家電の定値制御とは？仕組みをわかりやすく解説

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家電の定値制御とは？仕組みをわかりやすく解説

家電を知りたい

『定値制御』について教えてください。

家電製品マニア

定値制御とは、目標値を一定の値に設定して、制御量を目標値に近づける制御方式です。フィードバック制御のように、連続的に制御量と目標値を比較・訂正しながら行います。

家電を知りたい

定位性を持った系とはどのようなものですか？

家電製品マニア

定位性を持った系とは、突然の入力の変化に対して、十分な時間経過後に新しい出力に落ち着く性質を持った系のことです。例えば、電気機械系の電動機は界磁電流（入力）の変化に対して、回転速度（出力）が新しい値に落ち着きます。

定値制御とは。

家電でよく使われる「定値制御」とは、「目標値制御」とも呼ばれます。これは、目標とする一定の値を設定し、その値に向かって制御量（出力信号）を調整する制御方式です。

具体的には、目標値（入力信号）と制御量（出力信号）をリアルタイムで比較して、目標値との差があれば、その差に応じて制御量を調整します。この調整動作を繰り返すことで、制御量を徐々に目標値に近づけていきます。

定値制御が適用されるのは、定位性を持つ物理系の制御が多いです。定位性を持つ系とは、例えば電動機における界磁巻線の入力（界磁電流）と回転速度の出力（回転速度）のような関係のように、入力に対する応答が時間をかけて安定する性質を持つ系のことを指します。

定値制御とは？

-定値制御とは？-

電化製品の定値制御とは、特定の条件下で電圧や電流を一定に保つ制御方式のことです。これにより、電化製品の動作が安定し、過電圧や電流の急変を防ぐことができます。定値制御は、電化製品の寿命を延ばしたり、安全性を向上させたりするために重要な役割を果たしています。

定値制御のしくみ

定値制御のしくみとは、家電製品の温度や湿度などを一定に保つ機能のことです。たとえば、エアコンの定値制御であれば、設定した温度に近づくと冷房や暖房を自動的に停止し、温度が設定温度から外れると再び作動します。これにより、部屋の温度を一定に保ち、快適な環境を維持することができます。また、冷蔵庫の定値制御は、庫内の温度を一定に保ち、食品の鮮度を維持することに役立ちます。

定値制御のメリット

-定値制御のメリット-

定値制御の大きなメリットの一つは、消費電力の削減です。定値制御では、機器が常に一定の温度や湿度を維持するために過剰に稼働することがありません。これにより、無駄な電力消費を抑え、電気代の節約につながります。

さらに、定値制御は機器の故障率を低減できます。一定の温度や湿度を維持することで、機器に過度の負担がかからず、故障のリスクを減らします。また、一定の条件で動作することで、機器の寿命を延ばすことも期待できます。

また、定値制御は快適性を向上させます。室温や湿度が一定に保たれることで、快適な環境を維持できます。夏場は涼しく、冬場は暖かく、年中過ごしやすい空間を実現できます。

定値制御のデメリット

-定値制御のデメリット-

定値制御の最大のデメリットは、温度や湿度などの条件の変動に対応できないことです。そのため、快適性が低下したり、電気代の無駄遣いにつながったりする可能性があります。たとえば、室温を一定に保とうと定値制御を行っても、部屋の利用状況や外気温の変化によっては、暑すぎたり寒すぎたりします。また、湿度を自動で調整できないので、空気中に湿気が多すぎたり少なすぎたりして、健康や家電の故障に影響を与える場合があります。