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インバータの用語集(総登録数:65)

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インバータの用語集(総登録数:65)
インバータの用語集
最終更新日:2001年02月19日(月)
インバータの用語集 (総登録数:65)
[A-Z] あ か さ た な は ま や ら わ
工場の中などで使用される三相誘導電動機(インダクションモータ)の回転数を自由に変えることが出来る、イ
ンバータ制御装置の用語集です。
[A-Z]
[A-Z]
2ワイヤシーケンス
3レベル制御
3ワイヤシーケンス
Dwell機能
KEB機能
PAMインバータ
PG
PID制御
PWMインバータ
S字特性
UP/DOWN指令
V/f制御
VVVF
2ワイヤシーケンス (2 wire sequence:ツーワイヤシーケンス)
[あ]
異常リトライ
インバータ
インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ
運転中1・2
オートチューニング
[か]
界磁弱め・界磁フォーシング
回生
回生制動
加減速時間
加減速時間ゲイン
過トルク/アンダートルク検出
外部異常
キャリア周波数
クレーンソフト
高調波
コンバータ
[さ]
サージ電圧
サーチ/速度サーチ
周波数指令
周波数指令上限値・下限値
出力容量
省エネ制御
ジャンプ周波数
ストール防止
スリップ補正・速度制御
ゼロサーボ機能
零速
速度制御器・ASR
[た]
正転/停止信号、逆転/停止信号の2つの信号によりイン
バータの運転・停止と回転方向を制御する方法。
いずれかの信号がON(端子閉)すると、ONしている間
は、その方向に回転する。
両方の信号がOFF(端子開)で停止となる。
両方の信号がON(端子閉)の場合は、軽故障での停止とな
る。その場合、いずれか片方の信号のみがONとなった時点
で運転を開始するので注意すること。
→3ワイヤシーケンス
3レベル制御 (3 level control:すりーれべるせいぎょ)
200V級の主回路を積み重ねて400V級の出力電圧を得る方式
で、サージ電圧、ラジオノイズ、高調波漏れ電流が低減し、
かつキャリア周波数を上げること無く、電流波形の改善と
モータ磁気音の低減も可能な画期的な主回路方式である。
Varispeed G7の400V級で採用。
→サージ電圧、 インバータ用モータ/ベクトル制御用モー
タ、 高調波、 キャリア周波数
3ワイヤシーケンス (3 wire sequence:スリーワイヤシーケンス)
運転信号、停止信号、正転/逆転信号の3つの信号によりイ
ンバータの運転・停止と回転方向を制御する方法。
通常、運転信号はワンショットで受け付けられインバータ内
で保持される。
停止信号は、b接点入力になっており、端子開(OFF)で
停止となる。
正転/逆転信号については、端子開(OFF)で正転、端子
閉(ON)で逆転となる。
→2ワイヤシーケンス
Dwell機能 (dwell function:どぅえるきのう)
機械のバックラッシュの影響で、加減速開始時にショックが
発生する場合などに使用する。
加速時にインバータが自動的に所定の出力周波数で所定の時
間低速運転を行うので、バックラッシュの影響を軽減した
後、加速させることが可能になる。減速時も同様な方法で
バックラッシュの影響を軽減できる。
搬送機械などで、インバータの出力周波数に対する機械や
モータ側保持ブレーキの(機械的)遅れ時間とのタイミング
を取る為に使用されることもある。
→ホールド加減速停止、 加減速時間
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インバータの用語集
多機能入出力
多段速指令
直流制動
停電/瞬時停電
定トルク/定出力
電子サーマル/OL1
伝送・通信
トルク制御
トルク制限
トルク補償
ドループ制御
[な]
入力容量
入力力率
[は]
ハイスリップ制動
パルス列入出力
ヒューズ
フィードフォワード制御
ベース周波数・基底周波数
ベースブロック指令
ベクトル制御
ホールド加減速停止
[ま]
漏れ電流/漏電ブレーカ
[や]
[ら]
ラジオノイズ/EMI/RFI
ローカル/リモート
[わ]
KEB機能 (KEB function:けいいーびーきのう)
Kinetic Energy Back-up(Braking)の略で、停電や瞬時停電発
生時にすばやくモータを減速し、その時発生した回生エネル
ギーを使いながらインバータを制御し続ける機能。
その際、インバータは、内部直流電圧だけが確保されていれ
ば運転を継続出来るようになっている。
負荷が重くモータからの回生エネルギーが不足する場合は、
直流母線にコンデンサを追加したり、共通コンバータを用い
て、複数台のインバータ間で回生エネルギーのやり取りが出
来るようにしておく。
普通の瞬停運転継続機能と異なり、瞬停中にモータがフリー
ランにならないので、繊維などのライン制御に用いた場合
に、材料が切れにくくなる。
工作機主軸モータの、停電時の非常停止用で使用されること
もある。
→回生
PAMインバータ (PAM inverter:ぱむいんばーた)
PAMとは、Pulse Amplitude Modulationの略で、インバータ直
流母線内のチョッパ回路等により、パルス波高値を変えて、
出力電圧の調整を行う方式のインバータで、波形があまり良
くなく、応答も遅いので主にPWM制御が困難な、高周波イ
ンバータに用いられている。
この場合、インバータ回路内のトランジスタは、出力の基本
周波数と同じスイッチングしかしない。
最近は、チョッパ回路により、一次側電流の高調波成分を制
御する目的で、家電用のインバータに用いられることもあ
る。
→高調波、 PWMインバータ
PG (Pulse Generator:ぴーじー)
Pulse Generatorの略で、光学式の速度検出器のこと。
モータシャフトに取り付けて、超高性能のPG付きベクトル
制御を行ったり、機械軸に取り付けてPG付きV/f制御を行
う。
ベクトル制御を行う時は、PGのA相、B相を使用し、回転数
と回転方向を検出する。
PG付きV/f制御を行う場合は、通常A相のみを使用し、回転
数を検出する。
最近は、PGなしのベクトル制御も一般的になってきてお
り、この場合、PG付きベクトル制御ほどの性能ではない
が、汎用モータやインバータモータが使用可能で、かつ配線
コストの面でも有利になる。
→V/f制御、 ベクトル制御、 ゼロサーボ機能、 スリップ補正
・速度制御、 速度制御器・ASR
PID制御 (PID control:ぴーあいでぃせいぎょ)
自動制御の代表的な方法の一つで、目標値と検出値の差(偏
差)を比例、積分、あるいは微分したものにより出力を調整
し、結果的に目標値と検出値が一致するように制御する。
なお、インバータに搭載されているPID制御の場合、一般的
に入出力にはインバータの外部端子を用い、PID演算した結
果(PID出力)は内部周波数指令として用いられる。
つまり、モータの回転数を調整して、ある量(流量、圧力、
温度など)を目標値どおりに制御したいときに使用される。
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インバータの用語集
PWMインバータ (PWM inverter:ぴーだぶりゅえむいんばーた)
PWMとは、Pulse Width Modulationの略で、出力側のパルス
の極性とその幅を瞬時瞬時変化させることにより、交流の電
圧、周波数を可変するインバータの方式である。
高周波でスイッチングが出来る主回路素子が必要であるが、
主回路構成が簡単で、性能が良くなることから現在の汎用い
んばーたは殆どこの方式になっている。
高性能な制御用ICがなかった昔は、基本波1周期の中でパル
ス幅が変化しない、等幅PWMという方式も有ったが、現在
は、1周期の中でも細かくパルス幅を変化させる正弦波PWM
方式が主流となっている。
→PAMインバータ、 漏れ電流/漏電ブレーカ、 ラジオノイ
ズ/EMI/RFI
S字特性 (s-curve characteristic:えすじとくせい)
インバータは、加減速時間(ソフトスタータ)により、加減
速度が低減されるが、加減速開始時・完了時の立ちあがりや
立ち下がりを緩やかにすることにより、さらにショックを低
減することが可能である。
この時の速度(出力周波数)のチャート図が丁度S字のよう
に見えることから、S字特性時間と言う。
S字特性時間を使用すると、設定したS字時間の1/2だけ、全
体の加減速時間が延びる。
→加減速時間
UP/DOWN指令 (M.O.P. function:あっぷ/だうんしれい)
別名静止形ポテンショメータ(可変抵抗器)機能ともいい、
アナログ信号を用いず接点信号の入力タイミングにより無段
階に周波数指令を調整する方法である。丁度、古いモータ式
のポテンショメータのような動きをする。
多機能接点入力にUP/DOWN指令を割りつけ、UP指令をON
しつづけると周波数指令が加速時間に従って上昇し、UP指
令をOFFするとその時の周波数指令を保持する。
逆にDOWN指令をONしつづけると周波数指令が減速時間に
従って下降し、DOWN指令をOFFするとその時の周波数指令
を保持する。
アナログ信号を使用しないのでノイズに強く、また複数の個
所からの調整も可能で、防爆対策上も有利である。
ただし、ボリュームのメモリのような目安になるものが無い
ので、現在周波数指令が何Hzかを別途モニタしておいたほ
うが良い。
よく似た機能に、ホールド加減速停止機能がある。
→周波数指令、 多段速指令、 ホールド加減速停止
V/f制御 (V/f control:ぶいばいえふせいぎょ)
V/f一定制御とも言い、モータにあたえる電圧と周波数の比
を一定に保つことにより、回転数が変わってもモータの特性
がほぼ保たれることから、昔からインバータの制御に多く用
いられてきた。
しかし、実際は、ケーブルやモータの一次側電圧降下の影響
などにより、必ずしも特性が保たれないことから、それを補
う手段としてトルク補償機能やベクトル制御が開発された。
なお、V/f制御に速度精度改善用の速度ループを付加し
た、PG付きV/f制御もある。
→トルク補償、 PG
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インバータの用語集
VVVF (VVVF:ぶいぶいぶいえふ)
Variable Voltage Variable Frequency(可変電圧可変周波数)の略
で、インバータを含む可変出力の電源装置全体を指す。
出力が固定のものは、CVCF(Constant Voltage Constant
Frequency:固定電圧固定周波数)と呼ぶ。
→インバータ
[あ]
異常リトライ (auto restant:いじょうりとらい)
一過性の異常でインバータをトリップさせたくない時に使用
する機能。
異常が発生するとインバータは一旦出力を遮断するが、内部
的に問題が無い場合は、自動的にリセット動作を行い、速度
サーチ機能を使用してモータ速度を異常が発生する前の状態
まで再加速させる。
なお、異常リトライの回数を設定可能で、通常10分間中に
何回の異常までリトライさせるかを設定する。10分間内に
設定した回数を越える異常が発生した場合、初めてインバー
タトリップとなる。
異常が発生しても、異常リトライ回数以内で、かつその後1
0分間以上異常が発生しなかった場合、内部に記憶されてい
た異常回数はリセットされる。
瞬時停電時の運転継続機能も異常リトライ機能の一種である
が、使用される頻度や重要度の関係で、これとは別に設定す
ることが出来るようになっており、また回数の制約も無い。
昇降機などの搬送用途では、運転中にモータが空転すると危
険なので、異常リトライ機能や瞬停時の運転継続機能は使用
しないこと。
→サーチ/速度サーチ、 停電/瞬時停電
インバータ (inverter:いんばーた)
ここでいうインバータは、 工業用や業務用の三相誘導電動
機(インダクションモータ)の回転数を自由に変えることが出
来る制御装置のことを指す。
交流電圧を整流回路(コンバータ)で一旦直流に変換した後、
変換回路(インバータ)により可変周波数、可変電圧の出力を
得てモータを制御する。
この変換回路の呼び名が機器全体の呼び名となった。
なお、ヨーロッパでは、インバータのことを周波数変換器
(Frequency Converter)と呼ぶこともある。
→VVVF、 コンバータ
インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ (inverter motor
/ vector motor:いんばーたようもーた、べくとるせいぎょようもーた)
インバータ駆動を前提に設計されたモータで、一般的には低
速で運転した時の温度上昇に耐えられるように、放熱や絶縁
材料などを工夫してある。
400V級の場合、インバータ特有のマイクロサージ電圧で絶
縁破壊が起こらない様にもしてある。(Varispeed G7の3レベ
ル制御を用いると、この対策は不要。)
ベクトル制御用モータは、1:1000以下の超低速運転を想定
し、強制冷却ファンやPG(速度検出器)を追加してある。
なお、モータの定格電圧や定格周波数は商用電源と異なる場
合があり、そのような場合は暫定的でも商用電源では駆動出
