中古インバータの在庫・価格

インバータは直流を任意の電圧・周波数の交流に変換する電力変換装置で、産業分野では大きく二つの系統がある。一つは三相誘導モータなどを可変速運転する汎用インバータ(モータドライブ)、もう一つはバッテリなどの直流を商用相当の交流に変換して電気機器に給電するDC-ACインバータである。
汎用インバータの主回路は、交流入力をダイオードで整流するコンバータ部、電解コンデンサで直流を平滑する中間回路、IGBTなどのパワー素子をスイッチングして交流を作るインバータ部からなる。出力はPWM(パルス幅変調)によるパルス列で、モータ巻線のインダクタンスで平滑されてほぼ正弦波の電流が流れる。キャリア周波数は数kHz〜15kHz程度が一般的で、高くするとモータの電磁音は下がる一方、素子の損失、ノイズ、漏れ電流は増える。
制御方式の基本はV/f制御で、電圧と周波数の比を一定に保つ。200V級なら60Hzで200V、30Hzで100Vといった関係になり、1台で複数のモータを同時に駆動できる。低速では巻線の電圧降下でトルクが不足しやすいため、トルクブースト(電圧の上乗せ)で補う。より高い速度精度や低速トルクが要る場合は、電流をトルク分と励磁分に分けて制御するベクトル制御を使い、エンコーダを使わないセンサレス方式も普及している。
小形機は単相100V・単相200V・三相200V入力の0.1〜3.7kW程度が中心で、上位機種は400V級で数百kWに及ぶ。出力周波数は0.1〜400Hz程度、過負荷耐量は定格電流の150%で60秒程度が典型である。
実務上の要点は次のとおりである。減速時や下降負荷ではモータが発電機になり、回生エネルギーで直流電圧が上がって過電圧トリップを起こすため、制動抵抗や回生コンバータで処理する。入力側の高調波電流は交流・直流リアクトルで抑え、放射・伝導ノイズにはノイズフィルタを入れる。漏れ電流を考えて、インバータ対応の漏電遮断器を選ぶ。自冷ファン付きモータは低速運転を続けると冷却不足になる。400V級で配線が長いとサージ電圧で絶縁に負担がかかる点にも注意する。電解コンデンサと冷却ファンは寿命部品で、長期保管品や中古品は通電前に外観や容量低下を点検するのが望ましい。
DC-ACインバータは12V・24V・48Vの直流入力からAC100V・50/60Hzを出力する。出力波形には矩形波(疑似正弦波)と正弦波がある。モータ負荷、整流器入力の機器、マイコン制御機器には、波形ひずみが数%以下の正弦波出力機が向く。変換効率は80〜90%程度で、低電圧・過負荷・短絡・過温度保護を備えるのが一般的である。24V入力で1kW級なら入力電流は50A前後になるため、ケーブルの太さとヒューズの選定が重要になる。
用途として、汎用インバータはファン・ポンプ・ブロワの流量制御による省エネ、コンベヤや搬送装置の速度調整とソフトスタート、攪拌機、工作機械の主軸や補機、巻取り機、昇降装置などに広く使われる。ファン・ポンプは負荷トルクが回転速度の2乗に比例するため、回転数を下げたときの省エネ効果が大きい。DC-ACインバータは、作業車両や船舶への搭載、太陽光発電と蓄電池による独立電源、非常用電源、屋外での計測機器への給電などに用いられる。