周波数変換器関連機器のサプライヤーは、周波数変換器が今日の産業生産において広く使用されていることをご承知おきください。周波数変換器で制御される機器は、ある程度のエネルギーを大幅に節約できるため、多くの産業メーカーから支持されています。
ソフトパーキング、ソフトスタート、無段階速度制御、あるいは速度の増減に関する特殊な要件などを実現するため、現代の非同期モータでは周波数変換器と呼ばれる速度制御装置が必要です。この装置の主回路は、動作周波数が0～400HzのAC-DC-AC回路を採用しています。低電圧汎用周波数変換器の出力電圧は380～460V、出力電力は0.37～400kWです。
適切な周波数変換器を選択する
周波数変換器の使用中に発生する異常動作、機器の故障など、生産停止や不必要な経済的損失につながる問題は、多くの場合、周波数変換器の不適切な選定と設置によって引き起こされます。したがって、生産およびプロセスの基本条件と要件をより適切に満たす、経済的で実用的な周波数変換器を選択する必要があります。
周波数変換器の主な駆動対象であるモータは、周波数変換器のタイプを選択する際に、モータの動作パラメータに合わせて選択する必要があります。
（１）電圧マッチング：周波数変換器の定格電圧はモータの負荷電圧と一致します。
（2）電流マッチング：周波数変換器の容量は、周波数変換器が連続的に出力する定格電流に依存します。速度制御が必要なモータに周波数変換器を選択する場合は、定格パラメータで動作しているときのモータの定格電流よりも大きな連続定格電流を持ち、かつ定量的な余裕を持った周波数変換器を選択する必要があります。一般的な4極以上の周波数変換器の場合、モータの容量ではなく、モータの電流座検証基準に基づいて選択する必要があります。モータの負荷が比較的軽く、電流が周波数変換器の定格電流よりも小さい場合でも、選択した周波数変換器の容量はモータに比べて小さすぎてはいけません。
（３）容量マッチング：モータの負荷特性に応じて、周波数変換器の容量を選択するための要件が異なります。
周波数変換器の制御方法
現在、周波数変換器の主な制御方式は以下のとおりです。
（1）第一世代はU/f=C制御（正弦波パルス幅変調（SPWM）制御方式とも呼ばれる）を採用しました。制御回路構造がシンプルで、コストが低く、機械特性と硬度に優れているという特徴があり、一般的な変速機の滑らかな速度制御要件を満たすことができます。しかし、この制御方式は出力電圧が低いため、低周波域での最大出力トルクが低下し、低速域での安定性が低下します。フィードバック装置がない場合、速度比niは1/40未満、フィードバック装置がある場合、ni=1/60になるという特徴があります。一般的なファンやポンプに適しています。
（2）第2世代は、電圧空間ベクトル制御（磁束軌跡法）（SVPWM制御方式とも呼ばれる）を採用しています。三相波形の総合的な生成効果に基づき、三相変調波形を一度に生成し、多角形を円に近似させて制御します。低速時の固定子抵抗の影響を排除するため、出力電圧と電流は閉ループ制御され、動特性と安定性が向上しています。その特徴：フィードバック装置がなく、速度比ni=1/100で、一般産業における速度制御に適しています。
（3）第3世代はベクトル制御（VC）方式を採用しています。ベクトル制御可変周波数速度制御の実践は、本質的に交流モータを直流モータと同等とし、速度成分と磁場成分を独立して制御します。回転子磁束を制御し、固定子電流を分解してトルクと磁場の2つの成分を得ることで、座標変換によって直交制御または分離制御を実現できます。その特徴は、フィードバックなしで速度比ni=1/100、フィードバックありでni=1/1000、ゼロ速度での始動トルクが150%であることです。この方法はあらゆる速度制御に適用でき、フィードバックを装備すると高精度な変速制御に適していることがわかります。
（4）直接トルク制御（DTC）方式。直接トルク制御（DTC）は、ベクトル制御（VC）とは異なる、もう一つの高性能可変周波数速度制御モードです。磁束シミュレーションモデルと電磁トルクモデルを用いて磁束とトルクのデータを取得し、所定の値と比較してヒステリシス比較状態信号を生成し、論理制御によってスイッチ状態を切り替えることで、定磁束制御と電磁トルク制御を実現します。DCモーター制御の模倣を必要とせず、この技術は牽引電気機関車の交流駆動に成功裏に適用されています。その特徴：フィードバック装置なしでは速度比ni=1/100、フィードバックありでni=1/1000、始動トルクはゼロ速度で150%～200%に達することができます。一定のトルク変動を伴う重負荷始動や大負荷に適しています。
インストール環境要件
（1）環境温度：周波数変換器の環境温度とは、周波数変換器の断面付近の温度を指します。周波数変換器は主に温度の影響を受けやすい高出力のパワーエレクトロニクス機器で構成されているため、周波数変換器の寿命と信頼性は温度に大きく依存し、一般的に-10℃～+40℃の範囲となります。さらに、周波数変換器自体の放熱性や周囲環境で発生する可能性のある極端な状況を考慮する必要があり、一般的に温度には一定のマージンが必要です。
（２）環境湿度：周波数変換器は、その周囲環境において相対湿度が90％以下（表面に結露しないこと）であることを必要とする。
（3）振動と衝撃：周波数変換器の設置および運転中は、振動と衝撃を避けるよう注意する必要があります。周波数変換器の内部部品のはんだ接合部や緩んだ部品は、電気的接触不良や短絡などの重大な故障を引き起こす可能性があります。そのため、設置場所の振動加速度は通常0.6G以下に制限され、特別な場所には緩衝ゴムなどの耐震対策を施す必要があります。
（4）設置場所：周波数変換器の最大許容出力電流および電圧は、その放熱能力の影響を受けます。標高が1000mを超えると、周波数変換器の放熱能力が低下するため、一般的には標高1000m以下に設置する必要があります。
（５）周波数変換器の設置場所に対する一般的な要件は、腐食がなく、可燃性または爆発性のガスや液体がないこと、ほこりや浮遊繊維や金属粒子がないこと、直射日光を避けること、電磁干渉がないことなどである。
可変周波数速度制御の研究は、現在、電力伝送研究において最も活発かつ実用的に価値のある研究です。周波数変換器は空調、エレベーター、冶金、機械などの産業で広く利用されているため、その潜在力は計り知れません。可変周波数速度制御モーターとそれに対応する周波数変換器は、急速に発展するでしょう。