来ないので注意のこと。
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インバータの用語集
→サージ電圧、 3レベル制御、 電子サーマル/OL1、 ベクト
ル制御
運転中1・2 (during run 1,2:うんてんちゅう1・2)
インバータが運転中であることを外部に知らせる接点出力信
号。
運転中1は、運転信号(正転信号または逆転信号)がONさ
れているか、または減速中などのように、運転信号はOFFで
もまだインバータが電圧を出力している時にONとなる。
運転中2の信号は、機械側ブレーキ制御の目的で、モータを
回転させる電圧がインバータから出力されている時にの
みONする。
(周波数指令が最低周波数未満の場合や、直流制動中は運転
中2は出力しない。)
オートチューニング (auto tuning:おーとちゅーにんぐ)
インバータの場合、ベクトル制御を行う為のモータ定数
(モータの特徴)を自動測定する機能のことをオートチュー
ニング機能と言い、一般的にはモータを機械から切り離し無
負荷で実施する。
(サーボの場合は、機械(負荷)の特性に合わせた最適な性
能を得る為の制御ループの自動調整機能のことをオート
チューニング機能と言い、機械に取り付けた負荷有りの状態
で行う。)
最近ではインバータでも、機械に取り付けた状態でモータ定
数の自動測定が可能な停止チューニングや、V/f制御やケー
ブル長さの補正のみを対象にした、抵抗チューニングもあ
る。
→ベクトル制御、 ベース周波数・基底周波数
[か]
界磁弱め・界磁フォーシング (field weakening, field forcing:かい
じよわめ・かいじふぉーしんぐ)
ベクトル制御において、定出力領域でモータの励磁電流を速
度に反比例して低減させ、モータの誘起電圧が電源電圧を超
えない様にし、性能を保つ機能を界磁弱めという。本来は、
励磁弱めというべきであるが、直流機ドライブ用の用語が、
インバータでもそのまま使用されている。
工作機主軸用のインバータの場合、無負荷時の機械側ギヤ音
を低減させる為に、軽負荷時はトルク電流に応じて励磁電流
も低減させる機能が有り、これをギヤ音対策界磁弱めとい
う。この場合、速度に関係なく界磁弱めを行う。
省エネ制御も、その意味では軽負荷時の省エネ対策界磁弱め
である。
界磁フォーシングとは、起動時にモータの時定数により励磁
電流の立ちあがりが遅れ、性能低下を招くことを防ぐ為に、
起動時のみ高めの励磁電流指令を用い実際の励磁電流の立ち
あがりを改善する機能である。
→ベクトル制御、 省エネ制御
回生 (regeneration:かいせい)
モータが機械(負荷)を駆動している状態を電動、逆に機械
(負荷)からモータが回されている状態を回生と言い、機械
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インバータの用語集
(負荷)が速度を増加させたり、モータに逆らって速度を維
持しようとする時に発生する。
高慣性負荷を減速する場合や、昇降負荷の下降時、或は巻き
取り/巻き出しシステムの巻き出し側などで回生になり易
く、その際モータが発電状態になり、エネルギーがモータか
らインバータに帰ってきて過電圧トリップすることがある。
減速中ストール防止機能は、減速時の回生により過電圧ト
リップしかかった時に、これを防止する為に減速時間を自動
的に延ばす機能である。
制動オプション(制動抵抗器、制動ユニット)や電源回生オ
プションは、回生パワーが大きく減速中ストール防止機能で
は減速時間が長くなりすぎる場合や、搬送機械の為決められ
た時間で減速する必要がある場合、或は巻き出し機、昇降機
などのように一定速運転中に回生になる場合に使用され、回
生エネルギーを抵抗器により熱として放出したり電源に帰還
させる。
→KEB機能、 ストール防止、 回生制動、 ハイスリップ制動
回生制動 (regeneration braking:かいせいせいどう)
減速時などにモータ速度の方がインバータの出力周波数より
も高い時は、モータは発電モードとなり制動トルクを発生す
る。これを回生制動、または電気的ブレーキと言う。
→回生、 ハイスリップ制動
加減速時間 (acceleration and deceleration time:かげんそくじかん)
インバータは、内部の加減速時間の調整により、簡単にソフ
トスタート、ソフトストップが可能である。(この加減速時
間のことを、ソフトスタータということもある。)
一般的に、加速時間には出力周波数が0Hz∼最高周波数に
なるまでの時間を設定し、同様に減速時間には出力周波数が
最高周波数∼0Hzになるまでの時間を設定する。
従って、インバータは加減速レート一定の制御となる。
繊維用途などのライン物では、加減速時のライン速度比を一
定に保つ目的で、上位コントローラなどで加減速時間一定の
制御とすることもある。
→S字特性、 Dwell機能、 加減速時間ゲイン
加減速時間ゲイン (accel. decel. gain:かげんそくじかんげいん)
多機能アナログ入力信号により、加速時間や減速時間を調整
する機能で、負荷トルクや慣性に応じて加減速時間を調整し
たい時などに使用する。
周波数指令と同じ値(%値)を入力すると、周波数指令のレ
ベルにかかわらず起動・停止時に加減速時間が一定になる、
いわゆる加減速時間一定制御となり、ライン物の制御で速度
比を一定に保ちたい時などに使用される。
→加減速時間
過トルク/アンダートルク検出 (over torque/under torque
detection:かとるく/あんだーとるくけんしゅつ)
モータ電流や負荷率(ベクトル制御のトルク検出値)信号を
用いた、機械や負荷の保護用の機能で、他の保護機能と異な
り、検出のレベル、時間、検出後の動作を定数で自由に変更
出来るようになっている。
過トルク検出機能は、定数で設定されたレベルを超える電流
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インバータの用語集
(或はトルク検出値)が、同じく設定された時間を超えて続
いたときに、警告表示を行ったりインバータをトリップさせ
る。アンダートルク検出は、設定されたレベルをこれらが下
回ったことを検出する機能で、他は過トルク検出と同じに
なっている。
アンダートルク検出は、機械のベルト切れ、インバータ出力
側MCの動作不良、ファンやブロアの出力側エアーフィルタ
目詰まり検出などに使用されることがある。
→トルク制限
外部異常 (external fault:がいぶいじょう)
機械側で異常が発生した時などにインバータを強制的にト
リップさせる為の機能で、多機能接点や伝送により信号を入
力する。
設定により(外部異常発生時に)、フリーラン停止させた
り、減速停止させることが可能である。
キャリア周波数 (carrier frequency:きゃりあしゅうはすう)
インバータは内部のトランジスタをスイッチングさせてパル
ス状の電圧波形をつくっているが、この時のスイッチング周
波数のことをキャリア周波数という。
キャリア周波数が高いと、電流波形が滑らかになりモータか
らの磁気音も低くなるが、その反面ラジオノイズや高調波漏
れ電流、トランジスタの発熱も増える。
Varispeed G7の3レベル制御は、これらの問題を一気に解決す
ることが可能な、画期的な主回路方式である。
→3レベル制御、 漏れ電流/漏電ブレーカ
クレーンソフト (crane software:くれーんそふと)
昇降機の場合、重力に逆らって動く機械であり、モータのト
ルクが不足するとずり落ちや落下の危険性がある。
インバータによる速度検出器無しの制御では、特に起動時の
トルク不足でモータが負荷に負けてストール(失速)する
と、「モータ電流が増加→トランジスタ保護の電流制限機能
により電圧が抑制され、さらにトルクが低下→さらにストー
ル」の悪循環となる可能性があるため、これを防ぐシーケン
スが従来から考えられてきた。
クレーンソフトは、起動時に、若干の出力周波数やトルク補
正信号を内部で発生させ、モータトルク(トルク検出信号や
電流)が充分立ちあがったことを確認してから、機械の保持
ブレーキを開き、ブレーキの機械遅れとタイミングを取りな
がら加速させる機能で、丁度自動車の坂道発進のような動き
・効果となる。
一般的には、インバータのソフトウェアオプションとして準
備されている。
→ストール防止
高調波 (harmonic distortion:こうちょうは)
インバータの場合、一般的には電源側入力電流の歪み成分の
事を指す。
インバータは、交流電圧を一旦直流電圧に変換し、コンデン
サで平滑しているが、この時のコンデンサの充電電流によ
り、電流歪みが発生する。
この歪み分を高調波電流と呼ぶ。
高調波電流を低減させる為には、電源側やインバータ直流母
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インバータの用語集
線にリアクトルを設置したり、12相整流を行ったり、正弦波
コンバータと組み合わせる。
この他に、インバータ内部トランジスタのスイッチング時に
流れる高周波の漏れ電流成分やラジオノイズ成分などのこと
を高調波と呼ぶこともある。
→3レベル制御、 入力力率、 入力容量、 PAMインバータ、
漏れ電流/漏電ブレーカ、 ラジオノイズ/EMI/RFI
コンバータ (converter:こんばーた)
インバータ内部回路の一つで整流器とも言われる。
交流電圧をダイオードを用いた整流作用により、一旦直流に
変換する機能を受け持っている。
→インバータ
[さ]
サージ電圧 (surge voltage:さーじでんあつ)
モータケーブルが長い場合、インバータ出力側のパルス状の
電圧波形の関係でケーブルのコンデンサ、インダクタンス成
分との間で共振が発生し、パルス波形にサージ成分が重畳さ
れる。
これをサージ電圧、あるいはマイクロサージと呼び、理論上
は最大でパルス波高値と同じ値までサージ電圧が発生
し、400V級では、まれにモータの絶縁劣化の原因になるこ
とがある。
対策の為に、インバータの出力側にリアクトルとコンデンサ
で構成した特殊なフィルターを挿入したり、サージに強い絶
縁強化されたインバータモータを使用する。
最近は、VarispeedG7の様に主回路を3レベルスイッチングさ
せてこのサージ成分を低減させたものもある。
→3レベル制御、 インバータ用モータ/ベクトル制御用モー
タ
サーチ/速度サーチ (search / speed search:さーち/そくどさーち)
インバータ運転開始時に、空転しているモータをインバータ
の運転周波数に引き込む機能で、モータの速度(回転数)を
探す動作をすることからこの名前が付けられた。
この機能なしで、モータが高速で空転している状態で、イン
バータの周波数を低周波から立ちあげると、速度差により過
電流となったり、モータに急制動が掛かり過電圧トリップす
る事が有る。
速度サーチ機能を使用すると、電流を抑制しながらモータ速
度とインバータの出力周波数が合うように自動調節を行うの
で、トリップしなくなる。
速度サーチは、多機能接点信号により外部から行ったり、瞬
時停電時の自動運転継続機能、或いは異常リトライ機能など
の様に、内部で自動的に行われる場合がある。
→異常リトライ、 停電/瞬時停電
周波数指令 (frequency reference:しゅうはすうしれい)
速度指令、回転数指令と同じ意味。
サーボや直流機などの場合、専用モータを使用し、かつ速度
制御を行うので、速度(回転数)指令に対してモータ回転数
は一義的に決まるが、汎用インバータの場合、モータの極数
や制御モードにより、同期(基準)回転数や速度精度が変る
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インバータの用語集
為、その拠り所として、インバータの出力周波数を決定する
指令という意味で、"周波数指令"という言葉が従来から使わ
れてきた。
周波数指令の入力形態としては、アナログ信号、多段速信号
(内部定数に周波数指令を予め設定し外部接点で切り替える
方法)、BCDやバイナリなどのデジタル信号、通信による
設定などがある。
最近では、パルス列を指令として使用することが可能なイン
バータもあり、この場合、文字どおり周波数指令となる。な
お、サーボのパルス列指令は位置指令であるが、インバータ
の場合、あくまでモータの回転数(速度)制御用の信号であ
るので注意のこと。
→UP/DOWN指令、 多段速指令、 ホールド加減速停止
周波数指令上限値・下限値 (frequency reference upper limit, lower
limit:しゅうはすうしれいじょうげんち・かげんち)
機械強度の関係で高速で運転したくない場合やギヤの潤滑の
関係で低速で運転したくない場合に使用する。これらの機能
を使用すると、範囲を外れた周波数指令が入力されても、自
動的に上限値または下限値でクランプ(リミット)された周
波数指令となる。
よく似た機能に、ジャンプ周波数機能がある。
→ジャンプ周波数
出力容量 (output capacity:しゅつりょくようりょう)
インバータの定格出力容量は、√3×定格出力電圧(V)×
定格出力電流(A)÷1000(KVA)で計算されている。
この際、定格出力電圧を何ボルトで行っているかで、容量表
示が異なってくる。
インバータは、電源電圧以上の電圧を出すことは出来ないの
