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タブレットで自動車整備士

​データセンターのエアハンで求められるモータとは?

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近年、クラウドサービスやAI技術の急速な普及により、データセンターの重要性はますます高まっています。

​これらの施設では、膨大な情報処理を担うサーバーが常時稼働しており、発生する熱を効率的に除去するための空調設備が不可欠です。

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サーバーイラスト.png

エアハンドリングユニット(エアハン)は、データセンター内の温度・湿度を安定的に管理する要となる装置であり、その心臓部ともいえるのがモータです。データセンター向けのエアハンとモータには、以下のような性能が求められます。

『データセンター』のエアハンに求められること

  • ​温度・湿度の安定制御

  • 低騒音・低振動

  • 高効率・省エネ性能

  • 高信頼性・長寿命

  • コンパクト設計

☆モータに求められること☆

↓​カーソルを合わせると詳細をご覧いただけます↓

コンパクトで柔軟な設置性

限られたスペースに対応できる省スペース設計であること。搬入・施工が容易で、レイアウトの自由度が高いことも評価されます。

高効率・省エネ性能

常時稼働するため、IE3以上の高効率モータが推奨され、電力消費を抑えることで運用コストと環境負荷を軽減します。

連続運転対応の高信頼性

24時間365日稼働する設備において、長寿命かつ故障リスクの低い構造が不可欠です。耐熱性・耐湿性にも優れている必要があります。

低騒音・低振動設計

サーバ室周辺の静音性を確保するため、運転時の騒音・振動を最小限に抑える設計が求められます。NC値などの基準を満たすことが重要です。

省エネ性
高信頼性・長寿命
コンパクト性
振動

​省エネ性

インバータ搭載アウターロータ同期ブラシレスECモータ(ERH)の省エネ性

・IES5効率の高い省エネ性によりIE3直入れ駆動と比べて最大40%の省エネが可能

・通年稼働のデータセンターの省エネに大きく貢献

IES5効率とは?

「IES」は「Integrated Efficiency System」の略で、PDS全体の効率を分類するための指標

IEC 61800-9-2では、以下のようなクラスが定義されています

省エネIES5図.jpg

IEC 61800-9-2とは?

​・ 2023年版のIEC 61800-9-2で新たに追加された最高効率クラス

​・モータとインバータの組み合わせによるシステム全体の損失が最小

​・評価は以下の条件

 出力周波数:定格の90%

 出力電流:定格の100%

 複数の動作点での損失測定(8点以上)に基づく総合評価

​・IE5モータ単体の効率とは異なり、PDS全体の実運用に近い条件での効率を評価

内部構造

エアハンとの固定部(固定穴)

羽根取り付け部(取付穴)

モータ部

ABB_省エネ.png

インバータ基盤部

​モータでニーズを解決するには…?

コンパクト性

インダクションモータ(インナーロータ)+インバータのエアハン構成

​・駆動側

​・制御側

モータとファンが共通のシャフトを介して直結

インバータを専用の盤(もしくは電気盤)に収納

モータ・シャフト・ファンの機器構成の為、全長が長い

インバータ設置のスペースが必要

ABB_インダクションモータ2.png
ABB_インダクションモータ.jpg

​モータ

ファン

インバータ

​モータ

ファン

インバータ搭載アウターロータ同期ブラシレスECモータ(ERH)

​・駆動側

​・制御側

アウターロータモータ(外転子型モータ)に羽根を取り付ける

インバータを専用の盤(もしくは電気盤)に収納

全長が短くコンパクト

別途インバータの設置が不要

ABB_インダクションモータ3.png

・奥行きが小さくて済む

・インバータの設置が不要​

=省スペースが実現

​モータ

(インバータ一体型)

ファン

アウターロータモータ / インナーロータモータ 比較表

​アウターロータモータ

​インナーロータモータ

インダクションvsアウターロータ.jpg

​高信頼性・長寿命

インバータ搭載アウターロータ同期ブラシレスECモータ(ERH)のベアリング対策

EDM(電気的放電損傷)対策として絶縁ベアリングを採用する事により高信頼性・長寿命化を図る

EDM(電気的放電損傷)とは?

インバータ制御による高周波パルス電圧がモータ軸に発生

この軸電圧がベアリングを通って放電すると、ピット(小さな穴)やクレータ状の損傷が発生

結果として、異音・振動・寿命低下につながる

絶縁ベアリングを採用するメリット

ベアリングの内外輪や転動体にセラミックコーティングや樹脂モールドを施し、電流の通過を防止

軸電圧がベアリングを通らず、放電損傷を回避

EDMによるピット損傷やフレーキングの発生を防止し、ベアリングの摩耗・異音・振動を大幅に低減

インバータ搭載アウターロータ同期ブラシレスECモータ(ERH)の耐環境性

保護等級 IP65の対応による防水・防塵性能向上をはかりデータセンターの重要整備の信頼性に貢献

保護等級IP65とは?

保護等級図.jpg

つまり、IP65は「粉塵が内部に侵入せず、かつ水の噴流にも耐える」構造を持つ

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※本ページの製品画像および図表はABB株式会社提供です

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