インバーター/ドライブ

インバーターとは、モーターと接続し、電圧と周波数を自在に変化させ、モーターを可変速させる装置です。

インバーターの役割とは

インバーターがない場合、モーターは一定の速度で回転し、速度制御ができません。インバーターを使用することで速度を自在に制御し、様々なアプリケーションにおいて生産効率アップ・省エネルギー化に貢献します。

インバーターは主にコンバーター回路、コンデンサー、インバーター回路からなり、それぞれ以下の役割を担います。

コンバーター回路：

電源から入ってきた交流（AC）を直流（DC）に変換。

コンデンサー：

充電と放電を繰り返しながら、なだらかに平滑して、直流（DC）に近い形に変換。

インバーター回路：

直流を内部IGBTなどのパワートランジスターがスイッチングし、疑似正弦波を生み出し、電圧/周波数を変えた交流（AC）をモーターに出力。

インバーターとコンバーターの違い

インバーター装置：

電圧や周波数をコントロールする装置

コンバーター装置：

インバーター装置では、昇降機やホイストなどでの減速時や下降運転時には回生動作（機械側からモーターが回されている状態。発電機）になってしまうため、モーターからインバーターへ電力が返ってきます。そのままではインバーター内部の電圧が上昇し、装置が壊れるため、それを防ぐために抵抗器を接続してエネルギーを熱に変換して放出します。これに対して、放出したエネルギーが無駄にならないよう電源側に戻すのが、外付けしたコンバーター装置の役割です。

インバーター回路とは

インバーター回路：

直流から交流に逆変換する回路

コンバーター回路：

交流から直流に変換する回路

インバーター制御のメリット

モーターのみで動作させた場合、速度は一定になりますが、インバーターを使用することにより、自在に速度を変更させることができるようになります。
装置の状態や周辺環境などに合わせてモーターの動作を最適化できるため、省エネを図ることができます。 また、スムーズに制御できるため、モーターへの機械的なストレスを軽減できます。

インバーター制御のデメリット

コスト：

インバーター本体やオプションによりイニシャルコストがかかるため、メリットに見合うか検討が必要です。

高調波の発生：

交流を直流に変換するコンバーター回路にて発生、電源側に流れると他の機器に悪影響を及ぼします。⇒リアクトルなどのオプションで対策が必要です。

ノイズの発生：

インバーター回路にて、周波数や電圧を自在に変化させる際にトランジスターを高速でON/OFFしているためノイズが発生、他の機器に影響を及ぼします。⇒ノイズフィルターなどのオプションで対策が必要です。