で、インバータの容量を評価する場合、定格出力容量(KV
A)だけでなく、定格出力電流にも着目すること。
→入力容量
省エネ制御 (energy saving control:しょうえねせいぎょ)
ファンやポンプ、ブロア等にインバータを使用すると、ダン
パや弁等の機械側調節系で発生していた電力損失が減り、省
エネになる。
最近のインバータは、これに加えて軽負荷時にはモータで発
生する損失も低減させる機能があり、これを省エネ機能ある
いは、自動省エネ機能という。
モータの損失には、大きく分けて電流(負荷)に比例する銅損
と、電圧に比例する鉄損があり、省エネ機能を使用すると、
負荷が軽い時は、インバータがモータに与える電圧を自動的
に低減させて、鉄損も減らすのでさらに省エネになる。
→界磁弱め・界磁フォーシング
ジャンプ周波数 (jump frequency:じゃんぷしゅうはすう)
機械の共振点を避けて運転させる機能で、本機能で設定され
た周波数と同じかこの近傍の周波数指令が入力されると、若
干低めまたは高めの出力周波数で一定速運転する。
ただし、加減速中はジャンプせず、スムーズに周波数が増減
する。
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インバータの用語集
→周波数指令上限値・下限値
ストール防止 (stall prevention:すとーるぼうし)
モータの失速(脱調とも言う)を防ぐ機能。
負荷が重い時や、誤って加速時間の設定を短くしたときなど
に、モータが失速し過電流になってインバータがトリップす
るのを防いでくれる。
速度検出器を用いない制御方式の場合必要不可欠な機能で、
加速中、一定速(運転)中、減速中ストール防止機能があ
る。
ただし、減速中ストール防止機能については、どちらかと言
えば制動オプションが無い時に減速時の回生エネルギーで過
電圧トリップしないようにするための機能で、制動オプショ
ンを用いる場合は、減速中ストール防止機能は無効にする。
→回生、 クレーンソフト、 ハイスリップ制動
スリップ補正・速度制御 (slip compensation, speed contro:すりっ
ぷほせい・そくどせいぎょ)
誘導電動機は、交流電源により固定子(ステータ)に与えら
れた回転磁界により、回転子(ロータ)に電流が誘起し引き
付けられて回転するが、その際に回転磁界より若干遅い回転
数で回る。
これをすべりあるいはスリップと言い、負荷が重くなってく
ると大きくなり、定格電動負荷時に定格同期回転数比約3∼
5%の低下となる。(回生負荷時は増加する。)
このスリップが問題となる場合は、モータに回転数(速度)
検出器を付けて回転数誤差に見合った分出力周波数を増減さ
せることによりこれを維持する制御を行う。
回転数検出器を付けることが困難な場合は、インバータ内で
検出した電流値やトルク電流、励磁電流、或はオブザーバに
よる速度推定値などを用いて、スリップを推定し出力周波数
を補正(増減)する。
一般的には、前者の実速度検出方式を速度制御と言い、後者
の速度推定方式をスリップ補正と言う。
→PG、 速度制御器・ASR、 ハイスリップ制動
ゼロサーボ機能 (zero servo function:ぜろさーぼきのう)
簡易位置制御(サーボロック)を行う機能で、ある所定の速
度(通常はゼロ速度)以下で運転中に多機能接点入力のゼロ
サーボ指令をONすると、そのときの位置で位置制御(電気
的な保持:サーボロック)を行う。PG付きベクトル制御で
のみ可能。
回転体の簡易位置決めや、起動停止が頻繁で機械式ブレーキ
の寿命が懸念される場合などに使用される。
ただし、停電発生時やインバータトリップ時は保持力が無く
なるので、その場合も保持力が必要な場合は別途非常用の機
械式ブレーキを設けておくこと。
→PG、 ベクトル制御
零速 (zero speed:ぜろそく)
もーた回転数がほぼゼロになったことを外部に知らせる為の
接点出力信号で、ゼロ速度でONとなる。
主に工作機主軸用インバータとNC制御装置の安全対策(イ
ンターロック)に使用される。
なお、搬送機械などの保持ブレーキ開放用には、本信号では
なく、逆に速度上昇時にONとなる運転中2や周波数検出2の
信号を使用する。
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インバータの用語集
速度制御器・ASR (automatic speed regulator:そくどせいぎょき・え
いえすあーる)
モータのスリップによる回転数誤差が問題になる場合、モー
タに回転数(速度)検出器を取り付けて、回転数誤差に見
合った分出力周波数を増減させることによりこれを維持する
制御を行う。
これを速度制御と言い、出力周波数の補正量を決める演算回
路を速度制御器( automatic speed regulator)と言う。
通常、速度制御器はPI制御となっている。
PG付きベクトル制御の場合、速度制御器の出力により、回
転数(出力周波数)と発生トルクの両方を制御する。
最近は、モータ側速度検出器なしで、ソフトウェア(磁束オ
ブザーバ)で推定した速度検出値を使用した速度制御器(制
御方式)もある。
→PG、 ベクトル制御、 スリップ補正・速度制御
[た]
多機能入出力 (multi function input, output:たきのうにゅうしゅつ
りょく)
インバータの入出力信号の機能を用途に応じて定数により変
更できるようにしたもの。
多機能入出力には、デジタル入力・出力、アナログ入力・出
力の4種類がある。
多段速指令 (multi set speed reference:ただんそく指令)
モータ回転数(インバータの出力周波数)の変更が無段階で
は無く、あるかぎられた段数で良い場合は、インバータ内に
あらかじめ必要な周波数指令を何種類か設定(登録)してお
き、外部接点信号の組みあわせで必要な周波数指令を選択し
て運転する方法もある。これを多段速運転と言う。
接点信号のみでの可変速が可能になり、またアナログ信号と
異なりノイズやオフセットなどの影響も受け難くなる。
汎用インバータでは、一般的に、最高9∼16段速の運転が可
能である。
なお、インバータの初期値では、1速目のみ、或は1速目と2
速目についてはアナログ信号が選択され、これ以降が内部設
定の周波数指令となっていることがあるので注意のこと。
内部設定の周波数指令のみで運転する場合は、アナログ信号
が割り振られていない箇所を使用するか、定数変更により1
∼2速目も内部設定の周波数指令が選ばれるようにする。
寸動(JOG)指令も多段速指令の1種であるが、多段速指
令と同時に入力された場合、これらよりも優先される。
→UP/DOWN指令、 周波数指令
直流制動 (DC injection brake:ちょくりゅうせいどう)
インバータでモータを停止させる際は、周波数を低減して
モータに負側のすべりを与えることにより制動トルクを発生
させるが、モータのすべりに近い低周波域では制動力が不足
する。
そこで、通常は1.5Hz未満程度の低周波で周波数減速を止
め、代わりに直流電圧をモータに与えて制動力を確保する。
これを直流制動という。
直流制動は、単に所定の電圧を加える電圧出力形のものと、
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インバータの用語集
モータに流れる電流を制御する電流制御形のものがある。
停電/瞬時停電 (power loss / momentary power loss:ていでん/しゅ
んじていでん)
インバータは、内部の平滑用電解コンデンサにより、停電発
生時にも、目安として(定格負荷運転状態で)電源1周期分
(約15∼20msec)程度は運転継続可能である。
停電がこの時間を越えて内部直流母線電圧が不足すると、イ
ンバータは低電圧異常UV1でトリップする。
頻繁な瞬停でインバータをトリップさせたくない場合は、瞬
時停電時の運転継続機能を有効にする。
この場合、瞬停で内部直流母線電圧が不足すると、インバー
タは出力を遮断するとともに復電に備え、所定の時間或は制
御電源が保たれている間に復電した場合は、速度サーチ機能
により空転しているモータの速度を探しだし、もとの速度ま
で再加速する。
なお、この機能を使用する場合は、瞬停中も運転信号をON
に保持し続ける必要がある。
昇降機などの搬送機械では、瞬停中にモータが空転すると危
険なので、瞬停時の運転継続機能は使用しないこと。
→異常リトライ、 サーチ/速度サーチ
定トルク/定出力 (constant torque / constant power:ていとるく/てい
しゅつりょく)
回転数に応じて、モータが発生出来る性能(特性)の事をさ
す。
V/f比一定制御により、V/f比を一定にしたり、ベクトル制御
により励磁電流を一定に制御すると、回転数に拘わらず基本
的には、発生トルクはどの回転数でもほぼ一定になる。
これを定トルク特性という。
これに対して、モータを定格回転数以上で回転させたような
場合は、電源電圧の制約でV/f比や励磁電流が保たれず、回
転数が上昇するに従ってこれらが低減し、結果的に発生可能
なトルクも低減してくる。この領域は、トルクが回転数の上
昇とともに低減する、いわゆる定出力特性となる。
なお、定トルク特性時でも、低速でのモータの冷却能力の関
係で連続使用可能なトルクが制限されたり、定出力特性時で
も、回転数が高すぎると出力が低減する場合が有るので注意
のこと。
→ベース周波数・基底周波数
電子サーマル/OL1 (electric thermal protection:でんしさーまる)
インバータ内の電流検出器の信号を用いてモータの過熱保護
を行う方法。
モータの種類、定格電流値、熱時定数などの特性をインバー
タ内に記憶し、運転中のモータ電流、回転数(インバータの
出力周波数で代用)、経過時間などからモータの温度上昇を
推定し、加熱時にはインバータ異常OL1を発生させて保護す
る。
なお、汎用(標準)モータ使用時には、低速では冷却ファン
の効果(冷却効果)が低くなると想定して低い電流でも電子
サーマルトリップすることがあるので注意のこと。
低速で高トルクかつ長時間運転を行う場合は、インバータ用
モータやベクトル用モータを用い、モータの種類選択用の定
数を変更すること。
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インバータの用語集
また、インバータの電源ON/OFFを頻繁に繰り返す用途
や、1台のインバータに複数台のモータを接続する用途で
は、温度推定誤差が大きくなり保護できなくなるので、この
ような場合は、モータ毎にサーマルリレーを設置したり、
モータ巻線内にサーモスイッチを設け外部で保護すること。
→インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ
伝送・通信 ((serial) communication, bus :でんそう・つうしん)
PLC(シーケンサ)によりインバータなどの電子機器を制
御する場合、台数が多くなると配線本数やPLC側のモ
ジュール数が増えてコストや配線の手間の面で問題となるこ
とがある。
最近のインバータは殆どCPU(マイコン)が搭載されてお
り、RS‐422やRS‐485などの複数の機器が接続可能なシリ
アル伝送でPLCと直接繋ぐことにより、これらが改善され
る。また、運転・停止だけでなく、伝送を介してのモニタや
定数設定も可能になる。
従来メーカ毎に伝送の手順(プロトコル)やデータフォー
マットが異なっていたが、最近は、異なるメーカの機器間で
使える伝送も盛んになってきており、これをフィールドバス
と言っている。フィールドバスには、モーション制御などの
高速応答に適したもの、プロセス制御などの監視用途に適し
たものなど様々である。
通常、フィールドバス用のインターフェースはオプション対
応となっている。
トルク制御 (torque control:とるくせいぎょ)
インバータでモータの回転数を制御するのではなく、発生ト
ルクを制御する機能で、本格的な電流ベクトル制御でのみ可
能。
インバータにトルク指令を入力すると、モータはそれに応じ
た量と極性(回転方向)のトルクを発生する。
主に巻き取り機の張力制御などに使用される。
回転数は、モータ発生トルクと負荷トルクの間で釣り合った
回転数になる。
機械の材料切れなどで負荷が軽くなったときに回転数が上昇
しすぎないように、通常は回転数(速度)リミット信号とペア
で使用する。
なお、巻き取り機、巻き戻し機などのように、時間の経過と
共に負荷軸の径が変化する場合は、外部で径の補正を行わな
いと、張力が一定に保てなくなるので注意のこと。
→ベクトル制御
トルク制限 (torque limit:とるくせいげん)
ベクトル制御の内部トルク指令に制限をかけることにより、
モータが発生するトルクを制限する機能で、機械や負荷の保
護の目的で使用される。
トルク制限は、トルクの方向(電動/回生)や回転方向に応
じて、4象現個別に設定出来るようになっている。
なお、トルク制限が動作すると、モータが急に加速停止また
は失速するので、昇降機などの搬送用途では不用意にトルク
制限レベルを下げないこと。
→過トルク/アンダートルク検出、 ベクトル制御
トルク補償 (torque compensation:とるくほしょう)
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インバータの用語集
