パワーエレクトロニクス回路
インバータで駆動している誘導電動機を、周波数を下げて急に減速させたときに起こりうることと、その対策の組み合わせとして、正しいものはどれか。
- A回転子が同期速度より速くなって発電機として働き、戻ってきたエネルギーで直流の電圧が上がるので、制動抵抗で消費するか電源に回生する
- B減速の間は電動機の電流が0になって電源から切り離された状態になるので、特に何も起こらず、対策も要らない
- C減速の間はインバータの直流の電圧が急に0まで下がってしまうので、平滑コンデンサを取り外して、電圧の変動そのものが起きないようにしておく
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正解：A. 回転子が同期速度より速くなって発電機として働き、戻ってきたエネルギーで直流の電圧が上がるので、制動抵抗で消費するか電源に回生する
周波数を急に下げると同期速度が下がり、回転子は慣性でそれより速く回るので、すべりが負になり、誘導電動機は発電機として働きます。発電したエネルギーは、インバータのダイオードを通って直流の側に戻り、平滑コンデンサを充電して直流の電圧を上げます。電圧が上がりすぎると素子が壊れるので、制動抵抗をスイッチでつないで熱として消費するか、電源に電力を戻す回生のコンバータを使います。電車や電気自動車では、このエネルギーを架線や電池に戻す回生ブレーキで、エネルギーを節約しています。
- A. 正しい。減速のエネルギーが直流の側に戻るので、その処理が必要です。
- B. 減速の間も電流は流れ、エネルギーが電動機からインバータへ戻ってきます。
- C. 直流の電圧はむしろ上がります。平滑コンデンサは取り外せません。