 〜 400V

する，ステップ注入付周波数フィードバック方式（以下，新型能（1V ステップで設定）

動的方式）を採用した。

運転停止電圧の設定範囲：DC150 〜 320V

新型能動的方式は，原理的に他の能動的方式との干渉が発生（1V ステップで設定）しないという特長があるため，パワーコンディショナの多数台連系に有利となる。

4.3 遠隔監視サービス「SANUPS W73A」は，当社製品の「SANUPS PV Monitor」と接続することで，ネットワークを経由して，遠隔監視やデータ

4.5 力率変更機能

再生可能エネルギーの大量導入にともなう，配電系統の電圧上昇問題の対策として，「SANUPS W73A」は連系運転時の力収集・分析できる。
さらに，状態監視サービス「SANUPS NET」を使うことで，率変更機能を標準搭載した。これにより，連系運転時の出力力

インターネットを通じて，「SANUPS W73A」の状態をパソコ

率を 0.8 〜 1.0 の範囲で変更できるため，専用設備の設置や配電ンやスマートフォンから遠隔監視できる。

線の強化をおこなうことなく，系統電圧の上昇を抑制できる。

「SANUPS NET」では，電力の見える化サービスとシステム
情報管理サービスの 2 種類のサービスから，必要なサービスを

4.6 防塵・防水性能「SANUPS W73A」は保護等級 IP65 であり，屋外用のパワー選択できる。
電力の見える化サービスは，発電状況の表示とデータ収集をコンディショナとして，防塵・防水性能に優れた密閉構造としおこなうことができる。システム情報管理サービスは見える化た。これにより，雨や塵，小さな虫などの侵入から装置を守り，に加えて，運転状態・トラブル・警報の発生または復旧の通知，より安心して使用できる高信頼の製品とした。

警報の発生および復旧の履歴を時系列に表示し，参照できる。

風力発電・水力発電システム設置場所

Type C

クラウドサーバ
ルータ

インターネット

シリアル通信（RS-485）

パワーコンディショナ

モバイル通信パック
遠隔監視（PC，スマートフォン）

図 5 遠隔監視の接続イメージ

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201820

風力発電・水力発電システム用パワーコンディショナ「SANUPS W73A」の開発

4.7 ウェザーシェルタ

ウェザーシェルタは，パワーコンディショナの直射日光に対する遮熱効果を目的としたオプションであり，「SANUPS

W73A」に取り付けることで，直射日光が当たる場所へもパワー
コンディショナが設置できる。
ウェザーシェルタは現地組み立て式となっており，パワーコ
ンディショナ本体への加工が不要な構造のため，「SANUPS

W73A」の保護性能 IP65 を維持できる。

5. むすび以上，風力発電・水力発電システム用パワーコンディショナ「SANUPS W73A」について，概要と特長を紹介した。本装置
は，再生可能エネルギーの有効活用や導入促進による環境保全

犬飼 将弘
2009 年入社
クーリングシステム事業部

設計部

2017 年までパワーシステム事業部 設計部で太陽光発電システムの開発，設計に従事。

濱武1986 年入社
パワーシステム事業部 設計部
太陽光発電システムの開発，設計に従事。

西澤 博文
1997 年入社
パワーシステム事業部 設計部
太陽光発電システムの開発，設計に従事。

に寄与できる。
今後，関連分野での製品開発においては，再生可能エネルギーの大量導入にともなう問題を改善する，スマートグリッド技術
や新技術の導入に加え，迅速な製品開発をおこなうことにより，お客さまとともに新たな夢を実現する，すべての再生可能エネ

藤巻 哲也
2011 年入社
パワーシステム事業部 設計部
太陽光発電システムの開発，設計に従事。

ルギーを利用可能な製品の提供と，低炭素社会の実現に貢献する所存である。

パワーシステム事業部 設計部
太陽光発電システムの開発，設計に従事。

参考文献（1）環境省

内堀 真宏
2013 年入社

地球温暖化対策計画

http://www.env.go.jp/press/files/jp/102816.pdf

新村 翔2017 年入社
パワーシステム事業部 設計部
太陽光発電システムの開発，設計に従事。

21

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

新製品紹介無停電電源装置」の開発「SANUPS N11B-Li（3kVA）
村井 丈夫

山岸 伸一郎

依田 英明

荻原 康彦

Takeo Murai

Shinichiro Yamagishi

Hideaki Yoda

Yasuhiko Ogihara

木村 博文

庄山 祐平

柳原 一哉

小澤 翔太

Hirofumi Kimura

Yuhei Shoyama

Kazuya Yanagihara

Shota Ozawa

平栗 一也

土屋 大佑

髙橋 尚汰

Kazuya Hiraguri

Daisuke Tsuchiya

Shota Takahashi

1. まえがき
従来，当社では，サーバや情報通信機器のバックアップ，産業機器の組み込み用に，屋内用の無停電電源装置（以下，UPS）を提供してきた。近年，通信基地局や防災用の遠隔監視装置など，
屋外通信機器のバックアップとしての要求が増えている。
屋外設置では，気温の変動が大きく，水滴や粉塵などが飛散する厳しい場所へ設置される。そのため屋外に設置する UPS には，広い使用温度範囲，防水・防塵性能，メンテナンスの軽減が求められている。
しかし，これまで UPS に搭載していた鉛蓄電池では，使用温度範囲が限られ，寿命時のバックアップ時間が短く，電池交換が必要となる。
そこで，リチウムイオン電池（以下，LiB）を採用することで，従来の鉛蓄電池と比較して，広範囲の温度環境での使用，バッテリ交換不要のメンテナンスフリーが実現できる。
当社では，すでに，LiB を搭載した防水・防塵仕様の UPS，
「SANUPS N11B-Li」シ リ ー ズ と し て，出 力 容 量 1kVA，

1.5kVA の製品を開発しているが，容量の大きい屋外通信機器などのバックアップのために，新たに 3kVA をラインアップした。本稿ではその概要と特長を紹介する。

2. 製品の概要と特長
2.1 製品の概要

図 1 「SANUPS N11B-Li（3kVA）」の外観る。メンテナンスフリーを実現したことにより，バッテリ交換の費用を削減できる。

「SANUPS N11B-Li（3kVA）」の外観を図 1 に示す。

2.2 製品の特長
2.2.1 幅広い使用温度範囲

LiB の採用により，− 20˚C 〜＋ 50˚C の幅広い使用温度範囲を実現。極寒，酷暑の地域でも安心して使用ができる。

2.2.3 保守性の向上

インバータ部をモジュール化したことにより，交換などの保」でのイ守が容易である。図 2 に「SANUPS N11B-Li（3kVA）
ンバータモジュールおよびバッテリモジュールの搭載イメージを示す。
保守バイパス回路を搭載しており，保守作業をおこなうとき

2.2.2 メンテナンスフリー

鉛蓄電池では，約 5 年ごとにバッテリ交換作業が必要であっは，商用電源からの給電を継続したまま，モジュールの交換ができる。

たが，LiB を採用することで，10 年間バッテリ交換が不要とな

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201822

3. 回路構成
図 3 に「SANUPS N11B-Li（3kVA）」の回路系統図を示す。
」は主回路，制御回路で構成さ「SANUPS N11B-Li（3kVA）
れる「インバータモジュール」と，通信インタフェース回路や入出力回路，バッテリマネジメントユニット（以下，BMU）などで構成される「入出力部」，およびバッテリモジュールを一体にしインバータモジュール

た構成となる。

3.1 LiB 監視回路構成

BMU を搭載し，UPS と LiB 間の情報インタフェースを備えた。LiB の詳細情報を監視し，UPS と LiB 相互の保護動作や異常検出をおこなうことで，安全に LiB を使用することができる。
（1）UPS 異常時の検出

UPS 異常時は，UPS から CAN 通信により BMU へ UPS
異常が通知される。BMU は通知を受けると，バッテリブ
レーカをトリップさせる。
バッテリモジュール

