インバータ

　動作原理からインバータを使った家電と使ってない家電の消費電力の差を考えてみます。ここでは、説明を簡単化するため、例えば扇風機のモータの回転数制御について説明します。エアコン、冷蔵庫等のモータでも同じです。

・インバータを使っていない扇風機の場合
　ご存じのように、家庭のコンセントに来ている電気は、交流１００Ｖ，周波数５０Ｈｚ（関東等）、又は６０Ｈｚ（関西等）です。このように、電圧と周波数が定まっているとき、モータの回転数を制御するために、最も簡単な方法は、電圧を変化させることです。電圧を上げれば回転数が上がり、電圧を下げれば回転数が下がります。電圧の上下は、抵抗やトランスを用いて実現します。
　しかし、抵抗やトランスを用いると、余分な電力が抵抗やトランスで熱に変わり、電力に無駄が生じます。特に、モータの回転数が低いとき、電力の無駄が極端に大きくなります。

・インバータを使っている扇風機の場合
　インバータについて、まず説明します。
　インバータを使うとき、第１段階として、家庭のコンセントに来ている交流１００Ｖ，周波数５０Ｈｚ（関東等）、６０Ｈｚ（関西等）の電気を、整流器を使って、適当な電圧の直流に変換します。ここで、整流器は半導体素子から構成されています。そのため、整流器における電力の無駄は大変少ないです。この部分をコンバータと呼びます。
　インバータは、第２段階として、整流器から出力される直流を、扇風機のモータの回転数（モータ側から要求されている回転数）に適した周波数と電圧に変換して出力します。すなわち、インバータは直流から交流を作るために、電流を導通・遮断するスイッチング素子（例えば、トランジスタ（ＦＥＴ等））を備えています。スイッチング素子がオン・オフを繰り返す周期が、整流器（コンバータ）から出力される電流の周波数になります。モータ側はインバータに対して、必要な回転数（周波数・電圧）を得るための信号を送っています。これによって、モータが必要とする電力だけを整流器から取り出すことができます。したがって、電力の無駄は大変少ないです。また、モータは回転数を連続的に変化させることができます。この第２段階の部分が、本来のインバータに当たります。
　
　要約すると、インバータの働きは下記のようになります。

　　交流１００Ｖ、周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ
　　　　　　　　　↓（コンバータ）
　　　　　　　　　直流
　　　　　　　　　↓（インバータ）
　任意の周波数、電圧の交流（必要とする電力だけ取り出す）

　例えば、蛍光灯では、周波数を上げることによって、消費電力を少なくする他に、チラツキのない光を発光させることができます。

参考URL：http://d.hatena.ne.jp/keyword/%A5%A4%A5%F3%A5%D0%A1%BC%A5%BF%A1%BC,

投稿日時 - 2006-12-23 03:30:09

masazyuさん、今晩は。
冷蔵庫の例です。古いデータを用いたのは、この時期「インバータを使った家電と使ってない家電」が混在していたからです。
本当は、同じ機種同士で比較できれば良いのですが、ありえないので、同時期、同様のサイズで比較しました。
参考ＵＲＬをご覧ください、以下引用。
メーカー 機種 年間消費電力量(kWh/年) 年間電気代(円/年) 有効内容積
シャープ SJ-W35B 336 7728 345
シャープ SJ-31R 588 13524 310

参考URL：http://www.eccj.or.jp/catalog/1998s-h/icebox/301-350.html

投稿日時 - 2006-12-04 18:33:48