本稿のまとめ
三相誘導電動機(三相モーター)の トップランナー制度 日本の消費電力量の約55%を占める ぐらい電力を消費することから 2015年の4月から トップランナー制度が導入されました。 これは今まで使っていた標準タイプ ではなく、高効率タイプのものしか 新たに使えないように規制するものです。 高効率にすることで消費電力量を 減らそうという試みですね。 そのことから、メーカーは高効率タイプの 三相誘導電動機(三相モーター)しか 販売しません。 ただ、全てのタイプ、容量の三相誘導電動機 (三相モーター)が対象ではありません。 その対象については以下の 日本電機工業会のサイトを参考と してください。 →トップランナー制度の関するサイトへ 高効率タイプの方が値段は高いですが 取付寸法等は同じですので取付には 困ることはなさそうです。 (一部端子箱の大きさが違い 狭い設置場所で交換できないと いう話を聞いたことはあります。) 電気特性的には 始動電流が増加するので今設置している ブレーカーの容量を再検討しなければ いけない事例もでているようです。 (筆者の身近では今の所ないです。) この高効率タイプへの変更に伴う 問題点と対応策を以下のサイトにて まとめましたのでご参照ください。 → 三相モーターのトップランナー規制とは 交換の問題点と対応策について 8.
これを繰り返して,スイッチング周波数を抑えつつ,正弦波の周波数を上げて,やがて高速域に到達する. インバータ電車が発する特徴的な音は, インバータがパルスを定期的に間引いて,スイッチング周波数を上げて…上限なので下げて…また上げて…上限なので下げて…. を繰り返すことで 起こっているのだ. ↓この動画の途中," 同期モード○パルス "という表示がある.加速するに従って,パルス数が少なくなっていくのがわかるだろうか?(18→15→12→7→5→3→広域3→1).それが先に示したインバータからのパルス間引きのことであり,○の数字が小さいほど交流波形は粗くなる.が,周波数はパルスに関係なく上がり続けているのもわかる(動画内画面右側).こうやってVVVFインバータは,スイッチング周波数が上がりすぎないようにしているのだ. スイッチング周波数を上げる=損失が増える →周波数に上限を設けて,パルスを間引く =周波数変化による音の変化 まとめ:鉄道に欠かせない制御技術 以上,インバータについてのまとめ. 電車が奏でるあの「音」のは, インバータが損失を抑えるようにして スイッチングすることで生まれている のだ. 最後の方,同期やPWM制御についての話は難しい部分で,うまく説明できた気がしないので...また別の機会にちゃんと書こうと思う. インバータのしくみは結局は電気・電子回路の応用.パワーエレクトロニクスと呼ばれる分野の技術のひとつである. 電気系の学科に入ると,こういうことが勉強できる. 【中の人が語る】電気電子・情報工学科に入ると学べること 電気電子情報工学科で4年間勉強してきた「中の人」による,学科で勉強できること・学べることの紹介. (なので,もし学科選びで迷っている鉄道好きの高校生がいるなら,電気系がオススメ) 他にも,鉄道にはさまざまな電気系の技術が使われている. 変圧器や架線,モータ,計測機器類などなど…やる気が出たらまた別の技術についてもまとめてみようと思う. シミュレーションツール 三相インバータのシミュレーション: 三相インバータ – Circuit Simulator Applet 簡単な回路の作成・波形取得: パワーエレクトロニクス回路シミュレータ「PSIM」 参考文献
電力が,電線からインバータを介して,モータへたどり着くまでの流れを以下で説明していく. 1.パンタグラフ→変圧器 電車へ電力を供給するのは,パンタグラフの役割. 供給する方法は直流と交流のふたつがある.交直は地域や会社によってことなる. 周期的に変化する交流の電気が,パンタグラフから列車へと供給される "交流だったらそれをそのままモータに繋げればモータが動く" と思うかもしれないが,電線からもらう電力は電圧が非常に高い(損失を抑えるため). 新幹線だと 2万5千ボルト ,コンセントの250倍もの電圧. そんな高電圧をモータにぶち込んでしまうと壊れてしまう. だから,パンタグラフを介して電力をもらったら, まず床下にある 変圧器 で電圧が下げられる. 2.変圧器→コンバータ 変圧器で降圧された交流電力は, 「コンバータ」で一度 直流に整流 される. パンタグラフからモータへ ここまでの流れをまとめると,以下の通り. 交流電化:架線( 超高圧・交流)→変圧器( 交流)→コンバータ( 直流) 2.コンバータ→インバータ コンバータによって直流になった電力は,インバータにたどりつく. インバータの後ろには車輪を回す誘導モータがついている. モータを動かすためには,三相交流が必要だ.しかし,今インバータが受けとった電力は直流. そこで,インバータ(三相インバータ)が,直流を交流に変えて ,誘導モータに渡してあげるのだ. インバータから三相交流をもらった誘導モータは, 電磁力 によって動き出せる,という流れだ. 電力の流れ: パンタグラフ→変圧器→コンバータ→インバータ→誘導モータ ここまでがざっくりとした(三相)インバータの説明. 直流を交流に変える(" invert (反転)する")のがインバータの役割 だ. 三相インバータの動作原理 では,鉄道で用いられている,「三相インバータ」はどうやって直流を交流に変えるのか? 具体的な動作原理を書いていく. PWM制御とは? ここからちょっと込み入った話. 三相インバータは直流を交流に変えるために,「 PWM(Pulse Width Modulation=パルス幅変調)制御方式 」と呼ばれる方式が使われている.PWM制御は,以下の流れで「振幅変調されたパルス波」を生成する回路制御方式である. 三角形の波(Vtri) 目標となる正弦波(Vcom)(サインカーブ=交流) 1,2をオペアンプで比較 オペアンプがパルス波を生成 オペアンプが常に2つの入力を比較して,パルス波が作られる.オペアンプという素子が「正負の電源電圧どちらかを常に出力する」という特性を生かした回路だ.