図 2 インバータモジュールおよびバッテリモジュール（「SANUPS N11B-Li（3kVA）」）（2）LiB 異常時の検出

LiB 異常時は，BMU から CAN 通信により UPS へ LiB
異常が通知される。これにより，UPS は充電器の出力を停止する。また，BMU は LiB 異常を検出した時点で，バッテリブレーカをトリップさせる。

2.2.4 機能性の向上

操作部に液晶表示パネルを実装し，ユーザの操作性，視認性の向上を図っている。

（3）LiB のセル電圧・セル温度の監視
バ ッ テ リ モ ジ ュ ー ル で セ ル 電 圧・ セ ル 温 度 を 計 測 し，BMU へ CAN 通信によって値を通知する。セルが過充電

2.2.5 省エネルギー，発生熱量の低減化

または過放電となる，あるいは，セル温度が異常値に達する成した。これによりランニングコストを低減し，省エネルギー

リブレーカをトリップさせ，UPS と LiB を切り離す。

常時商用給電方式により消費電力を抑え，変換効率 96% を達に貢献できる。

と，BMU は LiB 異常と判断し，上記（2）項のとおり，バッテ
液晶表示パネルにてバッテリ電圧・セル温度・充電率などの測定値が確認できる。

2.2.6 屋外設置

筐体は密閉構造である。これにより，屋外に設置される通信機器の電源バックアップとして使用ができる。

2.2.7 防水性能・粉塵に対する保護

本装置は密閉構造を採用し，防水性能，粉塵に対する保護に優れた構造となっている。これにより，安心して屋外で使用することができる。
本装置は，保護性能試験において，保護等級 IP65 ※ を達成した。
※ 保護等級（IP コード）は，IEC（国際電気標準会議）60529「DEGREES OFPROTECTION PROVIDED BY ENCLOSURES（IP Code）」で規定されています。
（IEC 60529:2001）
IP65：粉塵が内部に侵入しない。あらゆる方向からの水の直接噴流によっても有害な影響をうけない。

23

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

無停電電源装置「SANUPS N11B-Li（3kVA）」の開発

メンテナンスブレーカ

40A

保守バイパス回路

避雷器

ヒューズ

整流器

フィルタ

入力ブレーカ（スイッチ）

フィルタ

交流入力

電子スイッチ

商用直送回路

インバータ
モジュール
（メイン）

インバータ

a

DC/DC

サービス
コンセント

交流出力

40A

5A
コンバータ

G

出力ブレーカ

避雷器

G

制御

FE

ヒューズ

＜

ヒューズ

整流器

電子スイッチ

商用直送回路

インバータ
モジュール
（サブ）

インバータ

DC/DC

a

コンバータ

PC I/F

インタフェース+12V電源ヒューズ

CARD I/F
CHG I/F
BATT I/F
SIGNAL│REMOTE

バッテリブレーカ

電流センサ
中継基板

CMU

BMU
CMU

バッテリモジュール

図 3 「SANUPS N11B-Li（3kVA）」回路系統図SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201824

4. 仕様表 1 に「SANUPS N11B-Li（3kVA）」の標準仕様を示す。
表 1 「SANUPS N11B-Li（3kVA）」仕様
項目
型名
定格出力容量
給電方式
方式

交流
入力

交流
出力

単位

定格または特性−

N11BL302

kVA/kW3 ／ 2.4−

常時商用給電

冷却方式

−

強制空冷

INV 方式−

高周波 PWM 方式（バッテリ運転時）

相数・線数

−

単相 2 線

定格電圧Ｖ

100，110，120

電圧範囲

%

定格電圧 ± 10 以内

定格周波数

Hz

50 または 60

周波数範囲

%

定格周波数 ± 1，3，5，7

所要容量

kVA

4 以下

相数・線数

−

単相 2 線

定格電圧Ｖ

100，110，120

備考
皮相電力／有効電力

商用同期形常時インバータ給電
出力電圧と同一
周波数は自動判別（変動範囲は出力周波数精度選択と同一）
バッテリ回復充電時の最大容量バッテリ運転時電圧波形：正弦波

商用運転時：入力電源と同じ

電圧整定精度

%

定格周波数

Hz

周波数精度

%

電圧波形歪率%3 以下／ 7 以下

バッテリ運転時・定格運転時

負荷急変時

%

定格電圧± 7 以内

バッテリ運転時・0 ⇔ 100% 変化，出力切換時

停電・復電時%

定格電圧± 5 以内

バッテリ運転時・定格運転時
変動範囲 0.7（遅れ）〜 1.0

過渡電圧
変動

バッテリ運転時：定格電圧± 2 以内

50 または 60
バッテリ運転時：± 0.5 以内−

0.8（遅れ）

過電流保護%

出力ブレーカトリップ

商用運転時
バッテリ運転時%

30 秒間／ 2 サイクル

105 以上

200ms

種類

−

リチウムイオン電池（LiB）

分

30

騒音

dB

43 以下

保護等級

−

IP65

周囲温度

˚C

− 20 〜＋ 50

相対湿度

%

10 〜 90

˚C− 20 〜＋ 55

使用環境
保存環境

定格運転時

200 ／ 800

バックアップ時間

バッテリ

入力周波数と同一

商用運転時：入力電源と同じ

負荷力率

過負荷
耐量

定格運転時

周囲温度 25˚C，定格出力時，初期値
装置正面 1m，A 特性（※ 1）

結露なきこと（※ 2）※ 1 バッテリ温度が 55˚C を超えたときには，バッテリの充電を停止する。
※ 2 バッテリの寿命短縮を考慮して，＋ 30˚C を超える長期間の使用，保管は避けること。長期間保管する場合は，1 年に 1 回，バッテリの補充電が必要。

25

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

無停電電源装置「SANUPS N11B-Li（3kVA）」の開発

5. お客さまのメリット
本装置を採用することによって得られるお客さまのメリットを以下に示す。

木村 博文
2007 年入社
パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の開発，設計に従事。

（1）使用温度範囲が広がり，用途・設置環境の選択肢が増える。
（2）メンテナンスフリーにより，保守メンテナンス費用を削減できる。
（3）万が一故障したときも，負荷装置への給電を継続しながら保守作業ができる。

庄山 祐平
2009 年入社
パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の開発，設計に従事。

（4）厳しい環境下でも通信機器や屋外設備のバックアップができる。
（5）密閉構造であるため，雨水や粉塵にさらされている環境でも使用できる。

6. むすび
今後，情報通信技術はますます高度化し，社会的な重要性は高まっていく。UPS はさまざまな用途・環境で使用され，耐環境性が要求されることも増えていくと考えられる。これら市場要求

柳原 一哉
2013 年入社
パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の開発，設計に従事。

小澤 翔太
2014 年入社
パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の開発，設計に従事。

に応えるため，LiB を搭載した UPS のラインアップを拡充していく。
今後も，当社では，多様化していく UPS の市場要求に応え，お客さまの価値を創造する製品を開発する所存である。

