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インバータ一次側の保護方法について
- インバータ一次側の保護方法について調べています。最近、機械が停止するトラブルが頻繁に起きており、原因が分かりません。使用中の電流値やサーマルリレーの設定値など、保護に関する情報を知りたいです。
- インバータの電源側に組み込まれたサーマルリレーが頻繁に作動し、機械の停止トラブルが発生しています。使用中の電流値やサーマルリレーの設定値から、なぜ低い電流でも作動するのか、他社のインバータ回路はなぜサーマルリレーを使用しないのかについて調査しています。
- インバータの一次側に取り付けたサーマルリレーが作動する時点や条件について調べています。電流値や負荷によって作動するタイミングが異なるようです。また、他のインバータの保護方法や選択基準も知りたいです。
- 電気設計
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三菱電機 HP より （２）線間の漏れ電流 のところに書かれています。
次のような事項について、確認すると良いでしょう。 1)測定器の種類の確認 インバータの原理上、インバータの入力電流は歪んだ波形になります。 歪んだ電流波形には、50Hz又は60Hzの周波数成分(基本波と称します) の他に高調波成分(理論的には基本波の5倍、7倍、11倍、13倍・・)が 含まれています。 このような高調波成分が含まれた電流の実効値の測定するには一般的 なクランプメーター(観測した値を平均化して定数を掛け表示する 測定器)では誤差が大きくなります。 高調波電流を基本波を含めた各次数の電流を演算して測定、表示する 計器が必要となります。 このタイプの測定器については[真の実効値形の測定器]として販売し ています。 測定器メーカのカタログに[真の実効値形の測定器]として記載されて います。 また、クランプメーターに略号で[RMS]と表示していますので、使用 しているメータの仕様や記号表示を確認して下さい。 2)モータの過負荷保護 モータの過熱や過負荷保護したい場合は、インバータ機能の一つで ある[電子サーマル]を設定します。 特にインバータモータを使用した場合の[電子サーマル]の設定を行い ますが、特にモータの熱的な定数(熱時定数)を設定する必要がありま す。 どのような設定値にすれば良いのかを現在使用しているインバータ モータメーカに相談すると良いでしょう。 (注意) インバータの1次側にサーマルリレーを設置しても高調波成分やイン バータの原理上の問題(VVVF/可変電圧/可変周波数)でモータの過熱や 過負荷保護できないと考えて下さい。 また、インバータ保護の機能として、インバータ内部の電子回路にて 常に異常状態を監視していますので、１次側の保護装置としては配線 用遮断器（ブレーカ）または漏電遮断器を設置すれば良いと考えます。 さらに詳しく知りたい場合はインバータメーカで講習会を開催してい ますので、受講して相談すると良いでしょう。
お礼
大変参考になりました。 計測に使用していたクランプは平均値計測タイプのものでした。 実行値型クランプで計測して確認してみます。 ありがとうございました。
回答されているとおりです。 インバーターの内部回路をみてみるとわかるんですが 一時側（インバーターへの供給）電流波形は突入電流のように 電圧のピーク部分だけ流れます。 するとサーマルにとってはその波形の２乗で動作する仕組みであることから 正弦波でない、このような波形に対しては「感度があがる」という結果に なります。 よって「働くはずがない」という電流値で動作します。 インバーターの説明書をよく読んでみると少し触れてありますので 熟読してみてください。
お礼
ありがとうございます。 対策の参考にさせていただきます。
前のご回答のとおり、サーマルリレーをインバータの入力側に設けても インバータの保護には役立たないとおもいます。 “他の機器の保護を兼ねて”の部分に対する有効性は不明ですが、 他の機器は、別立てで保護することとして、インバータの入力側のサーマル リレーは廃止しては如何でしょうか。 ところで、使用中の電流値を次の通りお示しになっていますが、 ＞・高負荷でｲﾝﾊﾞｰﾀ電源側で1.8ｱﾝﾍﾟｱ（以下省略） どのように測定なさいましたか？ サーマルリレーは、その名のとおり熱で動作するものであって、通電電流の 実効値と通電時間の関係で動作点が定まります。高調波が多く含まれようが 実効値で評価すれば適切に設定できる筈です。 使用中の電流値は、きちんと実効値を測定できる計器を使って測定なさった ものでしょうか？ 上記以外の理由でサーマルリレーが想定外に動作するとしたら、設置する 環境の温度が高すぎることを疑います。
お礼
ｱﾄﾞﾊﾞｲｽありがとうございます。 計測値は平均値型のクランプで計測しましたが、 実効値型の計測機（クランプ）でも同様の値となりました。原因は不明です。 再度実効値型で計測を実施し、確認したいと思います。 ありがとうございました。
>なぜｻｰﾏﾙ設定値よりも低い電流でｻｰﾏﾙが作動するのか 所謂、高調波の影響です >ｲﾝﾊﾞｰﾀにｻｰﾏﾙを使用する場合の選択基準や使用方法。 そのような事例はありません >なぜ他社のｲﾝﾊﾞｰﾀ回路は、ｻｰﾏﾙを使用しないのか インバータ自身に電子サーマルが有るからです インバータ２次側にサーマルを付ける場合はありますが １、いにしえの昔の初期のインバータは電子サーマルが信用できなかった ２、ただ単に前例に倣え主義だけで明確な論理は無い ３、電子サーマルの設定はパラメータの階層の奥なので設定がうっとおしい のいずれか >ｲﾝﾊﾞｰﾀの保護と、他の機器の保護を兼ねてｻｰﾏﾙを取り付けました。 そもそもですがインバータ自体の保護は不可能です １、インバータ２次側短絡した場合はサーマルがトリップする前に インバータは焼損する ２、インバータ内部回路が故障して電子サーマルが正常に作動しない場合 そもそも既にインバータは故障してる 故障してるインバータをそれ以上何を保護したいのか？
お礼
ありがとうございました。 この質問を投稿後に、いろいろ調べてみました。 lumiheartさんの回答納得できました。 大変参考になりました。
お礼
ｱﾄﾞﾊﾞｲｽありがとうございます。 対策の参考にさせていただきます