核子 は2005年に設立され、中国の「クレーン製造の首都」として知られる河南省長原市に位置しています。中国のクレーン産業における主要企業の1つとして、 核子 研究開発、製造、サービスにおいて20年以上の経験を積み重ねてきました。
同社は軽量昇降装置、天井クレーン、ガントリークレーン、インテリジェントマテリアルハンドリングシステムを網羅する総合的な産業レイアウトを確立しました。国家レベルのグリーンファクトリー製造システムの利点を活用し、 核子 高効率駆動システム、軽量構造、インテリジェント制御技術などを主要研究分野として、引き続き独自のイノベーションと技術革新に注力しています。
グリーンでインテリジェントな開発を通じて、 核子 当社は、製品ライフサイクル全体を通して低炭素化を推進し、産業用途における省エネルギーと効率向上を支援する高度な昇降機器ソリューションを提供することに尽力しています。
二元炭素戦略における昇降機器のグリーンアップグレードの課題
中国の「デュアルカーボン」戦略の継続的な推進に伴い、産業用電気機械設備の省エネルギー化への転換は重要な段階に入った。
製造業、冶金業、エネルギー産業で広く使用されている軽量吊り上げ装置として、 電動ワイヤーロープホイスト 中国では大規模な導入実績がある。しかし、多くの従来型製品は依然として頻繁な起動・停止を繰り返す条件下で稼働しており、高いエネルギー消費量や低い総合効率といった課題に直面している。
従来の電動ホイストは、一般的に円錐回転子式非同期モータ駆動システムを採用しており、無負荷損失、伝達損失、制動損失など、複数のエネルギー損失が発生します。また、従来の電動ホイストは、構造重量の最適化、振動・騒音制御、インテリジェントな操作機能において依然として限界があり、インテリジェント製造やグリーン産業の発展に必要な要件を十分に満たすことが困難です。
このような背景のもと、電動ホイストの効率向上、軽量化、スマートな操作の推進は、国家開発戦略への対応であるだけでなく、企業が技術革新を達成するための重要な道筋ともなっている。
新世代の鋼線ロープ式電動ホイストの開発中、 核子 先進的な昇降装置の新たな基準を確立することを目指し、駆動システム、構造設計、インテリジェント制御という3つの主要分野で技術革新を実施してきました。
エネルギー効率革命：IE1 エネルギー効率の高い永久磁石駆動システム
駆動モーターは電動ホイストの主要エネルギー消費部品であり、環境に配慮したアップグレードにおける重要な突破口となる。
永久磁石同期モータは、高効率かつ広い動作範囲という利点から、高効率昇降装置にとって重要な技術的ソリューションとなっている。
長年のモーター設計経験に基づき、 核子の研究開発チームは、多パラメータ最適化を通じて、昇降用途向けの高効率永久磁石同期モータの独自開発を完了しました。
権威ある検査機関による試験および検証の結果、モーター効率はGB 30253-2024 IE1エネルギー効率規格の要件を満たしており、 核子 昇降装置専用に設計された超高効率モーターの中核技術を確立した。
高効率運転の利点を最大限に活かすために、 核子 モーター－減速機－コントローラーを一体化したシステム設計コンセプトを採用している。
永久磁石モータの速度-トルク特性に基づいて減速機の伝達比を最適化することで、モータが長期間にわたって高効率範囲内で動作することを保証する。
ブレーキシステムは、電気式ゼロスピード保持機構と電磁式ディスクブレーキを組み合わせた二重保護機構を採用しています。ブレーキ作動タイミングを最適化することで、ブレーキの摩耗を効果的に低減し、機器の耐用年数を延ばします。
駆動系、伝達系、制御系、および制動系の協調的な最適化により、このソリューションは機器システム全体にわたるエネルギー効率の包括的な向上を実現します。
現在、本製品は電動ホイスト業界をリードする品質認証の取得に向けて積極的に開発を進めています。試作機の試験は順調に進んでおり、最適な運転条件下ではシステム全体の効率が最大78%に達しています。
騒音制御、速度制御精度、ブレーキ信頼性などの主要性能指標は、高性能昇降装置の評価要件を満たしている。
軽量設計：製造工程における二酸化炭素排出量の削減
高効率モーターは運転中のエネルギー消費量を削減する一方、軽量構造設計は製造時の二酸化炭素排出量の削減に役立つ。
これら二つのアプローチを組み合わせることで、電動ホイストの環境に配慮したアップグレードの基盤が形成される。
CAEシミュレーションおよび最適化技術に基づき、 核子 強度、剛性、安全係数、耐用年数といった要件を満たしながら、構造的な軽量化を実現します。