文献
庄山 祐平ほか：『小容量無停電電源装置「SANUPS A11K-Li」，「SANUPS

N11B-Li」シリーズの開発』SANYODENKI Technical Report No.44

平栗 一也
2016 年入社
パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の開発，設計に従事。

土屋 大佑2016 年入社
パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の機構設計に従事。

村井 丈夫
2012 年入社

髙橋 尚汰
2017 年入社

パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の開発，設計に従事。

パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の開発，設計に従事。

山岸 伸一郎1991 年入社
パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の開発，設計に従事。

依田 英明
1991 年入社
パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の開発，設計に従事。

荻原 康彦
1991 年入社
パワーシステム事業部 設計部
無停電電源装置の機構設計に従事。

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201826

特集：2017 年の技術成果

サーボシステム事業部
成沢 康敬
Yasutaka Narusawa

少子・高齢化，グローバル化など社会データ量を 1.6 倍へ拡張した。多くのデー

次 に，サ ー ボ ア ン プ 製 品 に お い てタがリアルタイムに収集でき，機械装置

ステムの用途や要求が多様化している。

は，「 SANMOTION R ADVANCEDの稼働状況の見える化や，故障・予兆診

このような背景のなか，私たち山洋電気

MODEL」に，AC400V 入 力 仕 様 の 多 軸断など IoT 化にも貢献できる。

は，お客さまの課題を解決して，社会に貢サーボアンプを追加した。産業のグロー

さらに，多様な安全機能と高い安全性能

献できる製品を開発している。

バ ル 化 に と も な い，AC400V 入 力 仕 様を有した「SANMOTION R 3E Model」

サーボシステムのニーズが高まるなか，単Safety サーボアンプを製品化した。近年，

ピングモータ製品 1 件，サーボアンプ製品

軸サーボアンプに加え，多軸の AC400V

機械装置には，国際的な機能安全規格に3 件を取り上げ，それぞれの製品の特長を入力サーボアンプをラインアップするこ

適合した安全システムの搭載が求められ紹介し，お客さまの価値にどう結びつくとで，機械装置に最適なサーボシステム

るケースが増えている。本製品を使用すかを述べる。

の選択肢が一層広がる。

ることにより，安全システムの導入コス

ここでは，2017 年度に開発したステッ

27

進め，生産性も向上した。

や産業構造の変化にともない，サーボシ

まず，ステッピングモータ製品においまた，「SANMOTION R 3E Model」ては，高トルク，低騒音，省エネルギー化に，EtherCAT 通信仕様のサーボアンプ

を 特 長 と す る「SANMOTION F シ リ ーをラインアップした。最小通信周期は業ズ」2 相 42 角 1.8˚ ステッピングモータを界最小の 62.5µs（従来比：1/2）を実現し，製品化した。本ステッピングモータは，特さらなる加工品質の向上に寄与する。ま

性・性能の向上に加え，生産の自動化をた，1 サイクルの通信周期で送受信できる

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

トを抑え，高い安全性能とフレキシブル
な安全システムが構築できる。
本稿では，各新製品の概要とその特長を紹介する。

■「SANMOTION F シリーズ」2 相 42 角 1.8˚ ステッピングモータ「SANMOTION F シリーズ 2 相 42 角も高めた。この結果，本製品は従来品と比1.8˚ ステッピングモータ」は，従来品よ較して，使用領域の騒音レベルが 3 〜 5dBるようモータ構造を設計した。
以上のように，本製品は従来品よりも高りも高トルク，低騒音，そして省エネル低減した。

トルク，低騒音，省エネルギー化が図られギー化を実現するとともに，自動生産ライ

3．省エネルギー化ている。特に，医療機器など患者や作業者ンに適した設計をおこない，生産性も向上した。
本製品の特長を以下に紹介する。

1．高トルク

前述したステータコアの最適設計によの近くでモータが駆動する用途では，騒音り鉄損を低減した。さらに，巻線スペースや発熱が低減するため，機械装置の低騒音を拡大することで，銅損も低減した。これ

化，安全性の向上に寄与できる。

らの損失低減により，モータ効率が最大

磁気回路シミュレーション技術を活用

2% 向上した。従来品よりも少ない入力電して，最適な磁気回路を形成し，巻線ス

流で，同等のトルクが得られるため，機械ペースも広げたステータコア形状を設計

装置の発熱を抑制し，省エネルギー化に寄した。そして，残留磁束密度の高いマグ与できる。

ネットを採用することにより，モータ全長

4．生産性の向上

は従来品と同等のまま，10 〜 15% のトル

なお，本製品については，本テクニカル
レポートの「新製品紹介」で詳述する。

本製品の製造工程は，生産性を高めるた

クアップを達成した。

めに，自動生産ラインを採用した。開発の

2．低騒音

初期段階から，自動生産に適したモータ構トルクアップに加えて，ステータコア

造設計に取り組み，製品設計と工程設計をの剛性も高めた。また，ステータとフラン同時に進めた。従来は手作業でおこなっ

ジ，およびエンドキャップの締め代と嵌合ていたステータ巻線の結線を，巻線機内で長さを見直して，組み立て後のモータ剛性

巻線工程と結線工程を自動で同時にでき■「SANMOTION R ADVANCED MODEL」AC400V 入力 多軸サーボアンプの お 客 さ ま か ら も，AC400V 入 力 仕 様

2．高応答制御AC サ ー ボ ア ン プ「SANMOTION RADVANCED MODEL」の 制 御 性 能板）と同レベルの強度を保ちながらも，厚さサーボシステムのニーズは高まっている。

をベースに，位相遅れ改善機能，トルクを薄くできるステンレス鋼を採用し，板金

そ の よ う な な か，
「SANMOTION R

フィードフォワード機能を追加した。指を軽量化した。また，ステンレス鋼は防錆

ADVANCED MODEL」 に，AC400V

令に対する応答性がさらに高まり，加工品

性能も高いため，温度・湿度の変化が激し

入力多軸サーボアンプを，新たにライン

質や生産性の向上に寄与できる。

い環境下でも，安心してご使用いただける。

アップした。

3．省エネルギー化
本製品は，1 台の電源ユニットで，複数産業のグローバル化にともない，欧州，
中国，東南アジアはもとより，日本国内

本製品の特長を以下に紹介する。

1．システムの小型化
従来，AC200V 入力のサーボシステム
を，AC400V の電源環境で使用するため

台のアンプユニットを共有するシステムには，降圧トランスなどを用いて，電源電用できるため，機械装置の省エネルギー化

圧を変換する必要があった。本製品は，直が図れる。また，モータの回転速度と電流4．軽量化
筐体（板金）には，従来素材（冷間圧延鋼

なお，本製品については，本テクニカル
レポートの「新製品紹介」で詳述する。

である。ある軸で発生するモータ回生電力を，別のモータ駆動（力行）電力として利接 AC400V 電源を供給でき，降圧トランから，消費電力量を推定する「消費電力量

スは不要となるため，システムを小型化

モニタ機能」を搭載した。消費電力量の見できる。また，電源ユニットからアンプユ

える化により，機械装置・生産設備のエネニットへ供給する主回路の DC バス電源

ルギー使用状況や稼動状況が把握でき，工用端子の配置（高さ）をユニット間で統一

場全体として省エネルギー化の促進や，エしており，銅バーにて簡単に配線できる。

ネルギーコストの削減が期待できる。

電源ユニット

アンプユニット

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201828

特集：2017 年の技術成果■「SANMOTION R 3E Model」EtherCAT サーボアンプ
当 社 は，2009 年 に「SANMOTION R

機械装置の加工品質の向上に寄与できる。

ADVANCED MODEL」にて EtherCATを拡充して，多くのお客さまにご使用い2．転送データ量の拡大
1 サイクルの通信周期で送受信できる最大転送データ量を，従来の 20 オブジェク
トから約 1.6 倍の 31 オブジェクトへと拡ただいている。2017 年には，最新シリー

大した。これにより，サーボアンプ・モー

通信サーボアンプを製品化して以来，低電圧入力や多軸タイプなどラインアップ

ズ の「 SANMOTION R 3E Model 」

タから多くのモニタ・診断情報をリアルタ

EtherCAT サーボアンプを開発した。本イムに取得でき，サーボ機器および機械装

製 品 は，「SANMOTION R 3E Model」

置の稼動状況の見える化や，故障・予兆診の高い制御性能や，豊富な機能への対応は断など IoT 化に寄与できる。

もちろんのこと，EtherCAT 通信の性能・

3．利便性の向上

機能も向上した。

1．業界最速の通信周期，能を使用すると，直動系であれば［mm］
回転系であれば［degree］の機械系単位のまま，位置データを直接扱うことができ，上位コントローラの演算負荷が軽減し，利便性が向上する。

