インバーターについての概要、用途、原理などをご説明します。また、インバーターのメーカー21社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。インバーター関連企業の2023年1月注目ランキングは1位:シュナイダーエレクトリック、2位:株式会社明電舎、3位:オムロン株式会社となっています。
インバーター (英語: inverter) とは、入力された電流を交流電流へと変換する装置です。
入力する電流には、直流と交流どちらのケースもあります。後者の場合、入力された交流電流は一度直流に変換された後、電圧や周波数が変調した別の交流電流に再び変換されます。
インバーターはその構造を構成する回路の一つであるインバーター回路と区別するために、インバーター装置と呼ばれることもあります。
インバーターは、モーターを利用した電気製品によく利用されています。なぜなら、インバーターは主にモーターの回転の制御に使われているからです。
インバーターを利用した最も身近な製品はエアコンです。インバーターはコンプレッサ部分に搭載されており、モーターの回転の強弱をコントロールしています。インバーターがなければ、エアコンの温度調節は運転のオン・オフだけで行わなければなりません。
インバーターを用いることによって、運転のオン・オフではなく、運転の強弱によって温度を管理することが可能になります。電源のオン・オフは大量の電力消費を伴うので、インバーターは省電力化に貢献していると言えます。そのため、現在販売されているエアコンにはインバーターが搭載されている場合がほとんどです。
インバーターは大きく、コンバーター回路、コンデンサー、インバーター回路の3つによって構成されています。インバーターでは、交流電流を別の電圧や周波数が変調した交流電流に変換するには、入力電流を一度コンバーター回路に通して直流電流に変換します。
この変換は、ダイオードを用いて整流することで達成されます。整流された電流は、コンデンサーに蓄えられ、充電・放電を繰り返すことで更に整形されます。
こうして擬似的な直流電流を作り、続いてインバーター回路に入力します。インバーター回路では、パルス幅変調 (PWM) というパワートランジスタのスイッチングによって、幅の異なるパルス波を発生させています。
これらを合成することによって、擬似的な正弦波を作り出すことが可能です。パルス電圧を生成する場合は電圧型インバータ、パルス電流を生成する場合は電流型インバータと呼びます。生成するパルス幅の組み合わせを制御することで、電圧や周波数を自由に変えられます。
メリット
インバーターを採用する理由の多くは、省エネ化を目的としています。回転機構を持つ機械にインバーターを搭載すると、モーターの回転数を必要な分に合わせて調整が可能なため、過度に機械を稼働させずに済み、省エネ化に繋がります。
また、エアコンやオイルコンなどの流体の温度調節を行う機械に搭載することで、温度制御の精度が向上する点もメリットの一つです。従来の製品では、電源のON/OFFの切り替えのみで温度を管理していたため、消費電力が多いうえに設定温度との誤差が大きくなってしまう傾向がありました。インバーターはこういった問題を解消する装置として、非常に有効なものだったといえます。
デメリット
デメリットとしては、費用が高額になってしまう点や、インバーター内のコンデンサは消耗品のため、定期的に交換が必要になる点などが挙げられます。使用を検討する際は、デメリットもよく考慮したうえで、総合的に判断することが重要となります。
インバーターを長年使用していると、過電流トリップや過電圧トリップが起こりやすくなります。このような場合に考えられるのは、インバーターに内蔵されているコンデンサの「寿命」です。
インバーター内のコンデンサの多くは「電解コンデンサ」が使用されています。電解コンデンサは周囲の温度の影響を受けやすく、温度が10℃上昇すると、寿命は1/2になるとも言われています。
そのため、夏の暑い時期に連続稼働しているエアコンなどは電解コンデンサの消耗が急速に進み、最終的に故障してしまうケースが多いです。過電流・過電圧トリップの他にも、モーターの回転時に振動が出ていたり、異常な振動音がしたりする場合には、早期のインバーター交換が推奨されます。さらに劣化が進むと、電解コンデンサが膨らんできたり、液漏れが起きたりするケースもあります。
参考文献
https://www.fujielectric.co.jp/products/column/inverter/inverter_02.htm
http://energychord.com/children/energy/pe/inv/contents/inv_fund.html
