パワーエレクトロニクス回路
インバータで誘導電動機の速さを変えるとき、電圧と周波数の比(V/f)をほぼ一定に保つ主な理由として、正しいものはどれか。
- A電動機の中の磁束をほぼ一定に保ち、鉄心の磁気飽和やトルクの不足を防ぐため
- B周波数を下げても電圧を一定に保てば、磁束が増えるぶんトルクが大きくなり、電動機の速さが上がるため
- C電圧と周波数の比を一定にすると、すべりが常に0になるため
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正解：A. 電動機の中の磁束をほぼ一定に保ち、鉄心の磁気飽和やトルクの不足を防ぐため
誘導電動機の磁束は、加える電圧を周波数で割った値にほぼ比例します。周波数だけを下げて電圧をそのままにすると、磁束が増えて鉄心が飽和し、大きな励磁電流が流れます。逆に電圧だけを下げると、磁束が減ってトルクが出にくくなります。例えば200 V・50 Hzの電動機を25 Hzで運転するときは、電圧を約100 Vにします(V/f = 4 V/Hz)。周波数が低い領域では、巻線の抵抗による電圧降下を補うために、電圧を少し高めにするトルクブーストを使います。
- A. 正しい。V/fを一定にして磁束を保つのが、V/f制御の考え方です。
- B. 速さを決めるのは周波数です。周波数を下げると、同期速度も下がります。
- C. トルクを出すにはすべりが必要です。V/f制御でも、すべりは0になりません。