機 械 装 置 の 構 成 に 合 わ せ て，指 令・フィードバックデータの単位が選べる

最 小 通 信 周 期 は，業 界 最 速 レ ベ ル のユーザスケール選択機能を搭載した。従62.5µs（速度・トルク制御モード時）を実来，上位コントローラは位置指令をエン現した。これにより，サーボ性能を最大限

コーダパルス単位に変換して制御する必に引き出し，スムーズな動作がおこなえ，要があった。このユーザスケール選択機■「SANMOTION R 3E Model」Safety サーボアンプ
近年，機械装置に搭載するサーボシス

2．安全性能新たに，エンコーダの故障を検出する診

全機能実行状態，安全トルク遮断状態）をな安全規格認証の取得が求められている。

断機能を開発して，機能安全規格に適合し搭載し，安全状態や安全機能の故障などがこのような背景のもと，「SANMOTIONていない標準的なエンコーダとの組み合監視できる。

R 3E Model」に，多様な安全機能と高いわせでも，業界最高レベル（2017 年 4 月現

以上のように，本製品を使用することに安全性能を有した Safety サーボアンプを

在，当社調べ）となる，以下の安全性能をより，導入コスト（製品コスト，安全規格製品化した。本製品は，サーボアンプ側面

達成した。

認証費用）を抑え，高い安全性能とフレキに安全機能を制御する拡張ボード（安全機【適合規格と安全性能レベル】

シブルな安全システムが構築できる。

能拡張ボード）を取り付ける構造としてお• SIL3/EN61508，SILCL3/IEC62061

り，「SANMOTION R 3E Model」の全• PLe/ISO13849-1:2015

ラインアップ製品に適用できる。
本製品の特長を以下に紹介する。

1．安全機能これにより，機械装置の安全システムの導入に掛かる負荷が軽減できる。

モータを「安全に停止する」，「安全に

3．安全入力5 点の安全入力を搭載し，用途や機械装回転する」など，多くの機械装置に求め置の制御状態に応じて目的の安全機能をられる 5 種類の安全機能［安全トルク遮選択可能とした。また，最大 31 種類の「安，安全停止 1（SS1），安全停止 2断（STO）

全速度制限値」が選択できる。

（SS2），安全停止保持（SOS），安全速度制

4．安全出力2 種類の安全出力機能［安全ブレーキ出力（SBC），安全速度範囲出力（SSM）］と，

限（SLS）］に対応した。

成沢 康敬
1991 年入社
サーボシステム事業部
サーボアンプの設計・開発業務に従事。

29

3 種類の状態出力（機能安全入力状態，安テムには，各種安全機能の搭載と国際的SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

新製品紹介SANMOTION F シリーズ
2 相 42 角 1.8° ステッピングモータの開発
中武 耕二

依田 泰志

塩入 光明

張弘

Koji Nakatake

Yasushi Yoda

Mitsuaki Shioiri

Hong Zhang

依田 和弘

依田 昌悟

宮原 章雄

Kazuhiro Yoda

Shogo Yoda

Akio Miyahara

1. まえがき
ステッピングモータは，シンプルなシステムで簡単に高精度な位置決め制御ができるため，OA 機器や一般産業用機器，半導しが容易になる。さらに，リード線の折り返し配線による屈曲
スペースの配慮が不要になり，お客さまの装置設計の自由度を上げることができる。リード線のカスタマイズについては，従来どおり中継ハーネスで対応する。

体製造装置など幅広い用途 ･ 分野で使用されている。当社は，高性能化とカスタマイズ化に力を入れて開発しており，一般産業用機器向けとして AC サーボモータの置き換えが可能な領域まで，ステッピングモータの使用用途を拡大してきた。

2.2 外形寸法

図 2 に本開発品の主な外形寸法を示す。フランジサイズは 42角であり，従来品と取り付けピッチおよび取り付けインロー寸

一方，ATM をはじめとする金融機器や，生化学分析装置，人法を同一とした。これにより，開発品は従来品と取り付け互換

工透析装置などの医療機器では，以前からステッピングモータ

があり，置き換えが容易な仕様になっている。なお，軸仕様のカを採用しており，2 相ステッピングモータの需要が拡大していスタマイズは，従来どおり可能である。

る。これらの市場で求められていることは，高トルク ･ 低騒音 ･省エネルギーであり，従来品との互換性も重要視されている。
こうした市場要求に応えるために「SANMOTION F 2 相 42
角 1.8˚ ステッピングモータ」を開発した。本稿では，開発品の仕2.3 ラインアップと主要諸元

表 1 にユニポーラ仕様，表 2 にバイポーラ仕様のラインアップと主要諸元を示す。開発品は，モータ全長 33mm，39mm，様と特長を示し，それらを達成するために採用した技術につい48mm，59.5mm の 4 種類に加え，トルク特性の異なるユニポーて紹介する。

ラ仕様とバイポーラ仕様の 2 種類，そして片軸仕様と両軸仕様の 2 種類，合計 16 機種を標準品としてラインアップした。モー2. 開発品の仕様
2.1 外観図 1 に本開発品の外観を示す。開発品は，全シリーズをコネク

タタイプに統一し，コネクタは上部方向から挿入する構造にした。出力軸方向から挿入する従来品に比べ，リード線の引き回

タ全長も従来品と同じ長さであり，お客さまの装置仕様を変更することなく置き換えることができる。

3. 開発品の特長
3.1 高トルク

図 3 に脱出トルク特性比較を示す。開発品は従来品と比較して，10 〜 15% のトルクアップを達成した。高トルク化を達成するために，以下の工夫をおこなった。
（1）ステータコアの最適磁気回路設計
図 4 にステータコア形状概略図を示す。ステータコアは，磁気回路となるバックヨークとポール，そしてポール先端のティースで形成している。それらの形状を体系的に分析し，磁気回路シ
ミュレーションを用いて，ステータコアの磁気回路を最適化した。これにより，高トルク化とともに，鉄損も低減した。
（2）巻線スペースの拡大
磁束密度が飽和しやすい部分を抽出し，磁束が集中しないよ
うにバックヨーク幅とポール幅を調整することで，巻線スペー
スを極限まで広げた。巻線スペースを広げることで，トルクが図 1 開発品の外観（SF2422 タイプ）

