インバータを介してモータを駆動することは、もはや後戻りできないトレンドとなっています。実際の使用過程では、インバータとモータのマッチング関係に無理があり、問題が発生することがよくあります。インバータを選定する際には、インバータで駆動する機器の負荷特性を十分に理解する必要があります。

生産機械は、定電力負荷、定トルク負荷、ファンおよび水ポンプ負荷の 3 つのタイプに分類できます。負荷の種類が異なれば、インバータに対する要件も異なります。特定の条件に応じてそれらを合理的に一致させる必要があります。

工作機械のスピンドル、圧延機、抄紙機、プラスチックフィルムの生産ラインのコイラーやアンコイラーに必要なトルクは、一般に一定の電力負荷である回転速度に反比例します。負荷の定電力特性は、一定の速度変化範囲で表される必要があります。速度が非常に低い場合は、機械的強度の制限により、低速で一定のトルク負荷に変わります。モーターの速度が一定の磁束によって調整される場合、それは定トルク速度制御です。速度が弱まると定出力速度規制となります。

ファン、ウォーターポンプ、オイルポンプなどの機器はインペラとともに回転します。速度が低下すると、トルクは速度の 2 乗に応じて減少し、負荷が必要とする電力は速度の 3 乗に比例します。必要な風量や流量が減少した場合には、周波数変換器を使用して速度調整により風量や流量を調整することができ、大幅な節電効果が得られます。高速で必要な電力は回転速度とともに急激に増加するため、ファンとポンプの負荷を電力周波数を超えて実行しないでください。

ＴＬは、いかなる回転速度においても一定または実質的に一定のままである。インバータが一定のトルクで負荷を駆動する場合、低速時のトルクが十分に大きく、十分な過負荷容量が必要です。低速で安定した速度で運転する必要がある場合は、過度の温度上昇によるモーターの焼損を避けるために、モーターの放熱性能を考慮する必要があります。

周波数変換器を選択する際に注意すべき問題:

商用周波モータをインバータ駆動した場合、モータ電流は10～15％増加し、温度上昇は20～25％程度増加します。

周波数コンバータを使用して高速モーターを制御すると、より多くの高調波が生成されます。そして、この高調波によりインバータの出力電流値が増加します。したがって、周波数変換器を選択する場合は、通常のモーターよりも 1 つ大きなギアを選択する必要があります。

巻線電動機は通常のかご形電動機に比べ、過電流トリップが起こりやすいため、通常より若干容量の大きな周波数変換器を選定する必要があります。

周波数変換器を使用して歯車減速機を駆動する場合、歯車回転部の潤滑方法により使用範囲が制限されます。定格回転数を超えるとオイル切れの恐れがあります。

●モータ電流値はインバータ選定の基準となるものであり、モータ定格電力は参考値です。

● インバータの出力には高次高調波が多く含まれており、モータの力率や効率が低下します。

● 長いケーブルでインバータを動作させる必要がある場合は、ケーブルによる性能への影響を考慮し、必要に応じて特別なケーブルを使用する必要があります。この問題を補うために、インバータは 1 つまたは 2 つのギアの選択を拡大する必要があります。

●高温、頻繁な開閉、高地などの特殊な状況ではインバータの容量が低下します。増設の第一段階に合わせてインバータを選定することをお勧めします。

● 商用周波電源に比べ、インバータで同期電動機を駆動する場合、出力容量が10～20%低下します。

●コンプレッサーやバイブレーターなどのトルク変動の大きい負荷や、油圧ポンプなどのピーク負荷の場合は、電源周波数の動作を十分に理解し、より高周波のインバーターを選定してください。