V/f制御で低速運転する際に、モータ自身やモータケーブル
での電圧降下によるトルク不足を補う機能。トルクブースト
とも言う。
負荷に応じて出力電圧を自動的に調整する自動トルク補償
と、あらかじめ電圧降下を見越して、低速のV/f比を高めに
しておく、手動トルク補償がある。
後者は、調整をうまく行わないと、トルク不足になったり、
軽負荷にモータが磁気飽和して電流が高くなる、いわゆる過
励磁現象に成りやすい。
→V/f制御
ドループ制御 (droop control:どるーぷせいぎょ)
ベクトル制御などの高性能な制御を用いると、負荷が増加し
たときにも速度偏差が少なくなるように制御が行われるが、
ドループ制御はベクトル制御のトルク検出信号を用いて、逆
に負荷に応じて速度偏差を大きくするように制御され、結果
的に、モータのすべり(垂下量)が見かけ上、増加したよう
になる。
クレーン走行用の左右のモータで負荷バランスを取ったり、
ライン制御においてモータ間の速度差で張力制御を行った
り、或はトルクモータの置換えなど、速度偏差を積極的に用
いる用途で使用される。
高抵抗モータや巻き線型モータ、或はトルクモータなどモー
タの特性に依存した制御と比べて、速度偏差が制御的に作ら
れるので、温度による特性の変化が少なく、また垂下量の調
整も自由で、モータ効率、トルク応答も良い。
→ベクトル制御
[な]
入力容量 (input capacity:にゅうりょくようりょう)
定格入力容量(KVA)の計算は厳密には、モータ容量(K
W)÷(モータ効率×インバータ効率×入力力率)となる。
モータ効率は一般的に0.8∼0.9(中容量モータの場合)、イ
ンバータ効率は0.95、入力力率はリアクトル無しで0.6
∼0.7、リアクトル有りで0.8∼0.9程度である。
なお、インバータは交流電圧を一旦直流に変換して使用して
いる為、モータ側の力率は入力側(電源側)には現れてこな
い。
→高調波、 出力容量、 入力力率
入力力率 (input power factor:にゅうりょくりきりつ)
インバータは、交流電圧を一旦直流に変換してコンデンサに
貯えており、入力電流は相電圧と同じ位相の為、基本的な力
率は1である。しかし、電流が電圧のピーク点でのみコンデ
ンサに流れ込むことにより波形が歪む。これを高調波電流と
いい、この比率が大きいと無効電流が多くなり、結果的に力
率が悪くなる。
これを改善するためには、通常、入力側にリアクトルを追加
したり、12相整流を行う。
または、正弦波PWMコンバータと組み合わせる。
→高調波、 入力容量
[は]
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インバータの用語集
ハイスリップ制動 (high slip braking:はいすりっぷせいどう)
制動抵抗器無しでの減速時間を改善する機能。
制動抵抗器無しで減速を行う場合、モータで発生した回生エ
ネルギーはモータ自身の損失とインバータの損失(合計で定
格パワーの約20%)で消費するしかなく、これを超える回生
エネルギーが発生するような減速時間に設定することは出来
ない。回生エネルギーが大きすぎて、過電圧トリップしそう
になると、通常は減速中ストール防止機能が働き、自動的に
減速時間を延ばす。
ハイスリップ制動信号を入力すると、インバータは減速開始
と同時にモータに与える周波数を極端に低くし、高スリップ
の状態にすることによりモータの損失を増加させ、発生した
回生エネルギーのほとんどをモータ自身の巻線で消費させな
がら減速させる。減速中は、モータ電流を一定に保ったり、
過電圧にならず、かつ減速トルクが最大になるようなスリッ
プを保ちながら自動減速を行う。
高慣性負荷の非常停止用に最適な機能で、制動抵抗器無しで
の減速時間がほぼ半分になる。
ただし、高頻度減速用途、或いは減速時間のバラ付きが問題
になったり、連続回生負荷、減速中に再加速する用途には使
えない。
→スリップ補正・速度制御、 回生制動、 回生、 ストール防
止
パルス列入出力 (pulse train input, output:ぱるすれつにゅうしゅつ
りょく)
PLC(シーケンサ)などのパルス列出力モジュールからイン
バータへ周波数指令を与えたり、機械側PG信号をそのまま
インバータに接続し、追従運転をさせたい場合はパルス列入
力を使用する。
インバータの出力周波数の状態をデジタルカウンタにより精
度良くモニタしたい場合や、別のインバータのパルス入力に
直接接続し、簡易同期運転を行いたい場合はパルス列出力を
使用する。
なお、インバータのパルス列入力は、速度(周波数)指令で
あり、サーボなどの位置指令とは異なるので注意のこと。
ヒューズ (fuse:ひゅーず)
インバータ内のヒューズは、主回路短絡時の焼損等の2次災
害防止の目的で使用されている。
主回路トランジスタの保護は、基本的には電子式の保護回路
で行い、万一それでも保護できずトランジスタが短絡した場
合は、ヒューズが溶断する。
従って、ヒューズが溶断した場合は、ヒューズのみの交換は
行わず、必ず主回路と基板類のチェックも行うこと。
フィードフォワード制御 (feed forward control:ふぃーどふぉわー
どせいぎょ)
サーボのモデル追従制御に相当し、剛性が低く制御ゲインが
確保しにくい機械でも、速度指令への追従遅れを少なくする
ことが出来る機能。
インバータ内にモータと負荷の特性を記憶させておき、加減
速時に加減速トルク分を推定し、内部のトルク指令に前もっ
て加算することにより追従性を良くする。
機械の剛性が低く、慣性が大きい機械で効果的。
なお、一定速中の負荷外乱に対する応答は本機能では改善で
きない。
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インバータの用語集
→ベクトル制御
ベース周波数・基底周波数 (base frequency:べーすしゅうはすう
・きていしゅうはすう)
定出力制御時の、定トルク領域と定出力領域の境目(切り換
る点)をベース周波数(回転数)、或は基底周波数(回転
数)という。
モータ設計の基準となる点であり、オートチューニングもこ
の周波数で行う。
定トルク制御しかしない場合は、最高周波数(回転数)と同
じ意味(値)になる。
→定トルク/定出力、 オートチューニング
ベースブロック指令 (base block command:べーすぶろっくしれい)
インバータ内のトランジスタを駆動する信号を、ベース信
号、あるいはゲート信号といい、これらの信号をいっせいに
にOFFして出力を瞬時に遮断させる機能(指令)のことを指
す。
フリーラン(指令)ということもある。
搬送機械などで、通常は減速停止、非常時はモータを瞬時に
フリーランにして機械式のブレーキで停止させたい場合や、
運転開始のインターロックを取りたい場合などに使用する。
なお、運転指令(正転指令や逆転指令)OFF時に、自動的に
ベースブロック(フリーラン)したい場合は、インバータの
停止方法選択を、フリーラン停止に設定する。この場合は、
ベースブロック指令を別途入力する必要は無い。
ベクトル制御 (vector control:べくとるせいぎょ)
V/f(比一定)制御が、モータに与える電圧と周波数の比を一定
に保つことにより性能を確保しようとするのに対して、ベク
トル制御はモータの特徴をオートチューニング機能などによ
り調べて、インバータ内部に記憶させ、そのデータと検出器
から得られた負荷、速度情報などを用い、モータ内部の状態
をより直接的に制御しようとするもので、高性能が得られ
る。
なお、インバータ内部のデータと実際のモータは一対一で対
応する必要があり、V/f比一定制御のように、一台のイン
バータに小容量のモータを複数台接続するようなことは出来
ない。
ベクトル制御には、電流ループを持ちモータ電流を直接制御
する本格的な電流形ベクトル制御と、従来のV/f一定制御に
電圧や周波数の振幅、位相調整機能だけを追加した、簡易の
電圧形ベクトル制御がある。
なお、電流形ベクトル制御の場合、従来はモータに回転数検
出器(PG)の追加が不可欠で有ったが、最近はインバータ内部
にソフトウェアによるモータモデル(磁束オブザーバ)を持
ち、これからのフィードバック信号を使用した、PGなし電
流ベクトル制御もある。
→インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ、 トルク制
限、 オートチューニング、 トルク制御、 ドループ制御、
フィードフォワード制御、 PG、 ゼロサーボ機能、 速度制御
器・ASR、 界磁弱め・界磁フォーシング
ホールド加減速停止 (hold accel/decel stop:ほーるどかげんそくて
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インバータの用語集
いし)
加減速(出力周波数の上昇、下降)を、多機能接点入力によ
り一時的に停止(出力周波数保持)させる機能で、クレーン
用の2段式押しボタンスイッチと組みあわせて任意の出力周
波数で加速停止し、定速運転したい場合などに使用する。
→UP/DOWN指令、 周波数指令、 Dwell機能
[ま]
漏れ電流/漏電ブレーカ (leakage current/ground foult interrupter:
もれでんりゅう/ろうでんぶれーか)
インバータはその出力波形がパルスであり、そのON/OFF
時の電圧の変化が急峻な為、モータ内部やモータケーブルの
対地静電容量(コンデンサ相当)を通して高周波の漏れ電流
が発生する。
これを高調波(高周波)漏れ電流といい、まれに旧式の漏電
ブレーカや漏電リレーの誤動作を引き起こすことがある。
対策として、通常はキャリア周波数を低減したり、漏電ブ
レーカを最新の高調波対策形に交換する。
なお、Varispeed G7の400V級の3レベル制御を
用いると、高調波漏れ電流を200V級並みに低減させること
が可能である。
→PWMインバータ、 キャリア周波数、 高調波
[や]
[ら]
ラジオノイズ/EMI/RFI (radio noise/EMI/RFI:らじおのい
ず/いーえむあい/あーるえふあい)
インバータの出力はパルス状になっており、高周波成分を含
むことから、まれに周辺機器のノイズ障害を引き起こすこと
がある。
主にAMラジオ周波数帯が問題になることから、ラジオノイ
ズ(Radio Frequency Interference)と言ったり或は電磁放射ノ
イズ(Electromotive Interference)と言ったりする。
(ちなみにEMI:Electromotive Compatibilityとは、影響を受
ける側の機器のノイズに対する適合性、強さを言う場合に使
う。)
電源側ライン上に流出する電圧ノイズを雑音端子電圧、ケー
ブルやモータ、インバータから放射する電波ノイズを雑音電
界強度という。
レベル自体は、例えば雑音端子電圧は、1μV=0dBμV、
10μV=20dBμV…1V=120dBμVと低いが、1
50KHz∼30MHz程度と高周波であり減衰しにくく、低電
圧で動作している制御信号やTTL(5V)ラインあるいはAM
ラジオや短波ラジオに入り込むと誤動作を引き起こすことが
ある。
対策として、制御信号とインバータの動力線分離、接地の強
化あるいはインバータ入出力へのノイズフィルタの追加を行
う。
なお、ヨーロッパにおけるCEのEMC指令や日本の家電用の
電機用品取締法などでは、これらのノイズ対策が義務づけら
れている。
また、義務づけられてはいないが、業務用機器などの事務所
内や民家の近くで使う機器もノイズ対策を行っておいた方が
良い。
Varispeed G7の400V級の3レベル制御は、ラジオノイズ
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インバータの用語集
を200V級並みに低減することが可能な画期的なスイッチン
グ方法である。
→PWMインバータ、 高調波
ローカル/リモート (local/remote:ローカル/リモート)
インバータの運転・停止、周波数の変更をインバータ上のデ
ジタルオペレータから行うことをローカル運転といい、外部
からの信号で行うことをリモート運転という。
ローカル/リモートの切り替えは、デジタルオペレータ上の
切り替えキーや多機能接点入力信号で行うことが出来る。
[わ]
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インバータの用語集
[A-Z]
2ワイヤシーケンス
3レベル制御
3ワイヤシーケンス
Dwell機能
KEB機能
PAMインバータ
PG
PID制御
PWMインバータ
S字特性
UP/DOWN指令
V/f制御
VVVF
[あ]
異常リトライ
インバータ
インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ
運転中1・2
オートチューニング
[か]
界磁弱め・界磁フォーシング
回生
回生制動
加減速時間
加減速時間ゲイン
過トルク/アンダートルク検出
外部異常
キャリア周波数
クレーンソフト
高調波
コンバータ
[さ]
サージ電圧
サーチ/速度サーチ
周波数指令
周波数指令上限値・下限値
出力容量
省エネ制御
ジャンプ周波数
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/technic...db52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_list.html (1/2) [2002/06/20 11:06:19]