低下することなく銅損の増加を最小限に抑えている。

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

30

6以下

24±0.542±0.531±0.25+1
15 0

1.5±0.2

6以下

L±0.5

15±1

27以下

S

4.5±0.15

4-M3×0.5
タップ深さ 4以上

断面 S-S

42±0.50
ø22-0.021

S

31±0.250
ø5-0.0120ø5-0.012

11 9 7 5 3 1

4.5±0.15

図 2 開発品の外形寸法

表 1 ユニポーラ仕様のラインアップと主要諸元

片軸

両軸

ホールディングトルク
2 相励磁時［N・m］以上

SF2421-12U41

SF2421-12U11

0.22

型番

定格電流
［A/ 相］

1.2

巻線インダクタンス ロータイナーシャ［mH/ 相］［×10-4kg･m2］

2.4

0.031

質量
［kg］

モータ長 L
［mm］

0.23

33

SF2422-12U41

SF2422-12U11

0.33

1.2

3.3

0.046

0.3

39

SF2423-12U41

SF2423-12U11

0.4

1.2

3.9

0.063

0.38

48

SF2424-12U41

SF2424-12U11

0.58

1.2

5.4

0.094

0.51

59.5

質量
［kg］

モータ長 L［mm］

表 2 バイポーラ仕様のラインアップと主要諸元

片軸

両軸

ホールディングトルク
2 相励磁時［N・m］以上

SF2421-10B41

SF2421-10B11

0.29

1

SF2422-10B41

SF2422-10B11

0.43

SF2423-10B41

SF2423-10B11

0.56

SF2424-10B41

SF2424-10B11

0.8

型番

定格電流
［A/ 相］

0.4

巻線インダクタンス ロータイナーシャ［mH/ 相］［×10-4kg･m2］

7

0.031

0.23

33

1

9.6

0.046

0.3

39

1

12.5

0.063

0.38

48

1

16

0.094

0.51

59.5

※詳細な形状は省略

バックヨーク

分割数 ：フルステップ
電源電圧：DC24V
トルク［N･m］

0.3
開発品

図

12

0.2

英

Co

従来品

0.1

英

Ti
0

0
0

500

1000
2

1500

回転数［min-1］

4

2000

6
パルスレイト［kpulse/s］

2500

内径側
巻線スペース8

図 3 脱出トルク特性比較（SF2422-12U41）

31

3000

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

10

ティース

図 4 ステータコア形状概略図

ポール

SANMOTION F シリーズ 2 相 42 角 1.8° ステッピングモータの開発（3）残留磁束密度が高いマグネットの採用

手作業でおこなっていた工程をなくす工夫をおこなった。従来

残留磁束密度が高いマグネットを採用することで，モータ全長を増やすことなくトルクアップを実現した。

品は巻線工程と結線工程を別々でおこない，特に結線工程は手作業であった。開発品はインシュレータにピンを立て，巻線の巻き始めと巻き終わりに絡げることで，巻線機内で巻線工程と3.2 低騒音

結線工程を自動で同時にできる構造とした。この構造を採用す

図 5 に騒音特性比較を示す。開発品は従来品と比較して，使用るにあたり，ピン強度や巻線ノズルのスペース確保，さらに巻線領域の騒音レベルを 3dB 〜 5dB 低減した。医療機器に使用するを無理なくピンに絡げられる構造を確立した。また，加工代をステッピングモータは，患者に近いところで使用するケースが可能な限り削減したロータ設計や，各部品に組み立て基準を設多いため，低騒音であることが望ましい。低騒音化を達成する

けることで向きや姿勢の判定を容易にするなど，自動生産しやため，以下の工夫をおこなった。

すい設計をおこなった。

（1）ステータコアの高剛性化

これら自動生産ラインに適した構造設計により，品質およびバックヨークとポールを構造解析し，剛性アップとトルク生産性が向上し，常に高品質な製品を安定供給できる。

アップを両立する構造寸法を導き出すことで，ステータコアの4. むすび剛性をアップした。
（2）モータの高剛性化
フランジおよびエンドキャップとステータの締め代と嵌合長さを見直し，組み立て後のモータ剛性をアップすることで騒音

本 稿 で は，
「SANMOTION F 2 相 42 角 1.8˚ ス テ ッ ピ ン グ
モータ」の仕様とその特長を紹介した。
開発品は，ステッピングモータの需要が拡大している金融機低減を実現した。

器や医療機器市場から求められている要求性能を向上した。従来品との取り付け互換，サイズ互換を保つことで，従来品との置50

騒音レベル［dB］

き換えも容易である。また，自動生産に最適な構造設計で，生産

従来品

40

性を向上した製品仕様とした。さらに，高品質な製品を安定供給できるため，お客さまがより安心・安全にお使いいただける。

30

金融機器や医療機器に最適な仕様としつつ，幅広い市場での新20

今後は，本開発に用いた技術を 42 角以外のサイズにも展開

分割数 ：フルステップ
電源電圧：DC24V
無負荷時

10
0

規提案や置き換え提案ができる。

開発品

200

0
0

400

回転数［min-1］

1

600
2

し，たえず変化するさまざまな市場要求に応えられるライン
アップを揃え，お客さまの新しい価値を創出できる製品を提供していく予定である。

800
3パルスレイト［kpulse/s］

図 5 騒音特性比較（SF2422-12U41）

図版の文字

123

英語版用

Condens

英語版用

3.3 モータ効率向上による省エネルギー化

Times Ten

開発品は従来品と比較して，効率を 2% 向上した。先に述べたステータコアの最適設計で鉄損を低減した。さらに，巻線ス
ペースを拡大することで銅損を低減した。これらの損失低減で，
従来品よりも少ない入力電流で同等のトルクが得られるため，

SF2422-12U41 を例にすると，• モータ温度上昇値を 10˚C 以上低減
• 入力電流 10% 低減を達成した。装置の低発熱 ･ 省エネルギー化につながり，特に患者に近い医療機器では，発熱が少ないことで，より安全なモータとなっている。

3.4 自動生産ラインに適したモータ構造設計

開発品の製造工程は，手作業によるバラツキをなくして品質と生産性を向上するために，自動生産ラインを採用した。開発の初期段階から，自動生産に適したモータ構造設計に取り組み，

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201832

SANMOTION F シリーズ 2 相 42 角 1.8° ステッピングモータの開発

中武 耕二
2001 年入社
サーボシステム事業部 設計第一部
ステッピングモータの開発，設計に従事。

依田 泰志
2002 年入社
サーボシステム事業部 設計第一部
ステッピングモータの開発，設計に従事。

塩入 光明
1999 年入社
サーボシステム事業部 設計第一部
ステッピングモータの開発，設計に従事。

張弘2007 年入社
サーボシステム事業部
アプリケ−ションエンジニアリング部
サーボシステムの設計，技術提案に従事。

依田 和弘
2008 年入社
サーボシステム事業部 設計第一部
ステッピングモータの開発，設計に従事。

依田 昌悟
2009 年入社
サーボシステム事業部 設計第一部
ステッピングモータの開発，設計に従事。

宮原 章雄
1991 年入社
サーボシステム事業部 設計第一部
サーボモータおよび
ステッピングモータの開発，設計に従事。

33

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

新製品紹介「SANMOTION R ADVANCED MODEL」
AC400V 入力多軸サーボアンプの開発
片岡 隆

久保田 善久

野口 大翔

松本 昭弘

Takashi Kataoka

Yoshihisa Kubota

Hiroto Noguchi

Akihiro Matsumoto

石﨑 圭介

中村 靖夫

涌井 康洋

Keisuke Ishizaki

Yasuo Nakamura

Yasuhiro Wakui

1. まえがき制御ユニット（AC200V 系と共用）

世界で使用されている電源電圧は，地域によってさまざまである。サーボシステム製品を使用するためには，各地域の工場に適した入力電圧仕様の製品ラインアップが必要である。工場の主な電源電圧は，AC200V 系と AC400V 系があり，生産工場が多い欧州やアジアでは，主に AC400V 系電源が使用されている。このようななか，AC200V 入力製品と同様に AC400V 入力
サーボアンプのラインアップ拡充も進めている。
本稿では，新たに開発し ｢SANMOTION R ADVANCEDMODEL｣ に追加ラインアップした，AC400V 入力多軸サーボ

EtherCAT 4 軸一体型

アナログ指令単軸

電源ユニット（開発品）

アンプについて紹介する。このサーボアンプは，多軸構成のため，省スペースで柔軟なシステム構成が実現でき，さらに電源入力仕様が AC400V 系である欧州およびアジアに適している。
本開発品の製品概要と主要な性能・機能，最適な放熱構造への取り組みなど特長を紹介する。

2. 製品概要
2.1 外観・外形

今回開発した「SANMOTION R ADVANCED MODEL」

AC400V 入力多軸サーボアンプの外観を図 1 に，外形図を図 2

16kW〜図 4 に示す。柔軟なシステム構成を可能とするために，制御ユニット，電源ユニットおよびアンプユニットの 3 つの構成に分かれている。顧客の制御盤の内部へ設置することを前提としアンプユニット（開発品）

たオープンタイプの構造としている。制御ユニットは 4 軸一体型の EtherCAT インタフェースと単軸のアナログ指令インタ
フェースの 2 種類，電源ユニットは 16kW 出力の 1 種類，アンプ
ユニットは，25A，50A，75A，150A の 4 種類をラインアップした。また，製品の高さは，AC200V タイプの 460mm に対して380mm と低くしている。

2.2 主要諸元

今回開発した「SANMOTION R ADVANCED MODEL」

AC400V 入力多軸サーボアンプの主要諸元として，表 1 に電源
ユニット，表 2 にアンプユニットを示す。
組み合わせるモータの定格出力は，0.5kW 〜 15kW である。
適用エンコーダは，当社のアブソリュートエンコーダと省配線

25A，50A，75A

150A

図 1 外観SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201834

74 max.

