交流を直流に変換後、再度交流に変換する機器。 電圧や周波数を調整し、交流モータの回転数を制御するために用いられる。
使用すると電源周波数の整数倍の周波数を発生する。 これは高調波と呼ばれる。 これが電源に流出すると機器に悪影響を与えることがある。
電圧形
出力電圧を制御する。
直流電源はスイッチング素子によりそのまま出力に伝達される。
汎用インバータのほとんどは電圧型。 モータの速度制御に用いられる。
電流形
出力電流を制御する。
入力側に大容量インダクタが直列に接続される。
電流は出力端子に流し込むか、スイッチング素子を用いるかのどちらかになる。
直流送電、サイリスタ型大型インバータに用いられる。
機器の構成
2レベルインバータ^ 2つの電圧でパルスを出力する。
3レベルインバータ^ 3つの電圧でパルスを出力する。
制御方式
V/f制御
インバータから出力された電圧と周波数の比を一定にする。
ベクトル制御
モータに流れる電流のうち、トルク分電流と励磁電流を分けて考え、
モータ電流の方向をベクトル演算して制御する。
| VVVF | 電圧、周波数を変える | モータ、ポンプ、エアコン、冷蔵庫 |
| CVVF | 周波数のみを変える | IH、炊飯器、蛍光灯 |
| CVCF | 電圧、周波数を一定化 | コンピュータ電源、UPS |
Constant Voltage Constant Frequency.定電圧定周波数装置。 安定した電圧、周波数を得ることができる。
制動抵抗器。 電動機からインバータに戻る電気エネルギーを消費させるために 接続する抵抗器。
Pulse Amplitude Modulation. パルス振幅変調。 パルス信号の振幅により、流す電流、電圧を制御する。
Pulse Width Modulation. 半導体を使った電力制御方式。 オンとオフのスイッチングで出力電圧を制御する。 オンの時間幅の調節により電圧を調整する。
インバータ回路で使われる。
Variable Voltage / Variable Frequency. 可変電圧可変周波数。
VVVFインバータを用いた交流モータの制御方式。 直流電力から任意の周波数、電圧の交流電力を作りだし モータを制御する。
かつての半導体素子はGTOが使われていたが、現在はIGBTが使われる。
交流の中に含まれるひずみ波。正弦波。 基本波の整数倍の周波数をもつ。
2倍の場合は第2高調波と呼ばれる。
インバータ、UPSから発生しやすい。
電力関係ではコンデンサやリアクトルの異音、振動、焼損の原因となる。 また漏電ブレーカや制御機器の誤動作を引き起こすこともある。
交流を直流に変換するための機器。 インバータ装置に含まれることもある。
ダイオードで整流後、コンデンサで電気を充放電させて直流に変える。
水銀アークを利用した整流器。 アメリカのクーパー・ヒューイットが1900年に発明。
真空容器の底の水銀溜りが陰極、 石墨または鉄が陽極となり、アーク放電により整流する。
電流は水銀電位が負のときのみ流れる。
シリコン整流器が開発されるまで主流として使われた。
全波ではブリッジ回路が用いられる。
整流器の一種。 シリコン整流器普及以前に使われていた。
ニッケルめっきした鉄またはアルミ基板にセレンを塗る。 更にその上にカドミウム-スズまたはカドミウム-亜鉛合金等にタリウムを添加したものを塗って対向電極とする。 これを熱処理すると整流性をもつものができる。
基板から電極へは電流が良く流れるが、その逆は流れにくい。
交流電力を直接、振幅、周波数が異なる交流電力に変換する機器。
インバータと比べると大容量電解コンデンサが不要になる。 コストが高いという欠点がある。
交流スイッチを格子状に並べ、高速でオンオフすることにより出力電圧を得る。