インバータの用語集
ストール防止
スリップ補正・速度制御
ゼロサーボ機能
零速
速度制御器・ASR
[た]
多機能入出力
多段速指令
直流制動
停電/瞬時停電
定トルク/定出力
電子サーマル/OL1
伝送・通信
トルク制御
トルク制限
トルク補償
ドループ制御
[な]
入力容量
入力力率
[は]
ハイスリップ制動
パルス列入出力
ヒューズ
フィードフォワード制御
ベース周波数・基底周波数
ベースブロック指令
ベクトル制御
ホールド加減速停止
[ま]
漏れ電流/漏電ブレーカ
[や]
[ら]
ラジオノイズ/EMI/RFI
ローカル/リモート
[わ]
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/technic...db52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_list.html (2/2) [2002/06/20 11:06:19]
インバータの用語集
[A-Z]
2ワイヤシーケンス (2 wire sequence:ツーワイヤシーケンス)
正転/停止信号、逆転/停止信号の2つの信号によりインバータの運転・停止と
回転方向を制御する方法。
いずれかの信号がON(端子閉)すると、ONしている間は、その方向に回転
する。
両方の信号がOFF(端子開)で停止となる。
両方の信号がON(端子閉)の場合は、軽故障での停止となる。その場合、い
ずれか片方の信号のみがONとなった時点で運転を開始するので注意するこ
と。
→3ワイヤシーケンス
3レベル制御 (3 level control:すりーれべるせいぎょ)
200V級の主回路を積み重ねて400V級の出力電圧を得る方式で、サージ電圧、ラ
ジオノイズ、高調波漏れ電流が低減し、かつキャリア周波数を上げること無
く、電流波形の改善とモータ磁気音の低減も可能な画期的な主回路方式であ
る。
Varispeed G7の400V級で採用。
→サージ電圧、 インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ、 高調波、 キャリ
ア周波数
3ワイヤシーケンス (3 wire sequence:スリーワイヤシーケンス)
運転信号、停止信号、正転/逆転信号の3つの信号によりインバータの運転・停
止と回転方向を制御する方法。
通常、運転信号はワンショットで受け付けられインバータ内で保持される。
停止信号は、b接点入力になっており、端子開(OFF)で停止となる。
正転/逆転信号については、端子開(OFF)で正転、端子閉(ON)で逆転
となる。
→2ワイヤシーケンス
Dwell機能 (dwell function:どぅえるきのう)
機械のバックラッシュの影響で、加減速開始時にショックが発生する場合など
に使用する。
加速時にインバータが自動的に所定の出力周波数で所定の時間低速運転を行う
ので、バックラッシュの影響を軽減した後、加速させることが可能になる。減
速時も同様な方法でバックラッシュの影響を軽減できる。
搬送機械などで、インバータの出力周波数に対する機械やモータ側保持ブレー
キの(機械的)遅れ時間とのタイミングを取る為に使用されることもある。
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インバータの用語集
→ホールド加減速停止、 加減速時間
KEB機能 (KEB function:けいいーびーきのう)
Kinetic Energy Back-up(Braking)の略で、停電や瞬時停電発生時にすばやくモー
タを減速し、その時発生した回生エネルギーを使いながらインバータを制御し
続ける機能。
その際、インバータは、内部直流電圧だけが確保されていれば運転を継続出来
るようになっている。
負荷が重くモータからの回生エネルギーが不足する場合は、直流母線にコンデ
ンサを追加したり、共通コンバータを用いて、複数台のインバータ間で回生エ
ネルギーのやり取りが出来るようにしておく。
普通の瞬停運転継続機能と異なり、瞬停中にモータがフリーランにならないの
で、繊維などのライン制御に用いた場合に、材料が切れにくくなる。
工作機主軸モータの、停電時の非常停止用で使用されることもある。
→回生
PAMインバータ (PAM inverter:ぱむいんばーた)
PAMとは、Pulse Amplitude Modulationの略で、インバータ直流母線内のチョッパ
回路等により、パルス波高値を変えて、出力電圧の調整を行う方式のインバー
タで、波形があまり良くなく、応答も遅いので主にPWM制御が困難な、高周波
インバータに用いられている。
この場合、インバータ回路内のトランジスタは、出力の基本周波数と同じス
イッチングしかしない。
最近は、チョッパ回路により、一次側電流の高調波成分を制御する目的で、家
電用のインバータに用いられることもある。
→高調波、 PWMインバータ
PG (Pulse Generator:ぴーじー)
Pulse Generatorの略で、光学式の速度検出器のこと。
モータシャフトに取り付けて、超高性能のPG付きベクトル制御を行ったり、機
械軸に取り付けてPG付きV/f制御を行う。
ベクトル制御を行う時は、PGのA相、B相を使用し、回転数と回転方向を検出す
る。
PG付きV/f制御を行う場合は、通常A相のみを使用し、回転数を検出する。
最近は、PGなしのベクトル制御も一般的になってきており、この場合、PG付き
ベクトル制御ほどの性能ではないが、汎用モータやインバータモータが使用可
能で、かつ配線コストの面でも有利になる。
→V/f制御、 ベクトル制御、 ゼロサーボ機能、 スリップ補正・速度制御、 速度
制御器・ASR
PID制御 (PID control:ぴーあいでぃせいぎょ)
自動制御の代表的な方法の一つで、目標値と検出値の差(偏差)を比例、積
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インバータの用語集
分、あるいは微分したものにより出力を調整し、結果的に目標値と検出値が一
致するように制御する。
なお、インバータに搭載されているPID制御の場合、一般的に入出力にはイン
バータの外部端子を用い、PID演算した結果(PID出力)は内部周波数指令とし
て用いられる。
つまり、モータの回転数を調整して、ある量(流量、圧力、温度など)を目標
値どおりに制御したいときに使用される。
PWMインバータ (PWM inverter:ぴーだぶりゅえむいんばーた)
PWMとは、Pulse Width Modulationの略で、出力側のパルスの極性とその幅を瞬
時瞬時変化させることにより、交流の電圧、周波数を可変するインバータの方
式である。
高周波でスイッチングが出来る主回路素子が必要であるが、主回路構成が簡単
で、性能が良くなることから現在の汎用いんばーたは殆どこの方式になってい
る。
高性能な制御用ICがなかった昔は、基本波1周期の中でパルス幅が変化しない、
等幅PWMという方式も有ったが、現在は、1周期の中でも細かくパルス幅を変化
させる正弦波PWM方式が主流となっている。
→PAMインバータ、 漏れ電流/漏電ブレーカ、 ラジオノイズ/EMI/RFI
S字特性 (s-curve characteristic:えすじとくせい)
インバータは、加減速時間(ソフトスタータ)により、加減速度が低減される
が、加減速開始時・完了時の立ちあがりや立ち下がりを緩やかにすることによ
り、さらにショックを低減することが可能である。
この時の速度(出力周波数)のチャート図が丁度S字のように見えることか
ら、S字特性時間と言う。
S字特性時間を使用すると、設定したS字時間の1/2だけ、全体の加減速時間が延
びる。
→加減速時間
UP/DOWN指令 (M.O.P. function:あっぷ/だうんしれい)
別名静止形ポテンショメータ(可変抵抗器)機能ともいい、アナログ信号を用
いず接点信号の入力タイミングにより無段階に周波数指令を調整する方法であ
る。丁度、古いモータ式のポテンショメータのような動きをする。
多機能接点入力にUP/DOWN指令を割りつけ、UP指令をONしつづけると周波
数指令が加速時間に従って上昇し、UP指令をOFFするとその時の周波数指令を
保持する。
逆にDOWN指令をONしつづけると周波数指令が減速時間に従って下降
し、DOWN指令をOFFするとその時の周波数指令を保持する。
アナログ信号を使用しないのでノイズに強く、また複数の個所からの調整も可
能で、防爆対策上も有利である。
ただし、ボリュームのメモリのような目安になるものが無いので、現在周波数
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インバータの用語集
指令が何Hzかを別途モニタしておいたほうが良い。
よく似た機能に、ホールド加減速停止機能がある。
→周波数指令、 多段速指令、 ホールド加減速停止
V/f制御 (V/f control:ぶいばいえふせいぎょ)
V/f一定制御とも言い、モータにあたえる電圧と周波数の比を一定に保つことに
より、回転数が変わってもモータの特性がほぼ保たれることから、昔からイン
バータの制御に多く用いられてきた。
しかし、実際は、ケーブルやモータの一次側電圧降下の影響などにより、必ず
しも特性が保たれないことから、それを補う手段としてトルク補償機能やベク
トル制御が開発された。
なお、V/f制御に速度精度改善用の速度ループを付加した、PG付きV/f制御もあ
る。
→トルク補償、 PG
VVVF (VVVF:ぶいぶいぶいえふ)
Variable Voltage Variable Frequency(可変電圧可変周波数)の略で、インバータを含
む可変出力の電源装置全体を指す。
出力が固定のものは、CVCF(Constant Voltage Constant Frequency:固定電圧固定周
波数)と呼ぶ。
→インバータ
[あ]
異常リトライ (auto restant:いじょうりとらい)
一過性の異常でインバータをトリップさせたくない時に使用する機能。
異常が発生するとインバータは一旦出力を遮断するが、内部的に問題が無い場
合は、自動的にリセット動作を行い、速度サーチ機能を使用してモータ速度を
異常が発生する前の状態まで再加速させる。
なお、異常リトライの回数を設定可能で、通常10分間中に何回の異常までリ
トライさせるかを設定する。10分間内に設定した回数を越える異常が発生し
た場合、初めてインバータトリップとなる。
異常が発生しても、異常リトライ回数以内で、かつその後10分間以上異常が
発生しなかった場合、内部に記憶されていた異常回数はリセットされる。
瞬時停電時の運転継続機能も異常リトライ機能の一種であるが、使用される頻
度や重要度の関係で、これとは別に設定することが出来るようになっており、
また回数の制約も無い。
昇降機などの搬送用途では、運転中にモータが空転すると危険なので、異常リ
トライ機能や瞬停時の運転継続機能は使用しないこと。
→サーチ/速度サーチ、 停電/瞬時停電
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インバータの用語集
インバータ (inverter:いんばーた)
ここでいうインバータは、 工業用や業務用の三相誘導電動機(インダクション
モータ)の回転数を自由に変えることが出来る制御装置のことを指す。
交流電圧を整流回路(コンバータ)で一旦直流に変換した後、変換回路(インバー
タ)により可変周波数、可変電圧の出力を得てモータを制御する。
この変換回路の呼び名が機器全体の呼び名となった。
なお、ヨーロッパでは、インバータのことを周波数変換器(Frequency Converter)
と呼ぶこともある。
→VVVF、 コンバータ
インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ (inverter motor / vector motor:いん
ばーたようもーた、べくとるせいぎょようもーた)
インバータ駆動を前提に設計されたモータで、一般的には低速で運転した時の
温度上昇に耐えられるように、放熱や絶縁材料などを工夫してある。
400V級の場合、インバータ特有のマイクロサージ電圧で絶縁破壊が起こらない
様にもしてある。(Varispeed G7の3レベル制御を用いると、この対策は不
要。)
ベクトル制御用モータは、1:1000以下の超低速運転を想定し、強制冷却ファン
やPG(速度検出器)を追加してある。
なお、モータの定格電圧や定格周波数は商用電源と異なる場合があり、そのよ
うな場合は暫定的でも商用電源では駆動出来ないので注意のこと。
→サージ電圧、 3レベル制御、 電子サーマル/OL1、 ベクトル制御
運転中1・2 (during run 1,2:うんてんちゅう1・2)
インバータが運転中であることを外部に知らせる接点出力信号。
運転中1は、運転信号(正転信号または逆転信号)がONされているか、または
減速中などのように、運転信号はOFFでもまだインバータが電圧を出力している
時にONとなる。
運転中2の信号は、機械側ブレーキ制御の目的で、モータを回転させる電圧がイ
ンバータから出力されている時にのみONする。
(周波数指令が最低周波数未満の場合や、直流制動中は運転中2は出力しな
い。)
