分散化が電源に与える影響

ご存じのように、システム工学の分野では、柔軟性の高いモジュラーシステムの需要が高まっています。特に大きな進展が見られるのが、システムコンポーネントの分散化です。このブログでは、分散化が電源に与える影響とその対策について説明します。

システム企画プロセスの迅速化やメンテナンスの簡略化、スムーズな拡張が期待できるため、昨今では IP54～IP67の保護等級に対応したコンポーネントが増え、多くの現場に直接設置されるようになっています。その結果、キャビネットの小型化、さらにはキャビネットフリーの構成も可能になりました。

機械工学と分散化システムという観点から見て、電源機器はどのような位置付けにあるのでしょうか。現在市場に出回っている電源製品は、主に 3 つの設置・運用法を実現しています。

分散型電源のメリット

多くのユーザーは、分散型電源のメリットを認めると、採用に向け素早く行動に移します。そうすることで、システム企画の段階からさらに自由な設計が可能になります。ベルトコンベヤや生産ラインのように、分散化することでより高効率かつ柔軟に給電できる分野は少なくありません。必要以上に大容量の電源を設置する必要がなくなり、また、個々のシステムパーツをモジュール単位で組み合わせることができるため、従来より迅速かつ効果的な拡張・保守・移行が可能になります。

キャビネットの小型化、もしくはキャビネットフリーの構成によって空いたスペースを有効活用し、付加価値の高いシステムコンポーネントを拡張することも可能です。ケーブルの長さを短縮し、断面積を縮小できるため、銅線ケーブルのコストも削減できます。

図 1：現場の周辺機器に集中給電するには、断面積の大きな長いケーブルが必要となります。しかし、長いケーブルを使用すると電力の損失が生じるため、大型の電源装置を導入しなければなりません。

図 2：分散化すれば、高効率かつ柔軟な方法でさまざまな用途に電力を供給できます。個々のシステムパーツをモジュール単位で組み合わせることもできるため、従来より効果的な拡張・保守・移行が可能になります。

電源の分散化を阻んでいた過去の障害

しかし、従来のソリューションを利用すれば、分散化電源の導入コストは依然として高いままです。例えば、シンプルな分散型オンサイトキャビネットでも、おおむね 10 以上のコンポーネントで構成されています。これをすべて、技術者が発注して保管し、最終的にはシステムに組み込む必要があります。

顧客固有のソリューションを開発すれば、さらに時間や費用がかかるため、大規模でなければ割に合いません。これまでは、在庫渡しで発注でき、設置が簡単で、3 つの方法すべてに取って代わるほど柔軟な分散型のスタンダード電源はありませんでした。

キャビネットフリー電源による解決策