インバータ使用法

質問

はじめまして。電気の勉強をしているものです。
インバータの取扱説明書を読んでいる際に記載されている内容で分からない点がありました。
お詳しい方おられましたらご教示のほどよろしくお願い致します。

記載(1)：インバータの二次側に電磁接触器を用いて運転中にON/OFFはしないでください。インバータに大きな電流が流れて故障の原因になります。

（疑問）なぜ二次側でON/OFFをしてはいけないのでしょうか？一次側に電磁接触器を接地する場合はインバータの故障信号などによって電磁接触器をOFFにして回路を切り離すような使い方が一般的だと思いますが２次側でそれをやるとなぜ問題なのでしょうか？

記載(2)：ブレーキ付きモータをインバータで駆動する場合、ブレーキ回路をそのままインバータの出力側に接続すると始動時に電圧が低くなるため使用できません。

（疑問）この記載の意味はインバータの端子からブレーキ電源電圧をとるケースを述べているのでしょうか？ブレーキ用の電源を単独で設置すれば済むものと考えますが「始動時に電圧が低くなるため使用できません。」というのがピンときません。

記載(3)：インバータ一次側に設置するMCCBに完全電磁型を使用してはいけない。

（疑問）：高調波による動作特性の変化を考えると熱動電磁型も使用してはいけないのでしょうか？それとも加熱も問題のみを言っているのでしょうか？電子式を選定するのが普通でしょうか？？また、インバータの二次側に関してはどのタイプにしても遮断器の設置は不可という認識でOKでしょうか？

回答No.3

fujiyama32 · ベストアンサー

(疑問1)なぜ二次側でON/OFFをしてはいけないのでしょうか？

故障などで二次側に接続した電磁接触器でOFFすることは特に問題
ありません。

インバータ運転中にOFFして、再投入しますと、過電流が流れます。
これは、モータを運転中に切り離しますと、モータの回転磁界の
影響によりモータに残留電圧が発生します。
一方、インバータ出力は設定された周波数と出力電圧が発生してい
ます。

この状態で二次側の電磁接触器を投入してモータを接続しますと
モータの残留電圧による位相とインバータ出力の位相が一致して
いませんので、過大な電流が流れることになりますので、インバータ
の過電流検出回路が動作して、インバータが停止します。

仮に電磁接触器の投入の時間を多少遅くしモータの残留電圧が略零
になった状態で投入しても、インバータの運転周波数等の条件に
よりますが、かなりの過電流が流れトリップすると予想されます。

これによりインバータの二次側に電磁接触器を接続したい場合は、
インバータ運転前に投入し、その後、インバータの運転指令をON
するように操作回路を構成します。
また、運転中に電磁接触器にOFFした場合は、再投入しないように
配慮します。

(疑問2)：ブレーキ付きモータをインバータで駆動する場合の注意
ブレーキ回路の電源はインバータの一次側に接続します。

インバータはモータを可変速運転するために製作されています。
このため、モータの特性に合わせてを最適な運転状態とするため
インバータの出力周波数／出力電圧を比を一定に制御しています。
このことをインバータの「V/F一定制御」と言い、基本的な原理で
す。

例として始動時付近の運転周波数を[3Hz]としますと出力電圧は
AC200V×3Hz/50Hz＝12V(実際はもう少し高くなりますが)程度と
なります。
このため、インバータの二次側にブレーキの電源を接続しますと、
ブレーキコイルに充分な電圧が印加されませんのでブレーキが
釈放(ブレーキを緩める)できません。
ブレーキが掛かった状態でモータが回転しようとしますので、
過電流が流れ、インバータがトリップすることになります。

(疑問3)：インバータ一次側に設置するMCCBに完全電磁型を使用
してはいけない。

指摘の通り、高調波成分による動作特性の変化があります。
完全電磁型のMCCBの場合、動作特性は鈍くなる傾向だそうです。
なお、インバータの直流回路部に[直流リアクトル]を接続しますと
高調波成分が抑制されますので、MCCBの特性変化は僅かで
実用上問題ないと考えて良いと思います。

熱動電磁型は文字通り[熱的な動作特性]ですので問題ありません。
基本波成分と高調波成分を含めた電流値を[全実効値]と言い
この[全実効値]により動作して電線等を保護動作します。

回答No.2

tpg0

http://www.jeea.or.jp/course/contents/07304/
【励磁突入電流について】

電磁接触器や電磁ブレーキのような「電磁誘導負荷」は始動時に大きな「励磁突入電流」が流れることを理解すれば謎が解けると思います。

回答No.1

hibari2011

まず(１)ですが二次側に電磁接触器を入れてはならないというのは大電流が流れていた場合いきなり全部の電流が切れる事になりますよね。それはサージが起きてインバーターを壊す恐れがあるという事です。例えば３KVAのインバーターだとすると１Aや２Aの電流を流していてそれを電磁接触器で切るなら問題ありません。「使用範囲内の全負荷電流に近いような電流を一度に切るような事をすると故障しますよ」という意味ですがそれがどの位かどうかは故障するまでやってみないと分からないです。
電磁接触器を入れてはならないという事は使用者の都合でいきなり大電流を切る恐れがあるから電磁接触器を入れてはいけないという事です。

(２)ですがブレーキモーターというのはご存じでしょうが最初からブレーキコイルには電流が流れていてモーターを回す時だけブレーキが切れるように普通はなってます。制御回路によって違う使い方も出来ますけどね。
その場合「インバーターを起動させた瞬間からそのモーターに電源を接続してあった場合はブレーキが効かない恐れがありますよ」という意味です。インバーターの立ち上がり時間が少し必要だという事ですね。

(３)完全電磁型のMCBは周囲温度によって遮断曲線が影響受けやすいから例えばインバーターの故障などで過大電流が流れて保護したい場合でもそのMCBの遮断電流で即座に切れない場合があるから保護出来ないという事です。

お礼

ご回答いただき有難うございます。

・（１）の件は理解できました。大変有難うございます。

・（２）この場合ブレーキの電源はどこから取っている想定でしょうか？インバータの一次側から取って使うのが良くある方法だと思ったのですが。

・（３）よって、インバータの場合は電子式しか使わないのが常識なのでしょうか？