(94)

パルスエンコーダである。

184

そして，制御ユニットに，EtherCAT（最大 4 軸）インタフェー
スを用いることで，安全トルク遮断機能（STO）が使用できる。
また，IoT 関連の機能として消費電力量モニタ機能を搭載し，上位装置で運転パターンの最適化や運転状況の診断を推奨でき380る。
なお，欧州の低電圧指令，EMC 指令，機能安全，米国の UL /cUL，および韓国の KC マークなどの法規制に適合している。
表 1 電源ユニットの主要諸元
出力容量
主回路電圧

AC380 〜 480V ＋ 10%，− 15%

制御電圧

DC24V ± 15%

外形寸法（W × H × D）

184 × 380 × 162 mm

入力

図 2 外形図（電源ユニット 16kW）

80 max.

(86)

154

16kW

インタフェース

アンプユニット間 I/O（電源検出他）

表示

主電源充電表示，制御電源確立表示

突入防止回路内蔵（サイリスタ方式）

回生機能

回路内蔵（抵抗外付け）

冷却方式

強制空冷

UL/cULUL61800-5-1
EN61800-3，EN61326-3-1

KC マークKN61000-6-2，KN61000-6-4

380

適合法 低電圧指令
規制
EMC 指令EN61800-5-1

表 2 アンプユニットの主要諸元
出力容量
入力
出力

図 3 外形図（アンプユニット 75A）

80 max.

(88)

25A
主回路電圧

DC457 〜 747V
DC24V ± 15%連続定格電流4.8Arms

18Arms

34Arms

14.1Arms 29.2Arms 45.5Arms

83Arms

W154mm
H380mm
D161mm

W194mm
H380mm
D197mm組み合わせモータインタフェース
380

ダイナミックブレーキ
冷却方式

UL/cULSANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

150A

瞬時最大電流組み合わせエンコーダ

35

75A

制御電圧

外形寸法

194

図 4 外形図（アンプユニット 150A）

50A

0.5~2.0kW

12Arms

2.0~3.5kW

4.5~7.0kW

7.5~15kW

アブソリュートエンコーダ，
省配線パルスエンコーダ

EtherCAT（4 軸一体制御），アナログ（単軸制御）
有り（抵抗器内蔵）
強制空冷

UL61800-5-1

適合法 低電圧指令
規制
EMC 指令EN61800-3，EN61326-3-1

KC マークKN61000-6-2，KN61000-6-4

EN61800-5-1

「SANMOTION R ADVANCED MODEL」AC400V 入力多軸サーボアンプの開発

3. 主要な機能・特長

モータの回生電力を他のモータの電力として使用でき，装置の省エネルギー化を図ることができる。

本開発品の機能・特長を以下に示す。

また，ユニット内部温度監視により可変速ファンの二段階の速度制御をおこなうことで，24V 電源の低消費化も図った。

3.1 システムの小型化

従来，AC200V 入力のサーボシステムを，AC400V の電源環境で使用する場合には，降圧トランスなどを用いて，電源電圧を AC400V から AC200V へ変換する必要があった。本製品は，3.5 軽量化

サーボアンプの筐体（板金部）には，高い強度特性を有するステンレス鋼（SUS）を採用した。板金の固有値解析や耐振動

AC400V の電源を直接サーボアンプへ供給できるため，降圧ト性能の検証をおこない，従来製品で使用していた冷間圧延鋼板

ランスは不要であり，システムの小型化を図ることができる。

（以下鋼板）と同レベルの強度を確保しながら，（SPCC・SECC）
板金の薄肉化を図り軽量化を実現した。

3.2 高応答制御

また，従来の鋼板は，防錆処理として電気めっきや塗装を施す

AC サーボアンプ「SANMOTION R ADVANCED MODEL」

必要があった。これに対し，ステンレス鋼は無処理でも防錆性と互換性のある制御系をベースに，位相遅れを改善する機能や能が高いため，生産上の利点もある。なお，一般的にステンレス

積分ゲインを高める機能を搭載してフィードバック応答を高め

鋼は鋼板と比較して電気的抵抗が高い傾向にあるため，アース

た。さらに，速度のフィードフォワード補償に加えてトルクの端子を直接，板金にタップで接続するなど接触抵抗を減らす工

フィードフォワード補償も追加して指令応答性を向上してい夫をおこなった。その結果，従来製品と同等の接地連続性（導通る。

特性）や耐ノイズ性を実現した。

3.3 消費電力量モニタ機能

3.6 配線のしやすさ

サーボアンプの消費電力量を推定する「消費電力量モニタ機能」

MODEL AC400V 入力単軸サーボアンプ｣ と共通のコネクタを搭載している。これにより，容易に装置の使用電力量を推定を採用し，ワンタッチで接続できるようにした。

サーボモータの回転速度と電流をもとに，サーボモータと制 御 電 源（DC24V）の 配 線 に は，
「SANMOTION R 3E

また，図 5 に示すとおり，電源ユニットからアンプユニットへし監視できる。

供給する主回路（DC457 〜 747V）のバス電源用端子（P，N）は

3.4 省エネルギー化

ユニット間で配置（高さ）を統一しているため，銅バーにて簡単

複数のアンプユニットが電源ユニットを共用することで，電源ユニット 16kWに配線できる。

アンプユニット 150A

アンプユニット 25A/50A/75A

主回路の銅バー配線（DC457～747V）を真横へ配線可能

銅バー
次アンプへ

バス電源用
端子（P,N）

制御電源（DC24V）

回生抵抗（RB1/RB2）

制御電源（DC24V）

接地端子

接地端子

接地端子

メイン電源入力
DC24Vコネクタ （ R / S /T）

モータ出力（ U / V /W）

DC24Vコネクタ

モータ出力（ U / V /W）

制御電源（DC24V）

接地端子

DC24Vコネクタ

図 5 端子配置図

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201836

4. 最適な放熱構造ある。
本開発品は冷却効率を最適化するため，図 6 に示すとおり，放今回開発した「SANMOTION R ADVANCED MODEL」

AC400V 入力多軸サーボアンプの放熱構造を図 6 に示す。

，放熱フィンと冷却ファンとの距離（B），吹
熱フィンの長さ（A）
き出口の隙間の有無（C）条件を変えて，熱解析をおこない，最適

電源ユニットとアンプユニットは，発熱部品のダイオードモ

な配置を決定した。

ジュールやパワーモジュールを放熱フィン上に搭載している。

図 7 に示すとおり，条件 No. ④の放熱フィンの長さが短くてこの発熱を効率よく冷却するためには，放熱フィンと冷却ファも，フィンとファンの空間距離を取ってファン吹き出口の隙間

ンとの距離，ならびに冷却ファンを覆うカバーの隙間が重要でを無くすことで，放熱効果を最適にできた。

熱解析結果－熱解析（放熱部形状の検討）
ファン吹出口
放熱フィン

隙間（C）
（A）

（B）
隙間（C）

ファン

No.