オートチューニング (auto tuning:おーとちゅーにんぐ)
インバータの場合、ベクトル制御を行う為のモータ定数(モータの特徴)を自
動測定する機能のことをオートチューニング機能と言い、一般的にはモータを
機械から切り離し無負荷で実施する。
(サーボの場合は、機械(負荷)の特性に合わせた最適な性能を得る為の制御
ループの自動調整機能のことをオートチューニング機能と言い、機械に取り付
けた負荷有りの状態で行う。)
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インバータの用語集
最近ではインバータでも、機械に取り付けた状態でモータ定数の自動測定が可
能な停止チューニングや、V/f制御やケーブル長さの補正のみを対象にした、抵
抗チューニングもある。
→ベクトル制御、 ベース周波数・基底周波数
[か]
界磁弱め・界磁フォーシング (field weakening, field forcing:かいじよわめ・かいじ
ふぉーしんぐ)
ベクトル制御において、定出力領域でモータの励磁電流を速度に反比例して低
減させ、モータの誘起電圧が電源電圧を超えない様にし、性能を保つ機能を界
磁弱めという。本来は、励磁弱めというべきであるが、直流機ドライブ用の用
語が、インバータでもそのまま使用されている。
工作機主軸用のインバータの場合、無負荷時の機械側ギヤ音を低減させる為
に、軽負荷時はトルク電流に応じて励磁電流も低減させる機能が有り、これを
ギヤ音対策界磁弱めという。この場合、速度に関係なく界磁弱めを行う。
省エネ制御も、その意味では軽負荷時の省エネ対策界磁弱めである。
界磁フォーシングとは、起動時にモータの時定数により励磁電流の立ちあがり
が遅れ、性能低下を招くことを防ぐ為に、起動時のみ高めの励磁電流指令を用
い実際の励磁電流の立ちあがりを改善する機能である。
→ベクトル制御、 省エネ制御
回生 (regeneration:かいせい)
モータが機械(負荷)を駆動している状態を電動、逆に機械(負荷)からモー
タが回されている状態を回生と言い、機械(負荷)が速度を増加させたり、
モータに逆らって速度を維持しようとする時に発生する。
高慣性負荷を減速する場合や、昇降負荷の下降時、或は巻き取り/巻き出しシ
ステムの巻き出し側などで回生になり易く、その際モータが発電状態になり、
エネルギーがモータからインバータに帰ってきて過電圧トリップすることがあ
る。
減速中ストール防止機能は、減速時の回生により過電圧トリップしかかった時
に、これを防止する為に減速時間を自動的に延ばす機能である。
制動オプション(制動抵抗器、制動ユニット)や電源回生オプションは、回生
パワーが大きく減速中ストール防止機能では減速時間が長くなりすぎる場合
や、搬送機械の為決められた時間で減速する必要がある場合、或は巻き出し
機、昇降機などのように一定速運転中に回生になる場合に使用され、回生エネ
ルギーを抵抗器により熱として放出したり電源に帰還させる。
→KEB機能、 ストール防止、 回生制動、 ハイスリップ制動
回生制動 (regeneration braking:かいせいせいどう)
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/techn...52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_body.html (6/20) [2002/06/20 11:06:21]
インバータの用語集
減速時などにモータ速度の方がインバータの出力周波数よりも高い時は、モー
タは発電モードとなり制動トルクを発生する。これを回生制動、または電気的
ブレーキと言う。
→回生、 ハイスリップ制動
加減速時間 (acceleration and deceleration time:かげんそくじかん)
インバータは、内部の加減速時間の調整により、簡単にソフトスタート、ソフ
トストップが可能である。(この加減速時間のことを、ソフトスタータという
こともある。)
一般的に、加速時間には出力周波数が0Hz∼最高周波数になるまでの時間を設
定し、同様に減速時間には出力周波数が最高周波数∼0Hzになるまでの時間を
設定する。
従って、インバータは加減速レート一定の制御となる。
繊維用途などのライン物では、加減速時のライン速度比を一定に保つ目的で、
上位コントローラなどで加減速時間一定の制御とすることもある。
→S字特性、 Dwell機能、 加減速時間ゲイン
加減速時間ゲイン (accel. decel. gain:かげんそくじかんげいん)
多機能アナログ入力信号により、加速時間や減速時間を調整する機能で、負荷
トルクや慣性に応じて加減速時間を調整したい時などに使用する。
周波数指令と同じ値(%値)を入力すると、周波数指令のレベルにかかわらず
起動・停止時に加減速時間が一定になる、いわゆる加減速時間一定制御とな
り、ライン物の制御で速度比を一定に保ちたい時などに使用される。
→加減速時間
過トルク/アンダートルク検出 (over torque/under torque detection:かとるく/あん
だーとるくけんしゅつ)
モータ電流や負荷率(ベクトル制御のトルク検出値)信号を用いた、機械や負
荷の保護用の機能で、他の保護機能と異なり、検出のレベル、時間、検出後の
動作を定数で自由に変更出来るようになっている。
過トルク検出機能は、定数で設定されたレベルを超える電流(或はトルク検出
値)が、同じく設定された時間を超えて続いたときに、警告表示を行ったりイ
ンバータをトリップさせる。アンダートルク検出は、設定されたレベルをこれ
らが下回ったことを検出する機能で、他は過トルク検出と同じになっている。
アンダートルク検出は、機械のベルト切れ、インバータ出力側MCの動作不良、
ファンやブロアの出力側エアーフィルタ目詰まり検出などに使用されることが
ある。
→トルク制限
外部異常 (external fault:がいぶいじょう)
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/techn...52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_body.html (7/20) [2002/06/20 11:06:21]
インバータの用語集
機械側で異常が発生した時などにインバータを強制的にトリップさせる為の機
能で、多機能接点や伝送により信号を入力する。
設定により(外部異常発生時に)、フリーラン停止させたり、減速停止させる
ことが可能である。
キャリア周波数 (carrier frequency:きゃりあしゅうはすう)
インバータは内部のトランジスタをスイッチングさせてパルス状の電圧波形を
つくっているが、この時のスイッチング周波数のことをキャリア周波数とい
う。
キャリア周波数が高いと、電流波形が滑らかになりモータからの磁気音も低く
なるが、その反面ラジオノイズや高調波漏れ電流、トランジスタの発熱も増え
る。
Varispeed G7の3レベル制御は、これらの問題を一気に解決することが可能な、
画期的な主回路方式である。
→3レベル制御、 漏れ電流/漏電ブレーカ
クレーンソフト (crane software:くれーんそふと)
昇降機の場合、重力に逆らって動く機械であり、モータのトルクが不足すると
ずり落ちや落下の危険性がある。
インバータによる速度検出器無しの制御では、特に起動時のトルク不足でモー
タが負荷に負けてストール(失速)すると、「モータ電流が増加→トランジス
タ保護の電流制限機能により電圧が抑制され、さらにトルクが低下→さらにス
トール」の悪循環となる可能性があるため、これを防ぐシーケンスが従来から
考えられてきた。
クレーンソフトは、起動時に、若干の出力周波数やトルク補正信号を内部で発
生させ、モータトルク(トルク検出信号や電流)が充分立ちあがったことを確
認してから、機械の保持ブレーキを開き、ブレーキの機械遅れとタイミングを
取りながら加速させる機能で、丁度自動車の坂道発進のような動き・効果とな
る。
一般的には、インバータのソフトウェアオプションとして準備されている。
→ストール防止
高調波 (harmonic distortion:こうちょうは)
インバータの場合、一般的には電源側入力電流の歪み成分の事を指す。
インバータは、交流電圧を一旦直流電圧に変換し、コンデンサで平滑している
が、この時のコンデンサの充電電流により、電流歪みが発生する。
この歪み分を高調波電流と呼ぶ。
高調波電流を低減させる為には、電源側やインバータ直流母線にリアクトルを
設置したり、12相整流を行ったり、正弦波コンバータと組み合わせる。
この他に、インバータ内部トランジスタのスイッチング時に流れる高周波の漏
れ電流成分やラジオノイズ成分などのことを高調波と呼ぶこともある。
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/techn...52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_body.html (8/20) [2002/06/20 11:06:21]
インバータの用語集
→3レベル制御、 入力力率、 入力容量、 PAMインバータ、 漏れ電流/漏電ブ
レーカ、 ラジオノイズ/EMI/RFI
コンバータ (converter:こんばーた)
インバータ内部回路の一つで整流器とも言われる。
交流電圧をダイオードを用いた整流作用により、一旦直流に変換する機能を受
け持っている。
→インバータ
[さ]
サージ電圧 (surge voltage:さーじでんあつ)
モータケーブルが長い場合、インバータ出力側のパルス状の電圧波形の関係で
ケーブルのコンデンサ、インダクタンス成分との間で共振が発生し、パルス波
形にサージ成分が重畳される。
これをサージ電圧、あるいはマイクロサージと呼び、理論上は最大でパルス波
高値と同じ値までサージ電圧が発生し、400V級では、まれにモータの絶縁劣化
の原因になることがある。
対策の為に、インバータの出力側にリアクトルとコンデンサで構成した特殊な
フィルターを挿入したり、サージに強い絶縁強化されたインバータモータを使
用する。
最近は、VarispeedG7の様に主回路を3レベルスイッチングさせてこのサージ成分
を低減させたものもある。
→3レベル制御、 インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ
サーチ/速度サーチ (search / speed search:さーち/そくどさーち)
インバータ運転開始時に、空転しているモータをインバータの運転周波数に引
き込む機能で、モータの速度(回転数)を探す動作をすることからこの名前が
付けられた。
この機能なしで、モータが高速で空転している状態で、インバータの周波数を
低周波から立ちあげると、速度差により過電流となったり、モータに急制動が
掛かり過電圧トリップする事が有る。
速度サーチ機能を使用すると、電流を抑制しながらモータ速度とインバータの
出力周波数が合うように自動調節を行うので、トリップしなくなる。
速度サーチは、多機能接点信号により外部から行ったり、瞬時停電時の自動運
転継続機能、或いは異常リトライ機能などの様に、内部で自動的に行われる場
合がある。
→異常リトライ、 停電/瞬時停電
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/techn...52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_body.html (9/20) [2002/06/20 11:06:21]
インバータの用語集
周波数指令 (frequency reference:しゅうはすうしれい)
速度指令、回転数指令と同じ意味。
サーボや直流機などの場合、専用モータを使用し、かつ速度制御を行うので、
速度(回転数)指令に対してモータ回転数は一義的に決まるが、汎用インバー
タの場合、モータの極数や制御モードにより、同期(基準)回転数や速度精度
が変る為、その拠り所として、インバータの出力周波数を決定する指令という
意味で、"周波数指令"という言葉が従来から使われてきた。
周波数指令の入力形態としては、アナログ信号、多段速信号(内部定数に周波
数指令を予め設定し外部接点で切り替える方法)、BCDやバイナリなどのデ
ジタル信号、通信による設定などがある。
最近では、パルス列を指令として使用することが可能なインバータもあり、こ
の場合、文字どおり周波数指令となる。なお、サーボのパルス列指令は位置指
令であるが、インバータの場合、あくまでモータの回転数(速度)制御用の信
号であるので注意のこと。
→UP/DOWN指令、 多段速指令、 ホールド加減速停止
周波数指令上限値・下限値 (frequency reference upper limit, lower limit:しゅうはすう
しれいじょうげんち・かげんち)
機械強度の関係で高速で運転したくない場合やギヤの潤滑の関係で低速で運転
したくない場合に使用する。これらの機能を使用すると、範囲を外れた周波数
指令が入力されても、自動的に上限値または下限値でクランプ(リミット)さ
れた周波数指令となる。
よく似た機能に、ジャンプ周波数機能がある。
→ジャンプ周波数
出力容量 (output capacity:しゅつりょくようりょう)
インバータの定格出力容量は、√3×定格出力電圧(V)×定格出力電流
