パワーエレクトロニクス回路
モータを駆動するPWMインバータで、搬送波の周波数を高くしたときの影響として、正しいものはどれか。
- A電流の脈動が小さくなり、耳に聞こえる騒音も減らしやすいが、スイッチング損失は周波数にほぼ比例して増える
- Bスイッチの切り替えが細かくなるのでスイッチング損失がかえって減るが、モータの電流の脈動は逆に大きくなり、騒音も増える
- C搬送波の周波数に比例してインバータの出力の基本波の周波数が高くなり、モータの回転がそのぶん速くなる
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正解：A. 電流の脈動が小さくなり、耳に聞こえる騒音も減らしやすいが、スイッチング損失は周波数にほぼ比例して増える
搬送波の周波数を高くすると、PWMによる高調波の成分がより高い周波数に移るので、モータの巻線のインダクタンスで平滑されやすくなり、電流の脈動が小さくなります。搬送波を人の耳に聞こえる範囲(約20 kHzまで)より高くすると、モータから出る音も小さくできます。一方、スイッチの回数が増えるので、スイッチング損失は周波数にほぼ比例して増えます。モータの回転の速さを決めるのは信号波の周波数で、搬送波の周波数ではありません。
- A. 正しい。電流の質とスイッチング損失のどちらを優先するかの選択になります。
- B. スイッチングの回数が増えるので、スイッチング損失は増えます。電流の脈動は小さくなります。
- C. 出力の基本波の周波数を決めるのは信号波です。搬送波の周波数を変えても、回転の速さは変わりません。