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15.インバータ駆動における注意点について

インバータ駆動時の基底周波数について

基底周波数とは、モータが定格トルクを連続で発生できる最高の周波数を言います。インバータで使用される基底周波数は50Hzか60Hzです。この基底周波数が重要になってくる制御方式の一つに、VVVF制御方式があり可変周波数可変電圧制御と言います。交流モータを可変周波数で運転するとき、モータの端子電圧が周波数と比例するように制御するのが特徴です。交流モータをこのように制御すると、周波数が変化しても内部の磁束密度が一定になり、周波数を変更してもトルク、効率などの特性が同一になる性質があるのです。VVVF制御は電圧と周波数を比例させるので、最高周波数のとき最大出力電圧となります。また、基底周波数以下ではモータの発生する最大トルクが同一となり、定トルク領域と呼ばれています。基底周波数以上の高い周波数で高速回転させる場合、出力電圧を一定にして周波数のみを増加させます。このようにすると、回転数の増加に反比例してモータの発生トルクが低下します。この領域を定出力領域といい、周波数を変更しても出力(トルク×回転数)は一定となるのが特徴です。VVVF制御はモータの回転数フィードバックなどが不要で、オープンループ(開ループ)で制御が可能です。そのため、ファンポンプなど回転数を精密に制御する必要がないような用途で、省エネルギーを目的として多く使われています。

インバータ駆動時の始動トルク・始動電流について

…焼れ始動と呼ばれる、MC(電磁接触器)の投入等でモータに全電圧をかける方法。始動操作が容易、始動トルクは定格の200〜300%と大きいですが、始動電流が600〜800%と大きいため、電源容量に制限を受けることから、小容量のモータで使用されます。
▲好拭璽妊襯浸脇阿如▲癲璽燭箸寮楝廓枩を始めにスター結線で始動して、同期回転速度に近づいた状態でデルタ結線に切り替える方法です。始動電流が直入れ始動の1/3と小さいですが、始動トルクも直入れの1/3と小さく、始動時に軽負荷特性を持つ用途に適しています。
リアクトル始動で、モータの始動回路にリアクトルを入れ、リアクトルによる電圧降下を加減することで、始動電流・始動トルクを加減する方法です。始動電流は直入れの50〜90%で制御され、始動トルクは直入れの25〜81%と比較的広範囲の始動特性が得られますが、機器が高価です。
ぅぅ鵐弌璽浸脇阿如▲ぅ鵐弌璽燭砲茲辰董⊃Hz程度の低い周波数から始動を始め、周波数を予め決められた加速時間で増速していきます。同一容量のインバータを使用した場合、始動トルクは定格の70〜200%であるのに対し、始動電流は150〜200%と比較的小さく、始動時の発生損失が少ないのが特徴です。


単相電源での運転について

単相電源には、単相100Vクラスと200Vクラスがあります。単相100Vと単相200Vの違いは、単相100Vは普通の100Vで、線が2本で送られます。

それに対し、単相200Vは3本の線で送られているのが特徴です。3本の線をそれぞれA、B、Cと分けた場合、AとCに配線した場合は、単相200Vとなります。しかし、AとB、BとCに配線した場合は共に単相100Vです。

通常、単相電源では単相モータしか駆動できませんが、インバータ駆動の場合、単相電源用インバータがあります。これを利用すれば、出力を三相にすることができ、三相モータの駆動が可能です。

単相電源用インバータには単相100V用と単相200V用の2種類ありますが、大きなモータは運転できないので注意してください。単相100Vでは0.75kW、単相200Vでは2.2kW程度までが目安となります。

インバータ選びのポイント20

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