インバータ（電力変換）とは？

インバータ（電力変換）の意味

直流を交流へ変換する回路。スイッチング素子のオン・オフパターンで出力の周波数と電圧を可変にでき、交流モータの回転数制御に使われる。交流から直流を作るのはコンバータ（整流回路）。

インバータ（電力変換）の具体例

商用交流をコンバータで直流化し、インバータで任意の周波数の交流を作ってモータの回転数を可変にする（VVVF制御）。

インバータ（電力変換）は試験でどう引っ掛けられる？

コンバータとインバータの向きを取り違えさせる出題が多い。直流→交流がインバータ。

インバータ（電力変換）と関連する用語

• PWM
• DC-DCコンバータ

インバータ（電力変換）が出た過去問

• NAND素子を用いた次の組合せ回路の出力Zを表す式はどれか。ここで、論理式中の“・”は論理積、“+”は論理和、“X̄”はXの否定を表す。

  正解：X+Y

  要点：否定入力同士のNANDはド・モルガンで論理和になる

  NANDは両入力を同じ信号にすると否定（インバータ）として働くので、1段目でXとYの否定がそれぞれ得られる。2段目はその2つを入力とするNANDなので、出力は「XバーとYバーの論理積」の否定になる。ド・モルガンの法則を適用すると、これはXとYの論理和に等しい。NANDだけであらゆる論理が組めることを確かめる典型的な回路である。

  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 am2 問14（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：令和2年度 10月 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問12（IPA）