高度なアルゴリズムと科学的な構造最適化により、本製品は性能と重量のバランスを向上させています。
核子 産学連携を通じてトポロジー最適化技術を導入し、アルゴリズムに基づく計算を適用して最適な材料分布を決定する。
ホイストフレームの最適化を例にとると、複数回の反復とエンジニアリング検証を経て、従来の設計と比較して最大8.5%の軽量化を実現しつつ、安全性と機械的強度を維持した構造が得られた。
これにより、従来の経験的設計手法によって生じる不必要な材料使用量を効果的に削減できる。
ワイヤーロープシステムにおける疲労破壊は、主に繰り返しの曲げサイクルによって引き起こされます。シーブ径とワイヤーロープ径の比（D/d）は、曲げ応力に影響を与える重要なパラメータです。
本製品は、より大きな滑車径設計を採用しています。滑車サイズのパラメータ最適化により、ワイヤロープの曲げ頻度と交番曲げ応力が低減され、ワイヤロープの耐用年数とメンテナンス間隔を効果的に延長します。
従来の薄板筐体によく見られる振動や騒音の問題に対処するため、開発チームは形状最適化技術を応用して構造特性を再設計した。
補強材の配置、向き、断面形状を最適化することで、構造物の固有振動数を調整し、モーターやギアボックスの共振範囲を回避することで、発生源における構造物の振動を低減します。
さらに、本製品は構造最適化、材料改良、精密製造を組み合わせた統合的なアプローチを採用している。
主要な構造部品には、高強度鋼板と自動溶接プロセスを組み合わせることで、軽量設計と剛性のバランスを取っている。
プーリーシステムには高強度ナイロン素材を採用することで、軽量化を実現するとともに、ワイヤーロープの摩耗と動作音を低減しています。
減速機ハウジングは精密鋳造技術によって製造されており、肉厚の均一性、放熱性能、構造剛性が向上しています。
これらの改良点が相まって、軽量で静音性、耐久性、効率性に優れた昇降ソリューションが実現します。
インテリジェント制御：あらゆるシナリオに対応するスマートな操作機能
高効率かつ軽量な設計をベースに、 核子の次世代インテリジェント電動ワイヤーロープホイストは、専用のベクトル制御アルゴリズムコントローラを搭載しており、3つのコアインテリジェント機能により、操作の安全性、効率性、位置決め精度を包括的に向上させます。
ゼロスピード保持
独自開発のゼロ速度保持アルゴリズムは、ブレーキ解除前にモーターのトルクを確立し、負荷がゼロ速度に達した後にのみブレーキをかけることで、スムーズな起動と制動を実現します。
これにより、荷重の滑りをミリメートルレベルの精度で低減し、位置決め性能を向上させ、ブレーキの耐用年数を延ばすことができるため、頻繁な微調整や精密な吊り上げ用途に最適です。
インテリジェント無負荷速度向上
モーターの電流とトルクの状態をリアルタイムで監視することで、システムは無負荷時の走行速度を定格速度の1.25倍に自動的に引き上げ、負荷がかかった際にはスムーズに元の速度に切り替わります。
このインテリジェントな速度適応機能により、高周波アプリケーションにおける動作効率が20%以上向上します。
100:1の超広域速度調整
永久磁石モーター技術によって駆動され、 核子制御アルゴリズムにより、システムは100:1の速度制御比を実現し、スムーズなマイクロポジショニングと安定した低速動作を実現します。
これにより、要求の厳しい用途において精密な昇降制御が可能になるとともに、過負荷、過電流、過熱、斜め方向の引っ張り防止、過移動防止などの保護機能を統合し、遠隔監視および予知保全機能も備えています。
結論
昇降機器業界がより環境に優しくスマートな開発へと向かうにつれ、 核子 インテリジェント昇降技術における革新を推進し続けている。
核子の次世代型IE1省エネインテリジェントワイヤーロープ電動ホイストは、永久磁石駆動技術、軽量構造設計、および閉ループインテリジェント制御を統合し、エネルギー効率、精度、およびスマートな操作において画期的な進歩を実現しています。
主要な国際ブランドに匹敵する性能を備え、 核子 効率的で信頼性が高く、費用対効果の高い吊り上げソリューションを提供するとともに、インテリジェントで持続可能な製造業の将来的な発展を支援します。
私は、クレーンの輸出に 10 年間従事し、20 か国の顧客にサービスを提供している Novia です。各種クレーンの構造や性能について専門的な知識を蓄えています。見積りから設計計画、納品まで、マンツーマンのサービスを提供し、最も費用対効果の高いプロフェッショナルなクレーン ソリューションを提供します。クレーンを購入する必要がある場合は、最新のサービスについてお問い合わせください。