まとめ このサイトで紹介したことが 三相誘導電動機(三相モーター)の全てでは ありませんが、概要を多少でも知ることが できたのではあれば幸いです。 三相誘導電動機(三相モーター)は 産業現場で機械、設備を扱う方は 必ず関わることになります。 昔のように手動で機械を動かす時代では 回転物であり巻き込まれると大けがを することになります。 センサー等で制御する場合、 センサーの故障で 突然動作しはじめることもあります。 (これで大けがをした人もいます。) 安全だけには気をつけて 扱うようにしてください。 長く読んでいただきありがとう ございました。 技術アップのWEBサイト
宗像市の天気 28日02:00発表 今日・明日の天気 3時間天気 1時間天気 10日間天気(詳細) 日付 今日 07月28日( 水) [赤口] 時刻 午前 午後 03 06 09 12 15 18 21 24 天気 晴れ 気温 (℃) 24. 3 22. 9 29. 0 31. 6 29. 4 27. 2 25. 1 降水確率 (%) --- 0 降水量 (mm/h) 湿度 (%) 94 96 76 68 70 84 90 風向 南東 東北東 北東 北北西 北 北北東 東 風速 (m/s) 1 3 2 明日 07月29日( 木) [先勝] 23. 4 22. 4 29. 5 33. 2 32. 0 29. 7 26. 2 23. 8 92 66 60 72 87 東南東 西南西 西北西 北西 南 明後日 07月30日( 金) [友引] 22. 7 29. 1 31. 3 31. 5 29. 6 26. 福岡県宗像市大島の天気 - goo天気. 1 23. 7 80 78 88 南南西 静穏 10日間天気 07月31日 ( 土) 08月01日 ( 日) 08月02日 ( 月) 08月03日 ( 火) 08月04日 ( 水) 08月05日 ( 木) 08月06日 ( 金) 08月07日 天気 晴のち曇 晴 晴のち曇 曇のち晴 曇のち雨 晴のち雨 気温 (℃) 32 23 34 25 34 26 35 27 32 27 33 26 34 27 降水 確率 40% 30% 50% 20% 70% 気象予報士による解説記事 (日直予報士) こちらもおすすめ 福岡地方(福岡)各地の天気 福岡地方(福岡) 福岡市 福岡市東区 福岡市博多区 福岡市中央区 福岡市南区 福岡市西区 福岡市城南区 福岡市早良区 筑紫野市 春日市 大野城市 宗像市 太宰府市 古賀市 福津市 糸島市 那珂川市 宇美町 篠栗町 志免町 須恵町 新宮町 久山町 粕屋町
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7月27日(火) 17:00発表 今日明日の天気 今日7/27(火) 晴れ 最高[前日差] 33 °C [-2] 最低[前日差] 26 °C [0] 時間 0-6 6-12 12-18 18-24 降水 -% 0% 【風】 北の風 【波】 1メートル 明日7/28(水) 最高[前日差] 34 °C [+1] 最低[前日差] 25 °C [-1] 週間天気 福岡(福岡) ※この地域の週間天気の気温は、最寄りの気温予測地点である「福岡」の値を表示しています。 洗濯 100 ジーンズなど厚手のものもOK 傘 0 傘はまったく必要ありません 熱中症 厳重警戒 発生が極めて多くなると予想される場合 ビール 100 冷したビールで猛暑をのりきれ! アイスクリーム 100 猛暑で、体もとけてしまいそうだ! 汗かき 吹き出すように汗が出てびっしょり 星空 60 空を見上げよう 星空のはず! 福岡県は、高気圧に覆われて晴れています。 27日は、高気圧に覆われて晴れとなるでしょう。 28日は、高気圧に覆われて概ね晴れとなるでしょう。熱中症の危険性が極めて高い気象状況になることが予測されます。外出はなるべく避け、室内をエアコン等で涼しい環境にして過ごしてください。(7/27 16:33発表) 薩摩、大隅、種子島・屋久島地方は、高気圧に覆われて晴れています。27日は、高気圧に覆われて晴れとなるでしょう。28日は、高気圧に覆われて晴れとなりますが、湿った空気や日射の影響により、雨が降る所がある見込みです。熱中症の危険性が極めて高い気象状況になることが予測されます。外出はなるべく避け、室内をエアコン等で涼しい環境にして過ごしてください。 奄美地方は、高気圧に覆われていますが湿った空気の影響により、曇りや晴れとなっています。27日は、高気圧に覆われますが湿った空気の影響により、曇りや晴れとなるでしょう。28日は、高気圧に覆われますが湿った空気の影響により、曇りや晴れで雨が降る所がある見込みです。(7/27 16:36発表)