(A)÷1000(KVA)で計算されている。
この際、定格出力電圧を何ボルトで行っているかで、容量表示が異なってく
る。
インバータは、電源電圧以上の電圧を出すことは出来ないので、インバータの
容量を評価する場合、定格出力容量(KVA)だけでなく、定格出力電流にも
着目すること。
→入力容量
省エネ制御 (energy saving control:しょうえねせいぎょ)
ファンやポンプ、ブロア等にインバータを使用すると、ダンパや弁等の機械側
調節系で発生していた電力損失が減り、省エネになる。
最近のインバータは、これに加えて軽負荷時にはモータで発生する損失も低減
させる機能があり、これを省エネ機能あるいは、自動省エネ機能という。
モータの損失には、大きく分けて電流(負荷)に比例する銅損と、電圧に比例する
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インバータの用語集
鉄損があり、省エネ機能を使用すると、負荷が軽い時は、インバータがモータ
に与える電圧を自動的に低減させて、鉄損も減らすのでさらに省エネになる。
→界磁弱め・界磁フォーシング
ジャンプ周波数 (jump frequency:じゃんぷしゅうはすう)
機械の共振点を避けて運転させる機能で、本機能で設定された周波数と同じか
この近傍の周波数指令が入力されると、若干低めまたは高めの出力周波数で一
定速運転する。
ただし、加減速中はジャンプせず、スムーズに周波数が増減する。
→周波数指令上限値・下限値
ストール防止 (stall prevention:すとーるぼうし)
モータの失速(脱調とも言う)を防ぐ機能。
負荷が重い時や、誤って加速時間の設定を短くしたときなどに、モータが失速
し過電流になってインバータがトリップするのを防いでくれる。
速度検出器を用いない制御方式の場合必要不可欠な機能で、加速中、一定速
(運転)中、減速中ストール防止機能がある。
ただし、減速中ストール防止機能については、どちらかと言えば制動オプショ
ンが無い時に減速時の回生エネルギーで過電圧トリップしないようにするため
の機能で、制動オプションを用いる場合は、減速中ストール防止機能は無効に
する。
→回生、 クレーンソフト、 ハイスリップ制動
スリップ補正・速度制御 (slip compensation, speed contro:すりっぷほせい・そくどせ
いぎょ)
誘導電動機は、交流電源により固定子(ステータ)に与えられた回転磁界によ
り、回転子(ロータ)に電流が誘起し引き付けられて回転するが、その際に回
転磁界より若干遅い回転数で回る。
これをすべりあるいはスリップと言い、負荷が重くなってくると大きくなり、
定格電動負荷時に定格同期回転数比約3∼5%の低下となる。(回生負荷時は
増加する。)
このスリップが問題となる場合は、モータに回転数(速度)検出器を付けて回
転数誤差に見合った分出力周波数を増減させることによりこれを維持する制御
を行う。
回転数検出器を付けることが困難な場合は、インバータ内で検出した電流値や
トルク電流、励磁電流、或はオブザーバによる速度推定値などを用いて、ス
リップを推定し出力周波数を補正(増減)する。
一般的には、前者の実速度検出方式を速度制御と言い、後者の速度推定方式を
スリップ補正と言う。
→PG、 速度制御器・ASR、 ハイスリップ制動
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インバータの用語集
ゼロサーボ機能 (zero servo function:ぜろさーぼきのう)
簡易位置制御(サーボロック)を行う機能で、ある所定の速度(通常はゼロ速
度)以下で運転中に多機能接点入力のゼロサーボ指令をONすると、そのとき
の位置で位置制御(電気的な保持:サーボロック)を行う。PG付きベクトル
制御でのみ可能。
回転体の簡易位置決めや、起動停止が頻繁で機械式ブレーキの寿命が懸念され
る場合などに使用される。
ただし、停電発生時やインバータトリップ時は保持力が無くなるので、その場
合も保持力が必要な場合は別途非常用の機械式ブレーキを設けておくこと。
→PG、 ベクトル制御
零速 (zero speed:ぜろそく)
もーた回転数がほぼゼロになったことを外部に知らせる為の接点出力信号で、
ゼロ速度でONとなる。
主に工作機主軸用インバータとNC制御装置の安全対策(インターロック)に使
用される。
なお、搬送機械などの保持ブレーキ開放用には、本信号ではなく、逆に速度上
昇時にONとなる運転中2や周波数検出2の信号を使用する。
速度制御器・ASR (automatic speed regulator:そくどせいぎょき・えいえすあーる)
モータのスリップによる回転数誤差が問題になる場合、モータに回転数(速
度)検出器を取り付けて、回転数誤差に見合った分出力周波数を増減させるこ
とによりこれを維持する制御を行う。
これを速度制御と言い、出力周波数の補正量を決める演算回路を速度制御器(
automatic speed regulator)と言う。
通常、速度制御器はPI制御となっている。
PG付きベクトル制御の場合、速度制御器の出力により、回転数(出力周波
数)と発生トルクの両方を制御する。
最近は、モータ側速度検出器なしで、ソフトウェア(磁束オブザーバ)で推定
した速度検出値を使用した速度制御器(制御方式)もある。
→PG、 ベクトル制御、 スリップ補正・速度制御
[た]
多機能入出力 (multi function input, output:たきのうにゅうしゅつりょく)
インバータの入出力信号の機能を用途に応じて定数により変更できるようにし
たもの。
多機能入出力には、デジタル入力・出力、アナログ入力・出力の4種類がある。
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インバータの用語集
多段速指令 (multi set speed reference:ただんそく指令)
モータ回転数(インバータの出力周波数)の変更が無段階では無く、あるかぎ
られた段数で良い場合は、インバータ内にあらかじめ必要な周波数指令を何種
類か設定(登録)しておき、外部接点信号の組みあわせで必要な周波数指令を
選択して運転する方法もある。これを多段速運転と言う。
接点信号のみでの可変速が可能になり、またアナログ信号と異なりノイズやオ
フセットなどの影響も受け難くなる。
汎用インバータでは、一般的に、最高9∼16段速の運転が可能である。
なお、インバータの初期値では、1速目のみ、或は1速目と2速目についてはアナ
ログ信号が選択され、これ以降が内部設定の周波数指令となっていることがあ
るので注意のこと。
内部設定の周波数指令のみで運転する場合は、アナログ信号が割り振られてい
ない箇所を使用するか、定数変更により1∼2速目も内部設定の周波数指令が選
ばれるようにする。
寸動(JOG)指令も多段速指令の1種であるが、多段速指令と同時に入力さ
れた場合、これらよりも優先される。
→UP/DOWN指令、 周波数指令
直流制動 (DC injection brake:ちょくりゅうせいどう)
インバータでモータを停止させる際は、周波数を低減してモータに負側のすべ
りを与えることにより制動トルクを発生させるが、モータのすべりに近い低周
波域では制動力が不足する。
そこで、通常は1.5Hz未満程度の低周波で周波数減速を止め、代わりに直流電圧
をモータに与えて制動力を確保する。これを直流制動という。
直流制動は、単に所定の電圧を加える電圧出力形のものと、モータに流れる電
流を制御する電流制御形のものがある。
停電/瞬時停電 (power loss / momentary power loss:ていでん/しゅんじていでん)
インバータは、内部の平滑用電解コンデンサにより、停電発生時にも、目安と
して(定格負荷運転状態で)電源1周期分(約15∼20msec)程度は運転継続可
能である。
停電がこの時間を越えて内部直流母線電圧が不足すると、インバータは低電圧
異常UV1でトリップする。
頻繁な瞬停でインバータをトリップさせたくない場合は、瞬時停電時の運転継
続機能を有効にする。
この場合、瞬停で内部直流母線電圧が不足すると、インバータは出力を遮断す
るとともに復電に備え、所定の時間或は制御電源が保たれている間に復電した
場合は、速度サーチ機能により空転しているモータの速度を探しだし、もとの
速度まで再加速する。
なお、この機能を使用する場合は、瞬停中も運転信号をONに保持し続ける必
要がある。
昇降機などの搬送機械では、瞬停中にモータが空転すると危険なので、瞬停時
の運転継続機能は使用しないこと。
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インバータの用語集
→異常リトライ、 サーチ/速度サーチ
定トルク/定出力 (constant torque / constant power:ていとるく/ていしゅつりょく)
回転数に応じて、モータが発生出来る性能(特性)の事をさす。
V/f比一定制御により、V/f比を一定にしたり、ベクトル制御により励磁電流を一
定に制御すると、回転数に拘わらず基本的には、発生トルクはどの回転数でも
ほぼ一定になる。
これを定トルク特性という。
これに対して、モータを定格回転数以上で回転させたような場合は、電源電圧
の制約でV/f比や励磁電流が保たれず、回転数が上昇するに従ってこれらが低減
し、結果的に発生可能なトルクも低減してくる。この領域は、トルクが回転数
の上昇とともに低減する、いわゆる定出力特性となる。
なお、定トルク特性時でも、低速でのモータの冷却能力の関係で連続使用可能
なトルクが制限されたり、定出力特性時でも、回転数が高すぎると出力が低減
する場合が有るので注意のこと。
→ベース周波数・基底周波数
電子サーマル/OL1 (electric thermal protection:でんしさーまる)
インバータ内の電流検出器の信号を用いてモータの過熱保護を行う方法。
モータの種類、定格電流値、熱時定数などの特性をインバータ内に記憶し、運
転中のモータ電流、回転数(インバータの出力周波数で代用)、経過時間など
からモータの温度上昇を推定し、加熱時にはインバータ異常OL1を発生させて保
護する。
なお、汎用(標準)モータ使用時には、低速では冷却ファンの効果(冷却効
果)が低くなると想定して低い電流でも電子サーマルトリップすることがある
ので注意のこと。
低速で高トルクかつ長時間運転を行う場合は、インバータ用モータやベクトル
用モータを用い、モータの種類選択用の定数を変更すること。
また、インバータの電源ON/OFFを頻繁に繰り返す用途や、1台のインバータに
複数台のモータを接続する用途では、温度推定誤差が大きくなり保護できなく
なるので、このような場合は、モータ毎にサーマルリレーを設置したり、モー
タ巻線内にサーモスイッチを設け外部で保護すること。
→インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ
伝送・通信 ((serial) communication, bus :でんそう・つうしん)
PLC(シーケンサ)によりインバータなどの電子機器を制御する場合、台数
が多くなると配線本数やPLC側のモジュール数が増えてコストや配線の手間
の面で問題となることがある。
最近のインバータは殆どCPU(マイコン)が搭載されており、RS‐422
やRS‐485などの複数の機器が接続可能なシリアル伝送でPLCと直接繋ぐこと
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インバータの用語集
により、これらが改善される。また、運転・停止だけでなく、伝送を介しての
モニタや定数設定も可能になる。
従来メーカ毎に伝送の手順(プロトコル)やデータフォーマットが異なってい
たが、最近は、異なるメーカの機器間で使える伝送も盛んになってきており、
これをフィールドバスと言っている。フィールドバスには、モーション制御な
どの高速応答に適したもの、プロセス制御などの監視用途に適したものなど
様々である。
通常、フィールドバス用のインターフェースはオプション対応となっている。
トルク制御 (torque control:とるくせいぎょ)
インバータでモータの回転数を制御するのではなく、発生トルクを制御する機
能で、本格的な電流ベクトル制御でのみ可能。
インバータにトルク指令を入力すると、モータはそれに応じた量と極性(回転
方向)のトルクを発生する。
主に巻き取り機の張力制御などに使用される。
回転数は、モータ発生トルクと負荷トルクの間で釣り合った回転数になる。
機械の材料切れなどで負荷が軽くなったときに回転数が上昇しすぎないよう
に、通常は回転数(速度)リミット信号とペアで使用する。
なお、巻き取り機、巻き戻し機などのように、時間の経過と共に負荷軸の径が
変化する場合は、外部で径の補正を行わないと、張力が一定に保てなくなるの
で注意のこと。
→ベクトル制御
トルク制限 (torque limit:とるくせいげん)
ベクトル制御の内部トルク指令に制限をかけることにより、モータが発生する
トルクを制限する機能で、機械や負荷の保護の目的で使用される。
トルク制限は、トルクの方向(電動/回生)や回転方向に応じて、4象現個別に
設定出来るようになっている。
なお、トルク制限が動作すると、モータが急に加速停止または失速するので、
昇降機などの搬送用途では不用意にトルク制限レベルを下げないこと。
