インバーターの構成

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インバーターは交流モーターの制御に使用されている機器です。

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インバーターの概要

入力された交流はコンバーターを通じて直流に変換されます。

この直流は脈動(小さい変動)が残っているので平滑コンデンサを介して
より平らな直流を作ります。

この直流をインバーター部分で指令に基づいた電圧と周波数にして
出力されます。

このように
コンバーター→平滑コンデンサ→インバーターで構成され
インバーターとして機能します。

順変換と逆変換

交流から直流に変換することを順変換
直流から交流に変換することを逆変化といいます。

なのでインバーター内部では順変換→平滑→逆変換の処理が行われている
ことになります。

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ノイズ

内部の整流回路のため高調波が発生する。

入力電流は平滑コンデンサの充放電の為に高調波成分が多く発生する。

出力電流にはインバーター部のスイッチングノイズが発生する。

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回生制動

すべり

誘導電動機は固定子の回転磁界の速度に少し遅れて、回転子に電流が
発生して回転トルクが発生する。この回転数のずれをすべりとよび、
回転磁界の速度を同期速度といい、回転子の速度がこれに追いつくことは
ありません。
これは回転磁界が固定子を切りながら回転する結果、回転子に電流が
発生して回転トルクが発生する為です。
回転速度が同じになると回転子に発生する電流がなくなる為。

回転子の回転数が同期速度を追い越すと誘導発電機と機能することになります。

クレーンなど負荷を持ち上げたあとの負荷は重力によって下がって
行くことになりますが、モーターの同期速度をさげて発電機として制動をかけながら降ろして行くことができます。

位置エネルギーを電気エネルギーに変換することになります。

回生エネルギーはインバーター内部のコンデンサ部に帰還するため
中間電圧が上昇することになりますが、電圧が上がりすぎると
半導体の破損につながるので、放電用の抵抗器に電流を流し
熱として消化する回路が必要になります。

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