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自動誘導モーターが登場して以来,インバーター操作はオルタネータの形で存在してきました.発電機の速度を変更し,出力周波数を変更します.高速トランジスタの出現前これはモーターの速度を変更する主な方法の一つでしたが,発電機の速度が電圧よりも出力周波数を低下させたため,周波数変更は制限されていました.

周波数とモーターの速度を 変化させるのに 組み合わさった仕組みを 見てみましょう

01 インバーター部品 - 直線器

ACシヌ波の周波数をACモードで変更することは難しいため,インバーターの最初の仕事は波形をDCに変換することです.ACのように見えるようにするには,DC操作は比較的簡単です.すべての周波数変換器の最初の構成要素は,直線器または変換器と呼ばれる装置です下記のように:

直流電路は交流電流を直流に変換し,バッテリー充電器や弧溶接機とほぼ同じ方法で動作します.ダイオードブリッジを使って ACシナス波を"つの方向にしか動かせないその結果,完全に直線されたAC波形はDC回路によって局所DC波形として解釈される.3相インバータは3つの別々のAC入力相を取り,それらを単一のDC出力に変換する.

3相のインバーターも1相 (230Vまたは460V) の電源も受け入れるが,入力支線が2つしかないので,インバーター出力 (HP) は,発生する直流が比例して減少するので,値下げしなければならない.一方,真の単相インバーター (単相モーターを制御する単相インバーター) は,単相入力を使用し,入力に比例するDC出力を生成します.

3相モーターは,1相カウンターコンポーネントよりも,2つの理由で使用されています.逆に通常は外部の干渉が必要で 回転が始まる.

02 インバーター部品 - DCバス

DC バスの2番目の構成要素 (図のDC バスによって示されている) は,周波数変換操作に直接影響しないため,すべての変換機で目に見えない.高品質の汎用ドライブに常に存在しますDCバスはコンデンサとインダクタを使用して,変換されたDCのAC"リップル"電圧をフィルタリングし,その後インバーターセクションに入れます.また,調和の歪みをブロックし,インバーター電源に戻すことができるフィルターを含みますこのプロセスを完了するには,古いインバーターと別々のラインフィルタが必要です.

03 インバーター部品 - インバーター

イラストの右側にはインバーターの"腸" (インバーターで示されています).インバーターは,ACシナス波の3つの相をシミュレートするDC"パルス"を作成するために,高速スイッチングトランジスタ (IGBTに示されている) の3組を使用しますこのパルスによって波の電圧だけでなく波の周波数も決定される.インバーター (inverter) とは"逆転"を意味し,結果の波形の上下運動を意味する.現代 の インバーター インバーター は,電圧 と 周波数 を 調節 する ため",パルス 幅 調節" (PWM) と いう 技術 を 用いる.

インターバーターのスイッチ (またはパルス) 部品です インターバーのスイッチはトランジスタ (真空管 の 代わりに) は,私たちの 電子 的 な 世界 で 二つ の 機能 を 果たし ますシグナルをオン・オフにすることで スイッチとして機能します 信号をオン・オフにすることで スイッチとして機能しますIGBTは,より高いスイッチ速度 (3000〜16000 Hz) と熱発生を減らすことを提供する近代的なバージョンです. 高いスイッチ速度は,AC波シミュレーションの精度を向上させ,モーターノイズを削減することができます.生成された熱が減少すると,ヒートシンクが小さくなります.周波数コンバータはより小さな足跡を持っています.

04 インバーターPWM波形

下の図は,PWM変換器を搭載したインバーターによって生成される波形を,実際のACシナス波と比較して示しています.インバーター出力は,固定の高さと調整可能な幅の長方形パルスの一連の構成されていますこの特定のケースでは,ACサイクルの正と負の部分の初めと終わりに広いセットと狭いセットの3つのパルスセットがあります.

