インバータ(電力変換)とは?いんばーた
インバータ(電力変換)とは、直流を任意の周波数・電圧の交流に作り替える電力変換回路。スイッチング素子をPWMで開閉して出力の周波数を決めるため、交流モータの回転数を負荷に合わせて連続的に変えられる。逆向きに交流から直流を得るのはコンバータ(整流回路)。
最終更新:2026-10-06
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商用電源は50/60Hzに固定されているので、交流モータを直結すると回転数も固定され、風量や速度はダンパでの絞りや断続運転で調整するしかなく、部分負荷ほど無駄が大きかった。半導体スイッチング素子の耐圧とスイッチング速度が上がり、電源の周波数そのものを作り替える道が開けたことで、必要な分だけ回すという制御が成立した。省エネ規制への適合手段として、機器の電源部の設計判断に直結する。
具体例
ダイキン工業や三菱電機のエアコンは圧縮機をインバータで駆動し、室温に応じて回転数を連続的に変える。鉄道車両のVVVFインバータ制御も同じ原理で、周波数と電圧を比例させて誘導電動機のトルクを保ったまま加減速する。
試験での引っ掛け
向きの取り違えが定番。直流から交流を作るのがインバータ、交流から直流を作るのがコンバータ。またインバータの出力は正弦波そのものではなくPWMの矩形波列で、平均として正弦波に見えているだけなので、高調波とサージ電圧を伴う点も見落としやすい。
関連用語
出た過去問
問題文で直接問われたものと、解説の中で触れられたものが含まれます。
出典:平成28年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問14(IPA)解説で登場
出典:令和2年度 10月試験 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問12(IPA)
コンバータとインバータで構成されるモータ駆動装置を表した図における、a, b, cの組合せとして、適切なものはどれか。
正解:a: 交流、b: 直流、c: 交流
要点:コンバータで直流化しインバータで可変周波数の交流を作る
この構成では、まずコンバータが商用電源の交流を直流へ整流し、中間のコンデンサ(平滑回路)で脈動を抑えた直流を蓄える。次にインバータがその直流を任意の周波数・電圧の交流に変換してモータへ供給し、回転数やトルクを制御する。したがってaが交流、bが直流、cが交流である。
出典・参考
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。