放熱フィン長さ（A部）

放熱フィン－ファン空間距離（B部）

ファン吹出口形状
（C部）

①

長いフィン

空間距離短い

隙間あり

②

長いフィン

空間距離短い

隙間なし

③

短いフィン

空間距離長い

隙間あり

④

短いフィン

空間距離長い隙間なし

60mm角のファンを
奥行き60mmの放熱フィンに取り付けるので隙間ができる

図 6 放熱フィンと冷却ファンの距離

AMP 75A

電源ユニット

アンプユニット

熱解析結果－温度上昇

温度のコンター図（輪郭線）

75A_IPM■④ 短いフィン 空間距離長い 隙間なし■③ 短いフィン 空間距離長い 隙間あり

150A_IPM■② 長いフィン 空間距離短い 隙間なし■① 長いフィン 空間距離短い 隙間あり

整流器

回生IGBT
←低

温度上昇

高→

④の条件が最も上昇温度が抑えられている。

図 7 熱解析結果

37

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

「SANMOTION R ADVANCED MODEL」AC400V 入力多軸サーボアンプの開発

5. むすび本 稿 で は，
「SANMOTION R ADVANCED MODEL 」

AC400V 入力多軸サーボアンプの主要性能・機能，そして新た片岡 隆
1988 年入社
サーボシステム事業部 設計第二部
サーボアンプの開発，設計に従事。

な構造材料の採用と最適な放熱構造への取り組みについて紹介した。
本開発品により，AC400V 系の電源で使用する欧州やアジアの生産工場において，降圧トランスを使用することなく直接電源に配線できる。そして，多軸サーボアンプを一台の電源ユ

久保田 善久
1989 年入社
サーボシステム事業部 設計第二部
サーボアンプの開発，設計に従事。

ニットで共有することで，モータの回生電力を他モータの駆動
電力へ利用して，顧客装置の省エネルギー化に大きく貢献できるものと考える。
今後も，市場が変化，変動していくなか，「お客さまの問題解
決と新しい価値の創造」に結びつくサーボシステムを開発して野口 大翔
2016 年入社
サーボシステム事業部 設計第二部
サーボアンプの開発，設計に従事。