脈動の面積の合計は,実際の交流波の有効電圧に等しい.曲線の下の空白を埋めましょう. 曲線上の空白を埋めましょう.変圧器がモーターの電圧を制御できるのです

パルス幅とそれらの間の空白幅の合計は,モーターが観測する波形の周波数 (PWMまたはパルス幅調節) を決定する.ギャップがない),周波数は正しいが,電圧は真のAC正弦波よりもはるかに大きい. 望ましい電圧と周波数に応じて,周波数コンバータは,高さとパルス幅とそれらの間の空白の幅を変更します.

ACインダクションモーターを動かす方法について 疑問に思う人もいるでしょうモーターのローターとそれに対応する磁場の電流を"感知"するには,交流電流が必要ですか?ACは自然にインダクションを引き起こします 方向が常に変化しているからです 一方,DCは回路が活性化されると 普通に動作しません

しかし,DCがオンとオフである場合,DCは電流を誘発することができる.古い自動車の点火システム (固体点火以前の) には,配電器に点がある.これらのポイントの目的は,電池からコイル (トランスフォーマー) に"パルス"です電気の電荷がコイルに伝わります 電気の電圧は電球が点火できるレベルまで上がります実際には何百もの 個々のパルスから構成されていますDCインダクションによって発生します. 逆変速器の電源は,電源が電源を交換するときに,

05 効果電圧

0から最大正電圧に 戻り0に そして最大負電圧にそして再びゼロに戻ります. 回路に適用される実際の電圧をどのように決定する? 下の図は60Hz,120Vのシナス波です. ただし,そのピーク電圧が170Vであることを注意してください.120Vの波と呼ぶことができます.?

1サイクルで0Vから始まり 170Vに上昇し また0に低下し -170に低下し また0に上昇します120Vで上限を持つ元の緑色の長方形の面積は,曲線の正と負の部分の面積の和に等しい120Vは平均です.

平均値が108Vになるので,答えではありません. では,なぜこの値がVOMで測定される120Vなのでしょうか?効果電圧と関係があります. "

抵抗を通過する直流によって発生する熱を測定すると 相当の交流電流によって発生する熱よりも大きいことがわかりますACがサイクルを通して一定の値を維持しないため実験室で 制御された条件下で 特定のDC電流が 100度上昇する熱を 生み出すことが判明すると,そのAC対価は 70度上昇する熱を 生み出すことになります.7度上昇または70度ACの有効値はDCの70.7%です.曲線の前半の2乗電圧の和の平方根に等しいです. 曲線の前半の2乗電圧の和の平方根は,.

ピーク電圧が1で,0度から180度までの個々の電圧が測定される場合,有効電圧は0-707.0のピーク電圧である.この図のピーク電圧の707倍は120Vです.この有効電圧は,根平均平方またはRMS電圧としても知られる.したがって,ピーク電圧は常に有効電圧の1.414である.230VのAC電流はピーク電圧が325Vで,460はピーク電圧が650Vです.

周波数変化に加えて,電圧が交流モーターの稼働速度とは関係なくても,インバーターは電圧も変えなければなりません.

図は460VのACシナス波を2つ示しています.赤は60hz曲線,青は50hzです.どちらもピーク電圧は650Vですが,50hzははるかに広いです.50Hz曲線の前半 (0-10ms) の領域が 60hz曲線の前半 (0-8ms) より大きいことが分かりましたさらに,曲線の下の面積が有効電圧に比例しているため,有効電圧は高くなります.周波数が減少すると,効果電圧の上昇は劇的に増加します.

460Vモーターがこれらの高電圧で動作させれば,その寿命は大幅に短縮されます.インバータは,恒常的な有効電圧を維持するために,周波数に対して"ピーク"電圧を常に変更する必要があります.稼働周波数が低いほどピーク電圧も低く,その逆も.

インバータの動作とモーターの速度を制御する方法について よく理解しているはずですほとんどのドライブでは,ユーザがマルチポジションスイッチまたはキーボードでモーターの速度を手動で設定することができます.センサー (圧力,流量,温度,水位など) を使ってプロセスを自動化します.