ピンポイント天気検索 ※ 複数条件の指定はできません 注意事項 当ページ情報の無断転載、転用は禁止です。 当ページ情報に基づいて遂行された活動において発生した、いかなる人物の損傷、死亡、所有物の損失、損害に対して、なされた全ての求償の責は負いかねますので、あらかじめご了解の程お願い申し上げます。 事前に現地での情報をご確認することをお勧めいたします。
7月27日(火) 18:00発表 今日明日の天気 今日7/27(火) 時間 9 12 15 18 21 天気 晴 気温 29℃ 30℃ 27℃ 降水 0mm 湿度 82% 78% 77% 76% 風 北 2m/s 北西 5m/s 北北東 6m/s 北北東 4m/s 北北東 2m/s 明日7/28(水) 0 3 6 26℃ 24℃ 22℃ 33℃ 92% 94% 96% 90% 80% 東北東 1m/s 東南東 1m/s 南南東 1m/s 東南東 2m/s 北北西 4m/s 北 3m/s 北東 1m/s ※この地域の週間天気の気温は、最寄りの気温予測地点である「福岡」の値を表示しています。 洗濯 100 ジーンズなど厚手のものもOK 傘 0 傘はまったく必要ありません 熱中症 厳重警戒 発生が極めて多くなると予想される場合 ビール 100 冷したビールで猛暑をのりきれ! アイスクリーム 100 猛暑で、体もとけてしまいそうだ! 汗かき 吹き出すように汗が出てびっしょり 星空 60 空を見上げよう 星空のはず! 福岡県は、高気圧に覆われて晴れています。 27日は、高気圧に覆われて晴れとなるでしょう。 28日は、高気圧に覆われて概ね晴れとなるでしょう。熱中症の危険性が極めて高い気象状況になることが予測されます。外出はなるべく避け、室内をエアコン等で涼しい環境にして過ごしてください。(7/27 16:33発表) 薩摩、大隅、種子島・屋久島地方は、高気圧に覆われて晴れています。27日は、高気圧に覆われて晴れとなるでしょう。28日は、高気圧に覆われて晴れとなりますが、湿った空気や日射の影響により、雨が降る所がある見込みです。熱中症の危険性が極めて高い気象状況になることが予測されます。外出はなるべく避け、室内をエアコン等で涼しい環境にして過ごしてください。 奄美地方は、高気圧に覆われていますが湿った空気の影響により、曇りや晴れとなっています。27日は、高気圧に覆われますが湿った空気の影響により、曇りや晴れとなるでしょう。28日は、高気圧に覆われますが湿った空気の影響により、曇りや晴れで雨が降る所がある見込みです。(7/27 16:36発表)
福岡県宗像市朝野周辺の大きい地図を見る 大きい地図を見る 福岡県宗像市朝野 今日・明日の天気予報(7月28日4:08更新) 7月28日(水) 生活指数を見る 時間 0 時 3 時 6 時 9 時 12 時 15 時 18 時 21 時 天気 - 気温 25℃ 24℃ 28℃ 31℃ 26℃ 降水量 0 ミリ 風向き 風速 2 メートル 4 メートル 7月29日(木) 23℃ 29℃ 32℃ 3 メートル 福岡県宗像市朝野 週間天気予報(7月28日4:00更新) 日付 7月30日 (金) 7月31日 (土) 8月1日 (日) 8月2日 (月) 8月3日 (火) 8月4日 (水) 32 / 24 33 25 - / - 降水確率 40% 30% 福岡県宗像市朝野 生活指数(7月28日0:00更新) 7月28日(水) 天気を見る 紫外線 洗濯指数 肌荒れ指数 お出かけ指数 傘指数 非常に強い 洗濯日和 かさつくかも 気持ちよい 必要なし 7月29日(木) 天気を見る 不快かも ※掲載されている情報は株式会社ウェザーニューズから提供されております。 福岡県宗像市:おすすめリンク 宗像市 住所検索 福岡県 都道府県地図 駅・路線図 郵便番号検索 住まい探し