いく所存である。
松本 昭弘
1990 年入社
サーボシステム事業部 設計第二部
サーボアンプの開発，設計に従事。

石﨑 圭介
2008 年入社
サーボシステム事業部 設計第二部
サーボアンプの開発，設計に従事。

中村 靖夫
2009 年入社
サーボシステム事業部 設計第二部
サーボアンプの開発，設計に従事。

涌井 康洋
2012 年入社
サーボシステム事業部 設計第二部
サーボアンプの開発，設計に従事。

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201838

日本電機工業会 技術功績者表彰推薦者

2018 年度／第 67 回

重電部門
受賞

件名

部門

氏名

奨励賞

遠心加速に対して高い耐久性を持つ「耐 G ファン」の開発

クーリングシステム事業部
クーリングシステム事業部
クーリングシステム事業部

奨励賞

多様な安全機能と高い安全性能を有した
AC サーボアンプの開発

奨励賞

設計部
設計部
設計部

稲田 直哉
掛山 将人
児玉 晶生

サーボシステム事業部
サーボシステム事業部
サーボシステム事業部

設計第二部
設計第二部
設計第二部

村田 佳幸
祢津 秀樹
中村 友紀

風力・水力発電システム用パワーコンディショナの開発

パワーシステム事業部
パワーシステム事業部
パワーシステム事業部

設計第一部
設計第一部
設計第一部

西澤 博文
犬飼 将弘
藤巻 哲也

リチウムイオン電池を搭載した UPS の開発

パワーシステム事業部
パワーシステム事業部
パワーシステム事業部

設計第二部
設計第二部
設計第二部

山岸 伸一郎
柳原 一哉
小澤 翔太

高性能と自動組立を実現した 2 相ハイブリッド
ステッピングモータの開発

サーボシステム事業部
サーボシステム事業部
サーボシステム事業部

設計第一部
設計第一部
設計第一部

中武 耕二
塩入 光明
張弘

「ø221，ø225 防水遠心ファン」の開発

クーリングシステム事業部
クーリングシステム事業部
クーリングシステム事業部

設計部
設計部
設計部

羽田 格彦
長塚 幸弘
万治 志

ものづくり部門
受賞

件名

部門

氏名

奨励賞

マグネットワイヤ絶縁皮膜剥離の自動化

サーボシステム事業部
サーボシステム事業部
サーボシステム事業部

生産技術部生産技術開発課
生産技術部生産技術開発課
生産技術部製造技術第一課

牧内 一浩
徐剛
遠藤 篤

部門名は推薦時のものです

39

稲田 直哉

掛山 将人

児玉 晶生

村田 佳幸

祢津 秀樹

中村 友紀

山岸 伸一郎

柳原 一哉

小澤 翔太

西澤 博文

犬飼 将弘

藤巻 哲也

中武 耕二

塩入 光明

張弘

羽田 格彦

長塚 幸弘

万治 志

牧内 一浩

徐剛

遠藤 篤

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

主な特許
■ 2017 年度登録の特許権
登録番号

名称

発明者

特許 6163037

終端抵抗器接続装置

町田 晃一

特許 6074346

配電盤装置

久保田 祐三特許 6082689

単独運転検出装置，および単独運転検出方法

花岡 裕之，塚田 昭洋，西澤 和也

特許 6109050

解列制御装置，解列制御方法およびパワーコンディショナー

花岡 裕之，塚田 昭洋，西澤 和也

特許 6190550

リニアモータ及びリニアモータの磁気遮蔽構造

唐 玉琪

特許 6128872

動力伝達装置杉田 聡，唐 玉琪，三澤 康司，宮入 茂徳

特許 6125267

埋込磁石型誘導子リニアモータ

杉田 聡，唐 玉琪，三澤 康司，宮入 茂徳

特許 6117574

誘導子型回転モータ

杉田 聡，唐 玉琪，三澤 康司，宮入 茂徳

特許 6118157

モータの速度制御装置

井出 勇治，山﨑 悟史

特許 6166926

リニアモータ唐 玉琪，杉田 聡

特許 6082646

軸回転型リニアモータ，および軸回転型リニアモータユニット

唐 玉琪，杉田 聡

特許 6207870

ファンモータ工藤 愛彦，高桑 宗仙，翠川 達也

特許 6140037

電力変換装置栁澤 実

特許 6106568

電力変換装置永井 正彦

特許 6131144

電磁モータ用固定子の巻線絶縁構造

依田 和弘，大橋 正明，依田 昌悟

特許 6140035

三相電磁モータ

宮下 利仁，堀内 学

特許 6104134

ファンモータの筐体

西沢 敏弥，酒井 悠，渡辺 二朗，横田 雅史

特許 6154704

ファンモータの制御装置

戸田 貴久，皆瀬 尊，渡辺 二朗

特許 6106582

モータ制御装置

井出 勇治，北原 通生，山﨑 悟史

特許 6126984

防水型軸流ファン

石原 勝充，中山 章，翠川 達也，掛山 将人

特許 6204847

モータのアース線接続構造

宮下 利仁，堀内 学

特許 6093817

モータ制御装置

井出 勇治，山﨑 悟史，小山 雅久

EP 特許 2091131

モータ用回転子及びその製造方法

宮下 利仁，松下 孝，田中 憲仁

EP 特許 2508760

二重反転式軸流送風機

柳沢 篤史，大澤 穂波

EP 特許 2916109

磁気検出型エンコーダ用磁気シールドカバー，
および磁気検出型エンコーダ

牧内 一浩，荘司 祐大EP 特許 2439415

リード線係止構造及び電気機器嚴 潤傑，渡辺 二朗，栗林 宏光，御供 重一

アメリカ特許 9613740

移動磁場発生装置

杉田 聡，三澤 康司，唐 玉琪，宮入 茂徳

アメリカ特許 9581174

ファンフレーム

小池 正啓，荒起 聡直，小河原 俊樹

アメリカ特許 9714659

軸流ファン

稲田 直哉，渡辺 二朗

アメリカ特許 9660490

永久磁石型モータの製造方法

宮下 利仁，堀内 学

アメリカ特許 9634534

ブラシレスモータ宮原 義則，丸山 晴久，佐藤 圭，酒井 悠

アメリカ特許 9601956

3 相永久磁石モータ

宮下 利仁，山口 政裕

アメリカ特許 9551345

軸流ファン

柳沢 篤史

アメリカ特許 9614405

固定子コイルの配線処理構造

三浦 幸夫，大橋 正明，中武 耕二

アメリカ特許 9742258

回転一直線運動変換装置

杉田 聡，唐 玉琪，三澤 康司，宮入 茂徳

アメリカ特許 9712030

軸回転型リニアモータ，および軸回転型リニアモータユニット

唐 玉琪，杉田 聡

アメリカ特許 9748814

直列型ファンモータの組立方法

石原 勝充，野村 正志，林 智子

アメリカ特許 9837884

各相が連続巻された多相リニアモータ

唐 玉琪，松下 孝

アメリカ特許 9853530

リニアモータユニット

唐 玉琪，山浦 一仁

アメリカ特許 9698634

ステータコアおよび永久磁石型モータ

宮下 利仁，堀内 学

アメリカ特許 9742245

モータのアース線接続構造

宮下 利仁，堀内 学

アメリカ特許 9705385

製品仕様設定装置及びそれを備えたファンモータ

山崎 哲也，戸田 貴久

韓国特許 10-1767527

リニア同期モータ唐 玉琪，杉田 聡

韓国特許 10-1778119

電動ファン

工藤 愛彦，池田 智昭，丸山 晴久

韓国特許 10-1738670

モータ制御装置

井出 勇治，山﨑 悟史

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

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登録番号

名称

発明者

韓国特許 10-1788772

モータ制御装置

中村 俊之，村松 陽

韓国特許 10-1807787

モータ制御装置

井出 勇治

韓国特許 10-1810638

モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法

井出 勇治

韓国特許 10-1810639

モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法

井出 勇治，小山 雅久，久保田 善久

韓国特許 10-1799957

モータ制御装置

井出 勇治，山﨑 悟史

韓国特許 10-1799544

モータ制御装置

井出 勇治，酒井 将和

韓国特許 10-1724646

モータ制御装置

井出 勇治

台湾特許 I565217

モータ制御装置

井出 勇治，酒井 将和

台湾特許 I581556

モータ制御装置

井出 勇治，山﨑 悟史

台湾特許 I594566

モータ制御装置

中村 俊之，村松 陽

台湾特許 I606675

分割コア型モータ，および分割コア型モータの電機子の製造方法

竹田 亨，小市 伸太郎，松橋 健太

台湾特許 I575863

モータ制御装置

井出 勇治

台湾特許 I594565

モータ制御装置

戸田 貴久

台湾特許 I596868

永久磁石式モータ，および永久磁石式モータの製造方法

宮下 利仁，堀内 学

台湾特許 I584573

モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法

井出 勇治

台湾特許 I582446

モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法

井出 勇治，小山 雅久，久保田 善久

台湾特許 I600269

モータ制御装置及びモータ制御方法

村松 陽，戸田 貴久

台湾特許 I593215

3 相永久磁石モータ

宮下 利仁，山口 政裕

台湾特許 I583104

埋め込み永久磁石型モータおよびロータ

宮下 利仁

台湾特許 I589782

軸流ファン

柳沢 篤史

台湾特許 I568169

モータ制御装置

井出 勇治，山﨑 悟史

台湾特許 I604683

固定子コイルの配線処理構造

三浦 幸夫，大橋 正明，中武 耕二

台湾特許 I597931

モータ制御装置

井出 勇治，宮嵜 俊一

中国特許 ZL201310342099.9

永久磁石式モータ，および永久磁石式モータの製造方法

宮下 利仁，堀内 学

中国特許 ZL201310325466.4

モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法

井出 勇治

中国特許 ZL201310325069.7

モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法

井出 勇治，小山 雅久，久保田 善久

中国特許 ZL201310464531.1

3 相永久磁石モータ

宮下 利仁，山口 政裕

中国特許 ZL201310397858.1

軸流ファン

柳沢 篤史

中国特許 ZL201310425260.9

モータ制御装置

井出 勇治，山﨑 悟史

中国特許 ZL201310606923.7

固定子の動力線接続構造

三浦 幸夫，内山 和良，依田 和弘

中国特許 ZL201410167990.8

軸回転型リニアモータ，および軸回転型リニアモータユニット

唐 玉琪，杉田 聡

中国特許 ZL201310031221.0

モータ制御装置及びその制御方法

谷口 法明，戸田 貴久，村松 陽

中国特許 ZL201310159567.9

ファンフレーム

小池 正啓，荒起 聡直，小河原 俊樹

社内表彰 モノつくり大賞（優秀賞）
受賞

件名

部門

氏名

優秀賞

プラスチック部品の外観品質を向上する
表面加工技術

クーリングシステム事業部 生産部生産技術課第二係
クーリングシステム事業部 生産部生産技術課第二係
人事部部付（山洋電気テクノサービス株式会社出向）

山田 洋一
金井 昭治
野村 雅彦

サーボシステム事業部 生産技術部生産技術開発課
サーボシステム事業部 生産技術部製造技術第一課第一係
人事部部付（山洋電気テクノサービス株式会社出向）
人事部部付（山洋電気テクノサービス株式会社出向）

牧内 一浩
田中 圭
半田 淳
小林 大輝

優秀賞

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2017 年 5 月表彰

20 角 R サーボモータ・ロータ組立工程の自動化

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

社外発表 一般技術誌
題目
特集：2016 年
その成果

会員企業各社の製品・技術開発と2017 年 1 月〜 12 月
執筆者

誌名

発行月

発行所

山洋電気株式会社

電機

2017.2

一般社団法人

社外発表 技術論文
論文題目

2017 年 1 月〜 12 月
誌名

発行月

発行所

Robust Positioning Control Using
α-β Stationary Frame Current
井出 勇治，倉石 大悟，高橋 昭彦 ほか
Controller and Disturbance TorqueHybrid Observer

IEEJ Journalof Industry
Applications Vol.6
No.2

3月

電気学会産業応用部門

PM モータの 1 次鎖交磁束推定に基づく
モータ巻線抵抗の変動分推定の一検討

井出 勇治，倉石 大悟，高橋 昭彦 ほか

研究会資料

3月

モータドライブ／家電・民生合同研究会

蓄電装置を導入した系統における制御運用の実験的検討

太田 拓弥，三好 宏明 ほか

大会論文集

3月

平成 29 年電気学会
全国大会

定番のリニアモータの活用事例−高精度位置決め・高速・高頻度−

杉田 聡 ほか

平成 29 年電気学会
産業応用部門大会
講演論文集

8月

電気学会産業応用部門

PM モータの 1 次鎖交磁束推定に基づく
モータ巻線抵抗の変動分推定の実験的検討

井出 勇治，倉石 大悟，高橋 昭彦 ほか

平成 29 年電気学会
産業応用部門大会
講演論文集

8月

電気学会産業応用部門

10 月

INTELEC2017(International
Telecommunications
Energy Conference
2017)

10 月

INTELEC2017(International
Telecommunications
Energy Conference2017)

Control methods for power
storage devices in distributed
power system
A Consideration on
Current Noise Measurement
in Distributed Power Supply
Introduction System

執筆者

日本電機工業会

三好 宏明 ほか

三好 宏明 ほか

大会論文集

大会論文集

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 2018

42

Memo

43

SANYO DENKI Technical Report No.45 May 201845

May 2018

発行

山洋電気株式会社〒170-8451 東京都豊島区南大塚 3-33-1
電話（03）
5927 1020

発行者

山本 茂生

編集委員会

児玉 展全
（委員長）
小野寺 悟（副委員長）
塚田 志保（委員兼事務局）
横田 雅史
西牧 健太
水口 清志
内田 成一
倉石 大悟
祢津 秀樹
宮﨑 寛
小峯 理恵子発行日2018 年 5 月 15 日（年 2 回発行）

©2018 SANYO DENKI CO., LTD. Printed in Japan

http://www.sanyodenki.co.jp

無断転載を禁ず本テクニカルレポートに記載された会社名と商品名は, それぞれ各社の商号, 商標または登録商標です。