電験3種「機械」のポイント その18 直流チョッパ回路とインバータ回路

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電験3種「機械」のお勉強18回目のテーマは「直流チョッパ回路とインバータ回路」です。

 

チョッパ回路とは

チョッパ回路とは、断続的に直流電源のターンオンとターンオフを繰り返し、平均電圧を変換する回路です。

電圧を上昇させるものを昇圧チョッパ回路下降させるものを降圧チョッパ回路どちらにも対応可能なものを昇降圧チョッパ回路といいます。

 

チョッパ回路の計算

降圧チョッパ回路の平均電圧Vdは $$Vd=\frac{Ton}{T}\times{E} = \frac{Ton + Toff}{T}\times{E}  [V]$$ で求めます。

なお、昇圧チョッパ回路の平均電圧Vdは $$Vd=\frac{T}{T-Ton}\times{E} = \frac{Ton + Toff}{Toff}\times{E}  [V]$$ で求めることができます。

 

インバータ回路とは

インバータ回路とは、トランジスタとダイオードを使用して、「直流」を「交流」に変換する装置をいいます。

直流電圧を、トランジスタによって周期的に正の電圧と負の電圧を交互に負荷に流すことで、交流と同じ効果を得ます。周波数を調整する目的があります。

 

PWMインバータの特徴

PWMインバータは、パルス幅を変えることで、平均電圧曲線を交流の正弦波に近づける方法をいいます。

PMMとは、パルス幅変調という意味で、三相交流を取り出すために三相ブリッジ形インバータを使用します。

 

サイクロコンバータとは

サイクルコンバータとは、交流異なる周波数に変換するための装置です。

サイクロコンバータは多数のトランジスタを使用して、交流電源電圧波形をつなぎ合わせることにより、平均電圧曲線が入力電圧と異なる周波数の交流波形になるようにした変換回路です。

サイクロコンバータ大容量の電力変換装置などに用いられています。

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