インバータの動作

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2014年12月26日

インバータの動作
スイッチの動作順序を示す(実際はパワーランジスタモジュールを使用)
 モータは①から⑥まで順次スイッチを切り換えると1回転する(1Hzである)。1秒間に30回(30Hz)、60回(60Hz)、90回(90Hz)となり、(1Hzである)1秒間では1800,36005400回転となる。周波数を可変することにより、回転数も可変することができる。

(c)インバータ制御
 商用電源を変換した直流から周波数変化を伴う交流を得る方法として、PWM(Pulse Width Modulation、パルス幅変調)とPAM(Pulse Amplitude Modu-larion,パルス振幅変調)の二つの制御方式がある。

PWM 波 形
 ここではPWM方式によるパルス(短形波)のつくり方を説明する。制御信号としての正弦波、変調信号として三角波を使って、電圧比較回路によって短形波がつくられる。これを示す。
 この波形をスイッチ(実際はトランジスタを使用)にON・OFF信号としてインバータ回路に入れることにより、モータのU-O間にEvo、V-O間にEvo、W-O間にEwoの電圧がかかる。
 モータの端子U-Vに加わる電圧VuvはEvo-Evo,Vvw=Evo-Ewo,Vwv=EwoEvoとさらに細かいPWM波形となる。
 モータを負荷として流れる電流は、凹凸(リップル)のある正弦波となる。
 この出力電圧制御は、制御信号の振幅によって変えられ、振幅が大きいとパルス幅は広くなり電圧も大きくなる。また、出力周波数は制御信号の周波数によって決まる。

インバータ回路
 室外機の操作回路図の一例を示す。

インバータエアコンの長所
①省エネ性・・・従来の定速エアコンの温度制御は、圧縮機のON・OFFで行っている。ON・OFF回数が多くなれば、圧縮機始動時の電力ロスが多くなる。
 インバータエアコンは、設定温度に近づくと圧縮機の回転数を落とし、能力を下げ、ON・OFFの回数を減少させ、ロスを低減させる。また、冷媒循環量は、定格時に熱交換器を流れる冷媒循環量より減少し、圧縮負荷が小さくなり、効率が改善される。暖房運転はその効果はさらに大きい。

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