他励式インバータとは？動作原理を解説

他励式インバータとは？動作原理を解説

他励式インバータの仕組み

他励式インバータの仕組みとは、外部から供給される交流電源を利用して直流電力を交流電力に変換する回路です。

この際、誘導機や同期機が回転子に交流電流を流し、その電磁誘導によって回転する仕組みを取り入れています。具体的には、外部から供給される交流電力が一次コイルに印加され、二次コイルに電磁誘導により交流電流が流れます。この電流が回転子に流れることで、回転子の磁界が変化し、一次コイルと二次コイルの間に相対運動が生じます。

この相対運動により、一次コイルの交流電流が二次コイルに電磁誘導され、交流電力が発生します。

他励式インバータの長所・短所

他励式インバータの長所 他励式インバータは、以下のような利点を持ちます。

電圧調整が容易

励磁電流を制御することで、出力電圧を自由に調整できます。

高出力密度

誘導機と組み合わせることで、高出力密度のシステムを構築できます。

低コスト

誘導機が使用できるため、製造コストを抑えることが可能です。 他励式インバータの短所 一方で、他励式インバータには次のような欠点もあります。

センサが必要

出力電圧と電流をセンサで検出し、制御を行う必要があります。

低速トルクが弱い

誘導機の特性上、低速時にはトルクが低下します。

励磁損失が生じる

誘導機の励磁のために、励磁損失が発生します。

他励式インバータの用途

他励式インバータの用途 他励式インバータは、その高い信頼性と高効率性から、さまざまな産業分野やアプリケーションで使用されています。

主な用途を以下に示します。

産業用モータ制御可変周波数ドライブ（VFD）やサーボドライブとして、産業用モータの速度とトルクを制御します。

電力変換再生可能エネルギー源（太陽光、風力）からの電力変換に使用され、交流電力を直流電力に変換したり、その逆の変換を行います。

不織布製造不織布の製造プロセスで、原料の溶融や紡糸を制御するために使用されます。

医療機器超音波診断装置やMRI装置などの医療機器の電源として使用され、高周波電力を安定的に供給します。

照明制御LED照明や蛍光灯の明るさを調整したり、色温度を変更したりするために使用されます。

他励式インバータと自励式インバータの違い

他励式インバータと自励式インバータの違い 他励式インバータと自励式インバータは、動作原理が異なります。

他励式インバータは、交流電源を外部から取り込んで直流に変換し、その直流電力を利用して交流出力を生成します。一方、自励式インバータは、発電機を備えており、交流出力を発電して使用します。

他励式インバータは、外部電源に依存しているため、電源が途絶えると出力が停止します。一方、自励式インバータは、発電機が発電している限り、出力を継続することができます。

また、他励式インバータは、交流電源の周波数や電圧に影響を受けますが、自励式インバータは、発電機の周波数や電圧を制御して安定した出力を得ることができます。

他励式インバータのメンテナンス

他励式インバータのメンテナンスは、インバータの安定動作と寿命を維持するために不可欠です。定期的な点検と清掃により、埃や蓄積した汚れを取り除き、部品の腐食や摩耗を防ぐことができます。

また、過電圧や過電流などの異常がないか監視し、早期に発見して適切に対処することも重要です。

コンデンサや半導体素子などの主要部品は、経年劣化するため、定期的にテストを行い、必要に応じて交換することが推奨されます。冷却ファンやヒートシンクの点検も欠かせず、詰まりや損傷がないかを確認します。さらに、接続部の緩みや接触不良がないかを確認し、必要に応じて締め付けや清掃を行います。

定期的なメンテナンスを実施することで、他励式インバータの安定動作と寿命を延ばすことができ、システム全体の効率と信頼性を向上させることにつながります。

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