エネルギーフィードバックユニットサプライヤーは、中国における周波数変換器の応用歴史が30年以上あることをご承知おきください。技術の継続的な進歩に伴い、周波数変換器の応用範囲も多分野に及び始めており、市場規模は年々拡大しています。現在、国内外の周波数変換器ブランドは140を超え、新興の周波数変換器メーカーや販売店も全国に広がっています。国産周波数変換器と輸入周波数変換器の性能には依然として一定の差がありますが、中国の科学技術の急速な発展に伴い、この差は克服できないものではありません。同時に、国内産業チェーンの健全性の恩恵を受け、国産周波数変換器の生産効率と製造コストには大きな潜在性があります。
可変周波数駆動システムは、直流速度制御システムの性能を達成または上回る周波数変換器で構成されています。周波数変換器は、小型、低騒音、低コスト、非同期モータのメンテナンス容易性などの利点を有し、生産プロセスを大幅に簡素化し、初期投資コストを削減します。一般的に、周波数変換器を適切に使用することで、労働生産性、製品品質、設備の自動化を向上させ、同時にエネルギーを節約し、生産コストを削減することができます。
1、低電圧周波数変換器の分類、動作原理および構造
1. 低電圧周波数変換器の分類
周波数変換器の分類には様々な基準があり、可変周波数駆動装置は一般周波数駆動装置と特殊周波数駆動装置に分けられます。動作原理により、周波数変換器はAC-AC周波数変換器とAC-DC-AC周波数変換器に分けられ、さらにAC-DC-AC周波数変換器は主回路の動作モードにより電流型と電圧型の周波数変換器に分けられます。さらに、周波数変換器技術の発展方向の観点から、VVVF周波数変換器、ベクトル周波数変換器、直接トルク制御周波数変換器などに分けられます。
2. 低電圧動作原理周波数変換器
一般的に、周波数変換器はクロスオーバー・ダイレクトクロスオーバー方式を採用しています。比較的、低電圧周波数変換器は、技術が成熟しており、コストが低く、メンテナンスが容易なため、広く使用されています。周波数変換器の動作原理は、交流電力を可変周波数の電気機器に変換することです。交流モーターの同期速度N=60f/p（Nはモーターの同期速度、fは電源周波数、pはモーターの極数）という式によれば、交流モーターの速度は周波数を変化させることで変化します。周波数変換器はこの原理に基づいて開発されています。
3. 低電圧周波数変換器の構造
周波数変換器の主な回路構成：
電圧タイプ: 電圧電力は DC から AC 周波数変換器に変換され、回路フィルタはコンデンサです。
電流タイプ：電流電源はDCからAC周波数変換器に変更され、回路フィルタはインダクタです。
周波数変換器は主に次の 4 つの部分で構成されています。
（1）整流器：現在、ダイオードコンバータが広く利用されており、電力周波数を直流電力に変換できるだけでなく、可逆コンバータも構成できます。電力の方向が可逆であるため、回生運転が可能です。
（2）平坦波回路：整流器で整流された直流電圧は、電源周波数の6倍の脈動電圧を持ちます。電圧変動を抑えるには、脈動電圧（電流）を吸収するコンデンサとインダクタが必要です。機器の容量が小さく、容量に余裕がある場合は、平滑回路を直接使用できます。
（３）インバータ：インバータは直流電力を交流電力に変換し、一定時間内に三相出力を得る。
（4）制御回路：非同期モータ電源の主回路に信号制御回路を提供します。電圧周波数演算回路、主回路電流・電圧検出回路、モータ速度検出回路、制御信号を増幅できる演算回路駆動回路、モータおよびインバータ保護回路などが含まれます。
2、低電圧インバータの種類の選択
1. 低電圧インバータの種類選択の概要
現在、ほとんどのユーザーは、インバータメーカーが提供する説明書や選定マニュアルに基づいてインバータを選択しています。一般的に、周波数変換器メーカーは、モータの定格出力と容量に適合する周波数変換器の定格電流を提供しています。利用可能なモータのパラメータはすべて、メーカーまたは国家標準モータに基づいてメーカーが提供しており、周波数変換器の容量を真に反映することはできません。したがって、周波数変換器を選択する際には、モータの定格電流が周波数変換器の定格電流を超えないという原則を参考にする必要があります。さらに、周波数変換器を選択する際には、モータのプロセス条件と関連パラメータを理解し、モータの種類と動作特性に注意する必要があります。
（1）周波数変換器の定格電流の選定。設計仕様によれば、周波数変換器の安全かつ確実な動作を確保するためには、周波数変換器の定格電流は負荷（モータ）の定格電流よりも大きくなければなりません。特に、負荷特性が頻繁に変化するモータの場合は重要です。経験上、周波数変換器の定格電流はモータの定格電流の1.05倍以上です。
（2）周波数変換器の定格電圧の選択。周波数変換器の定格電圧は、周波数変換器の入力側バス電圧に基づいて選択される。原則として、周波数変換器の定格電圧は入力電圧と一致している必要がある。入力電圧が高すぎると、周波数変換器[3]が損傷する。