→過トルク/アンダートルク検出、 ベクトル制御
トルク補償 (torque compensation:とるくほしょう)
V/f制御で低速運転する際に、モータ自身やモータケーブルでの電圧降下による
トルク不足を補う機能。トルクブーストとも言う。
負荷に応じて出力電圧を自動的に調整する自動トルク補償と、あらかじめ電圧
降下を見越して、低速のV/f比を高めにしておく、手動トルク補償がある。
後者は、調整をうまく行わないと、トルク不足になったり、軽負荷にモータが
磁気飽和して電流が高くなる、いわゆる過励磁現象に成りやすい。
→V/f制御
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インバータの用語集
ドループ制御 (droop control:どるーぷせいぎょ)
ベクトル制御などの高性能な制御を用いると、負荷が増加したときにも速度偏
差が少なくなるように制御が行われるが、ドループ制御はベクトル制御のトル
ク検出信号を用いて、逆に負荷に応じて速度偏差を大きくするように制御さ
れ、結果的に、モータのすべり(垂下量)が見かけ上、増加したようになる。
クレーン走行用の左右のモータで負荷バランスを取ったり、ライン制御におい
てモータ間の速度差で張力制御を行ったり、或はトルクモータの置換えなど、
速度偏差を積極的に用いる用途で使用される。
高抵抗モータや巻き線型モータ、或はトルクモータなどモータの特性に依存し
た制御と比べて、速度偏差が制御的に作られるので、温度による特性の変化が
少なく、また垂下量の調整も自由で、モータ効率、トルク応答も良い。
→ベクトル制御
[な]
入力容量 (input capacity:にゅうりょくようりょう)
定格入力容量(KVA)の計算は厳密には、モータ容量(KW)÷(モータ効
率×インバータ効率×入力力率)となる。
モータ効率は一般的に0.8∼0.9(中容量モータの場合)、インバータ効率
は0.95、入力力率はリアクトル無しで0.6∼0.7、リアクトル有りで0.8∼0.9程度で
ある。
なお、インバータは交流電圧を一旦直流に変換して使用している為、モータ側
の力率は入力側(電源側)には現れてこない。
→高調波、 出力容量、 入力力率
入力力率 (input power factor:にゅうりょくりきりつ)
インバータは、交流電圧を一旦直流に変換してコンデンサに貯えており、入力
電流は相電圧と同じ位相の為、基本的な力率は1である。しかし、電流が電圧
のピーク点でのみコンデンサに流れ込むことにより波形が歪む。これを高調波
電流といい、この比率が大きいと無効電流が多くなり、結果的に力率が悪くな
る。
これを改善するためには、通常、入力側にリアクトルを追加したり、12相整流
を行う。
または、正弦波PWMコンバータと組み合わせる。
→高調波、 入力容量
[は]
ハイスリップ制動 (high slip braking:はいすりっぷせいどう)
制動抵抗器無しでの減速時間を改善する機能。
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/techn...52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_body.html (16/20) [2002/06/20 11:06:22]
インバータの用語集
制動抵抗器無しで減速を行う場合、モータで発生した回生エネルギーはモータ
自身の損失とインバータの損失(合計で定格パワーの約20%)で消費するしか
なく、これを超える回生エネルギーが発生するような減速時間に設定すること
は出来ない。回生エネルギーが大きすぎて、過電圧トリップしそうになると、
通常は減速中ストール防止機能が働き、自動的に減速時間を延ばす。
ハイスリップ制動信号を入力すると、インバータは減速開始と同時にモータに
与える周波数を極端に低くし、高スリップの状態にすることによりモータの損
失を増加させ、発生した回生エネルギーのほとんどをモータ自身の巻線で消費
させながら減速させる。減速中は、モータ電流を一定に保ったり、過電圧にな
らず、かつ減速トルクが最大になるようなスリップを保ちながら自動減速を行
う。
高慣性負荷の非常停止用に最適な機能で、制動抵抗器無しでの減速時間がほぼ
半分になる。
ただし、高頻度減速用途、或いは減速時間のバラ付きが問題になったり、連続
回生負荷、減速中に再加速する用途には使えない。
→スリップ補正・速度制御、 回生制動、 回生、 ストール防止
パルス列入出力 (pulse train input, output:ぱるすれつにゅうしゅつりょく)
PLC(シーケンサ)などのパルス列出力モジュールからインバータへ周波数指令
を与えたり、機械側PG信号をそのままインバータに接続し、追従運転をさせた
い場合はパルス列入力を使用する。
インバータの出力周波数の状態をデジタルカウンタにより精度良くモニタした
い場合や、別のインバータのパルス入力に直接接続し、簡易同期運転を行いた
い場合はパルス列出力を使用する。
なお、インバータのパルス列入力は、速度(周波数)指令であり、サーボなど
の位置指令とは異なるので注意のこと。
ヒューズ (fuse:ひゅーず)
インバータ内のヒューズは、主回路短絡時の焼損等の2次災害防止の目的で使用
されている。
主回路トランジスタの保護は、基本的には電子式の保護回路で行い、万一それ
でも保護できずトランジスタが短絡した場合は、ヒューズが溶断する。
従って、ヒューズが溶断した場合は、ヒューズのみの交換は行わず、必ず主回
路と基板類のチェックも行うこと。
フィードフォワード制御 (feed forward control:ふぃーどふぉわーどせいぎょ)
サーボのモデル追従制御に相当し、剛性が低く制御ゲインが確保しにくい機械
でも、速度指令への追従遅れを少なくすることが出来る機能。
インバータ内にモータと負荷の特性を記憶させておき、加減速時に加減速トル
ク分を推定し、内部のトルク指令に前もって加算することにより追従性を良く
する。
機械の剛性が低く、慣性が大きい機械で効果的。
なお、一定速中の負荷外乱に対する応答は本機能では改善できない。
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/techn...52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_body.html (17/20) [2002/06/20 11:06:22]
インバータの用語集
→ベクトル制御
ベース周波数・基底周波数 (base frequency:べーすしゅうはすう・きていしゅうはす
う)
定出力制御時の、定トルク領域と定出力領域の境目(切り換る点)をベース周
波数(回転数)、或は基底周波数(回転数)という。
モータ設計の基準となる点であり、オートチューニングもこの周波数で行う。
定トルク制御しかしない場合は、最高周波数(回転数)と同じ意味(値)にな
る。
→定トルク/定出力、 オートチューニング
ベースブロック指令 (base block command:べーすぶろっくしれい)
インバータ内のトランジスタを駆動する信号を、ベース信号、あるいはゲート
信号といい、これらの信号をいっせいににOFFして出力を瞬時に遮断させる機能
(指令)のことを指す。
フリーラン(指令)ということもある。
搬送機械などで、通常は減速停止、非常時はモータを瞬時にフリーランにして
機械式のブレーキで停止させたい場合や、運転開始のインターロックを取りた
い場合などに使用する。
なお、運転指令(正転指令や逆転指令)OFF時に、自動的にベースブロック(フ
リーラン)したい場合は、インバータの停止方法選択を、フリーラン停止に設
定する。この場合は、ベースブロック指令を別途入力する必要は無い。
ベクトル制御 (vector control:べくとるせいぎょ)
V/f(比一定)制御が、モータに与える電圧と周波数の比を一定に保つことにより
性能を確保しようとするのに対して、ベクトル制御はモータの特徴をオート
チューニング機能などにより調べて、インバータ内部に記憶させ、そのデータ
と検出器から得られた負荷、速度情報などを用い、モータ内部の状態をより直
接的に制御しようとするもので、高性能が得られる。
なお、インバータ内部のデータと実際のモータは一対一で対応する必要があ
り、V/f比一定制御のように、一台のインバータに小容量のモータを複数台接続
するようなことは出来ない。
ベクトル制御には、電流ループを持ちモータ電流を直接制御する本格的な電流
形ベクトル制御と、従来のV/f一定制御に電圧や周波数の振幅、位相調整機能だ
けを追加した、簡易の電圧形ベクトル制御がある。
なお、電流形ベクトル制御の場合、従来はモータに回転数検出器(PG)の追加が
不可欠で有ったが、最近はインバータ内部にソフトウェアによるモータモデル
(磁束オブザーバ)を持ち、これからのフィードバック信号を使用した、PGなし
電流ベクトル制御もある。
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/techn...52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_body.html (18/20) [2002/06/20 11:06:22]
インバータの用語集
→インバータ用モータ/ベクトル制御用モータ、 トルク制限、 オートチューニ
ング、 トルク制御、 ドループ制御、 フィードフォワード制御、 PG、 ゼロサー
ボ機能、 速度制御器・ASR、 界磁弱め・界磁フォーシング
ホールド加減速停止 (hold accel/decel stop:ほーるどかげんそくていし)
加減速(出力周波数の上昇、下降)を、多機能接点入力により一時的に停止
(出力周波数保持)させる機能で、クレーン用の2段式押しボタンスイッチと組
みあわせて任意の出力周波数で加速停止し、定速運転したい場合などに使用す
る。
→UP/DOWN指令、 周波数指令、 Dwell機能
[ま]
漏れ電流/漏電ブレーカ (leakage current/ground foult interrupter:もれでんりゅう/ろ
うでんぶれーか)
インバータはその出力波形がパルスであり、そのON/OFF時の電圧の変化が急
峻な為、モータ内部やモータケーブルの対地静電容量(コンデンサ相当)を通
して高周波の漏れ電流が発生する。
これを高調波(高周波)漏れ電流といい、まれに旧式の漏電ブレーカや漏電リ
レーの誤動作を引き起こすことがある。
対策として、通常はキャリア周波数を低減したり、漏電ブレーカを最新の高調
波対策形に交換する。
なお、Varispeed G7の400V級の3レベル制御を用いると、高調波漏
れ電流を200V級並みに低減させることが可能である。
→PWMインバータ、 キャリア周波数、 高調波
[や]
[ら]
ラジオノイズ/EMI/RFI (radio noise/EMI/RFI:らじおのいず/いーえむあい
/あーるえふあい)
インバータの出力はパルス状になっており、高周波成分を含むことから、まれ
に周辺機器のノイズ障害を引き起こすことがある。
主にAMラジオ周波数帯が問題になることから、ラジオノイズ(Radio Frequency
Interference)と言ったり或は電磁放射ノイズ(Electromotive Interference)と言っ
たりする。
(ちなみにEMI:Electromotive Compatibilityとは、影響を受ける側の機器のノイ
ズに対する適合性、強さを言う場合に使う。)
電源側ライン上に流出する電圧ノイズを雑音端子電圧、ケーブルやモータ、イ
ンバータから放射する電波ノイズを雑音電界強度という。
http://agent2.yaskawa.co.jp/apl/inv/sales/techn...52a85d492569e2001d4e70/$FILE/UY01GN08_body.html (19/20) [2002/06/20 11:06:22]
インバータの用語集
レベル自体は、例えば雑音端子電圧は、1μV=0dBμV、10μV=20dB
μV…1V=120dBμVと低いが、150KHz∼30MHz程度と高周波であ
り減衰しにくく、低電圧で動作している制御信号やTTL(5V)ラインあるい
はAMラジオや短波ラジオに入り込むと誤動作を引き起こすことがある。
対策として、制御信号とインバータの動力線分離、接地の強化あるいはイン
バータ入出力へのノイズフィルタの追加を行う。
なお、ヨーロッパにおけるCEのEMC指令や日本の家電用の電機用品取締法など
では、これらのノイズ対策が義務づけられている。
また、義務づけられてはいないが、業務用機器などの事務所内や民家の近くで
使う機器もノイズ対策を行っておいた方が良い。
Varispeed G7の400V級の3レベル制御は、ラジオノイズを200V級並みに低減す
ることが可能な画期的なスイッチング方法である。
→PWMインバータ、 高調波
ローカル/リモート (local/remote:ローカル/リモート)
インバータの運転・停止、周波数の変更をインバータ上のデジタルオペレータ
から行うことをローカル運転といい、外部からの信号で行うことをリモート運
転という。
ローカル/リモートの切り替えは、デジタルオペレータ上の切り替えキーや多
機能接点入力信号で行うことが出来る。
[わ]
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