https://www.takagishokai.co.jp/product-search/2016/06/02/57
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株式会社日立産機システム 株式会社カナデン 三木プーリ株式会社 住友重機械ギヤボックス株式会社 東芝産業機器システム株式会社 東芝シュネデール・インバー夕株式会社*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
企業の並び替え
2023年1月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法順位 | 会社名 | クリックシェア |
---|---|---|
1 | シュナイダーエレクトリック | 16.8% |
2 | 株式会社明電舎 | 11.1% |
3 | オムロン株式会社 | 7.7% |
4 | 株式会社日立産機システム | 5.6% |
5 | 株式会社安川電機 | 5.5% |
6 | サンケン電気株式会社 | 5.2% |
7 | 大橋産業株式会社 | 4.9% |
8 | 東洋電機製造株式会社 | 4.8% |
9 | 三菱電機株式会社 | 4.6% |
10 | 富士電機株式会社 | 4.4% |
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2023年1月のインバーターページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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2021年7月17日
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企業
株式会社日立産機システム 株式会社カナデン 三木プーリ株式会社 住友重機械ギヤボックス株式会社 東芝産業機器システム株式会社 東芝シュネデール・インバー夕株式会社VF-S15は簡単設定・簡単操作のコンパクトなインバータです。
パラメータを一発で設定できる使いやすい大きなダイヤルを採用しており、誰でも簡単に設定を行うことができます。
長寿命のコンデンサなどを採用することで10年の設計期待寿命を実現し、安全規格に対応するセーフトルクオフ機能を搭載し、出力遮断ができます。
ベクトル制御により、高トルク運転が可能で、始動周波数を適切に設定することで更にパワフルな運転が可能です。
VFFS1は独自の回路技術により、外部リアクトルなしに、高調波抑制を行い、ノイズフィルタも内蔵した空調専用のインバータです。
従来の約50%の大幅な省スペースと省配線を実現し、複数台を密着して設置できるサイドバイサイド設置が可能です。
電源に影響を与える高調波の大幅な欲性を実現し約90%の力率を実現し、内臓のノイズフィルタにより、周辺機器への影響を最低限にできます。
長寿命でメンテナンスも簡単なので保守にかかるコストも削減することができます。
VF66Bは豊富なアプリケーションとカスタマイズ機能を搭載した、インバータです。
内蔵PLC機能は豊富なデータブロックとラダーブロックで構成されており、システムに合わせた制御方法の構築をすることができ、多彩なアプリケーションとの組み合わせによって自由度の高いカスタマイズを行う事ができます。
特にモータードライブの制御に特化しており、複数のモードを搭載しています。ヨーロッパ、アメリカ等海外の規格に適合したモデルも有り、安全に使用することができます。
HF-430NEOシリーズは、センサーレスベクトル制御により、ギヤモータの確実な始動を行えるインバータです。
オペレータユニットにカラー液晶パネルを採用しているので、日本語表記が可能になりパラメータ設定を簡単に行なえます。
オペレータユニットは脱着可能でメモリーを内蔵しているため、パラメータ移行やコピーが簡単に行なえます。
様々なオプション基板が用意されており、これらはカセット式なので本体にワンタッチで取り付けることで機能を拡張させることができます。
Vシリーズは小容量のニーズに最適な機能を豊富に搭載した、コンパクトな独自設計の高機能・高性能インバータです。
タッチパネルを使用した周波数設定はわかりやすく、アナログ信号入力にも対応しています。
ダイナミックトルクベクトル制御により高始動トルクかつ低速での安定運転を可能にします。
従来モデルよりも約2倍の演算処理能力をもったCPUを内蔵し、適切な電圧チューニングと滑り補償制御により、制御精度が向上しています。
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