エネルギーフィードバックユニットのサプライヤーは、周波数変換器の主な機能は、モーターの動作電源の周波数を変更することで、ACモーターの制御装置を制御することであると説明しています。周波数変換器の種類をご存知ですか？ベクトル特定型周波数変換器と汎用型周波数変換器の違いは何ですか？
ベクトル特定周波数変換器と通常の周波数変換器には、主に2つの違いがあります。1つ目は高い制御精度、2つ目は低速時における高い出力トルクです。
ベクトル特定周波数コンバータ:
ベクトル特定周波数変換器の動作原理は、最初に整流し、次にそれを反転して、目的の周波数と電圧を得ることです。
ベクトル制御技術は、座標変換を使用して三相システムをMT二相システムに等価的に変換し、ACモーターの固定子電流ベクトルを2つのDC成分（磁束成分とトルク成分）に分解することで、ACモーターの磁束とトルクを個別に制御するという目標を達成し、DC速度制御システムと同じ優れた制御効果を実現します。
ベクトル制御は「速度制御」とも呼ばれますが、文字通りの意味とはいくつか異なる点があります。
V/F制御モード：運転中と同じように、足元のアクセル開度は一定ですが、車の速度は確実に変化します。車が走行する道路は凹凸があるため、路面抵抗も変化します。上り坂では速度が遅くなり、下り坂では速度が上がりますよね？周波数変換器の場合、周波数設定値は運転中の足元のアクセル開度に相当し、V/F制御中はアクセル開度は固定されます。
ベクトル制御方式：道路状況、抵抗、上り坂、下り坂などの状況の変化に応じて、車両が可能な限り一定速度を維持するように制御できるため、速度制御精度が向上します。
ユニバーサル周波数コンバーター:
汎用周波数変換器とは、あらゆる負荷に適用できるものです。ただし、専用周波数変換器が存在する場合でも、専用周波数変換器の使用をお勧めします。専用周波数変換器は、負荷の特性に合わせて最適化されており、パラメータ設定が簡単で、速度制御が優れており、省エネ効果が高いという特徴があります。
制御システムの正常な動作には、周波数変換器の適切な選択が不可欠です。周波数変換器を選択する際には、周波数変換器が駆動する負荷特性を十分に理解する必要があります。実務上、生産機械は定トルク負荷、定電力負荷、ファン/ポンプ負荷の3種類に分類されることがよくあります。
一定トルク負荷:
負荷トルクTLは速度nに依存せず、TLは常に一定またはほぼ一定です。例えば、コンベアベルト、ミキサー、押出機などの摩擦負荷、およびクレーンやホイストなどの潜在的な負荷はすべて、定トルク負荷に属します。
周波数変換器が定トルク特性を持つ負荷を駆動する場合、低速域でのトルクが十分に大きく、十分な過負荷耐量を備えている必要があります。低速域での安定した動作が求められる場合は、標準的な非同期モータの放熱能力を考慮し、モータの過度の温度上昇を防ぐ必要があります。
定電力負荷:
工作機械のスピンドル、圧延機、抄紙機、コイラーやアンコイラーなどのプラスチックフィルム製造ラインに必要なトルクは、一般的に回転速度に反比例し、定出力負荷と呼ばれます。負荷の定出力特性は、一定の速度変化範囲に制限する必要があります。速度が非常に低い場合、機械強度の制限により、トルクは無限に増加できず、低速域では定トルク特性に変化します。負荷の定出力領域と定トルク領域は、伝達方式の選択に大きな影響を与えます。モータが定磁束速度制御の場合、最大許容出力トルクは変化せず、定トルク速度制御に属します。弱磁束速度制御の場合、最大許容出力トルクは速度に反比例し、定出力速度制御に属します。電動モータの定トルクおよび定出力速度制御範囲が負荷の定トルクおよび定出力範囲と一致する場合、つまり「マッチング」の場合、電動モータの容量と周波数変換器の容量はともに最小になります。
ファンとポンプの負荷:
各種ファン、水ポンプ、オイルポンプにおいて、ある速度範囲内でインペラの回転に伴って空気または液体に発生する抵抗は、おおよそ速度nの2乗に比例します。回転速度が低下すると、回転速度は2乗に低下します。この負荷に必要な電力は速度の3乗に比例します。必要な風量と流量が減少する場合、周波数変換器を使用して速度制御により風量と流量を調整すると、大幅に電力を節約できます。高速では速度の3乗に比例する必要な電力が速度とともに急激に増加するため、ファンやポンプなどの負荷を電源周波数を超えて動作させることは一般的に推奨されません。