2. 低電圧周波数変換器の選定に関する注意点
（１）負荷の種類と周波数変換器を一致させる。
石油化学産業の負荷には、主にポンプとファンが含まれます。ポンプは、水ポンプ、油ポンプ、添加剤ポンプ、計量ポンプ、揚水ポンプ、混合ポンプ、洗浄ポンプに分けられます。このうち、揚水ポンプ、混合ポンプ、洗浄ポンプはほとんどが重負荷であり、残りは従来の負荷です。ファンは、空冷ファン、ボイラー誘引通風機、軸流ファン、空気圧縮機などに分けられます。空冷ファンとボイラー誘引通風機は起動するとどちらも重負荷となり、一般的に重負荷と見なされ、残りは従来の負荷です。周波数変換器を選択する場合は、負荷の特性に基づいて選択する必要があります。負荷の種類が不明な場合、または異なるプロセス条件下で変化する可能性がある場合は、選択の不一致を回避するために、重負荷に基づいて周波数変換器を選択することをお勧めします。
（２）環境条件が周波数変換器に影響を与える。
通常、周波数変換器はより高い周囲温度と湿度を必要とします。周囲温度が30℃以下、相対湿度が80%以下、高度が100メートル以下の場合、周波数変換器は定格電流で安全に動作します。周囲温度が40℃を超えると、周波数変換器の実際の容量と電流は周囲温度の上昇に伴って徐々に低下します。環境の相対湿度が90%を超えると、結露が発生し、周波数変換器の内部部品で短絡が発生する可能性があります。高度が100メートルを超えると、周波数変換器の出力電力が低下します。また、周波数変換器は埃の多い環境での使用を避ける必要があります。
（３）周波数変換器のオプション部品の選択
周波数変換器のオプション コンポーネントを不適切に選択すると、主にフィルタとリアクタの選択において、高い故障率につながる可能性があります。
3、低電圧周波数変換器の実用化
1. 低電圧周波数変換器の一次接続
一次回路内の接触器、フィルタ、リアクトルの設置位置は周波数変換器に大きな影響を与えるため、以下ではこれら 3 つのデバイスの分析に焦点を当てます。
（1）接触者
コンタクタの接続方法は、インバータ本体の背面に設置する方法と、インバータ本体の前面に設置する方法の2種類があります。コンタクタはインバータ本体の背面に取り付けられており、モーターを頻繁に始動してもインバータに頻繁に衝撃が加わらないという利点があります。欠点は、周波数変換器の充電時間が長く、電力損失があることです。コンタクタはインバータ本体の前面に取り付けられており、モーターがスタンバイモードのときに電力を失うことなく完全に電源を遮断できるという利点があります。欠点は、モーターを頻繁に始動すると周波数変換器に頻繁に充電ショックが発生し、周波数変換器コンポーネントの寿命に影響を与えることです。
まとめると、モータの始動頻度が低い場合は、コンタクタをインバータ本体の前面と背面のどちらにも設置できますが、インバータ本体の背面に設置する方がより適しています。モータの始動頻度が高い場合は、インバータ本体の背面にコンタクタを設置することをお勧めします。
（2）フィルター
入力フィルタは主に電力網をフィルタリングし、電力網の高調波が周波数変換器に与える影響を抑制し、周波数変換器の整流によって発生した高調波が電力網に戻るのを抑制するために使用されます。出力フィルタは主に周波数変換器を最適化し、高調波を除去し、出力波形をより正弦波にします。
（３）原子炉
入力リアクトルは、グリッド側の高調波を抑制し、整流ブリッジを保護します。周波数変換器の出力ケーブルが規定の長さ（通常、ケーブル長は 250 m まで許容）を超える場合は、出力リアクトルを選択する必要があります。
2. 低圧周波数変換器の設置環境
実験によると、周波数変換器の故障率は、特に温度、湿度、粉塵に敏感な過酷な環境では著しく増加することが分かっています。そのため、設置環境を選択する際には、温度、湿度を制御でき、粉塵が少ない環境を選択する必要があります。
（１）環境温度
実際の使用においては、周波数変換器は 35 度以下の温度環境で動作するのに適しており、それ以外の温度では、周波数変換器の負荷容量が低くなることが判明しています。
（２）環境湿度
周囲の湿度が高いと、インバータ内部に結露が発生しやすくなり、短絡事故が発生しやすくなります。そのため、周波数変換器の環境湿度を管理する必要があります。
（３）粉塵環境
ほこりが蓄積するとショートが発生し、周波数変換器の電子部品が損傷する可能性があるため、周波数変換器はできるだけほこりの多い環境で使用する必要があります。
4、低電圧周波数変換器の一般的な故障と解決策
1. 起動できない
理由: 負荷の回転慣性またはトルクが過大であることが原因です。
解決策: 始動周波数とトルクを適切に増加し、保護設定を確認します。
2. 過電圧トリップ
理由: 電源電圧が高いか、ダウンヒル時間が短いことが原因です。
解決策: 実行状態が正常かどうかを確認します。
3. 過負荷
理由: 低電圧インバータの過負荷容量が比較的低いか、モーターのパラメータ設定が不適切です。
解決策: 内部の電流検出回路と周波数変換器のパラメータ設定を確認してください。