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
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
先ほど誘導モータはRL回路と等価である,と書いた. また,インバータは変調されたパルス波を出力している,とも書いた. そして,インバータの出力は誘導モータに接続されている. つまり, 誘導モータは,インバータ出力のパルスに対してRL応答 を示す のだ. 実際に三相インバータの出力をRL回路にひっつけて,シミュレータを回してみる.多少高調波成分やら応答遅れやら含まれているので,RL応答とパルスの正負が対応していないところもあるが,ざっくりイメージとして見て欲しい. 矩形波の周期が長いときは,なんだかいびつな曲線にしか見えない, 三角波周波数:正弦波周波数=1:1 赤色がRL回路の端子電圧波形,緑がパルス(相電圧). RL回路は何となく過渡応答しているのが,おわかりいただけるだろうか?先ほど示した緩やかに飽和する波形が繰り返されているのだ. 三角波周波数:正弦波周波数=3:1 さらに,PWMの三角波の周波数を上げて スイッチング回数を増やしていくと, 驚くべきことに,RL回路の電圧波形は交流に近づいていくのだ. 三角波周波数:正弦波周波数=9:1 三角波周波数:正弦波周波数=11:1 ここら辺までスイッチング回数を増やすと,もうほとんど交流だ. 三角波周波数:正弦波周波数=27:1 シミュレータとはいえ,この波形が直流から作られたのを目の当たりにして,かなり興奮した(自分だけ?) 三角波の周波数を上げる=スイッチング周波数を上げる=滑らかな交流が出せる 以上のしくみで,インバータは交流をつくっている. VVVFとは何か? では最後に「 VVVF 」とは何なのか? を次に説明していく. かなり込み入った話になってくるが,頑張ってわかりやすく解説していく. なぜ電圧と周波数を変える必要があるのか? VVVF = 可変電圧 / 可変周波数 ( V ariable V oltage / V ariable F requency)のこと. なぜインバータが電圧や周波数を変える機能を持っているのか? ざっくりいうと モータの速度を変えるため である. 誘導モータの回転スピードを変えるためには,電磁力を発生させる 磁束の回転速度を変える 必要がある. では,磁束の回転速度はどのように変えるのか? それは モータに入る交流の周波数 によって変わる. インバータから出力される交流の周波数が高いほど(プラスマイナスが速く変化するので),磁束の回転も速くなる.磁束が速く回転すれば,電磁力によって円盤(車輪)も速く回転するのだ.
振幅がいろいろなパルス波が出力されている なお,上図の波形を生成する場合, 三角波をオペアンプのマイナス側 正弦波をオペアンプのプラス側 へ入力すればよい. そうすれば,オペアンプは以下のように応答する.上の図では横に並べているのでわかりづらいが,一応以下のように出力がなされているはずだ. 三角波 > 正弦波:負 三角波 < 正弦波:正 PWM制御回路 三角波の周波数を増やすと,正弦波との入れ替わりが激しくなり,出力パルスの周波数も増える. スイッチング素子とダイオード PWM制御によって「パルス波」が生成されることはわかった.では,そのパルス波がどうなるのか? インバータでは,PWMのパルス波は スイッチを駆動する半導体素子(IGBTとか)へ入力 される. PWM制御回路からインバータ内にある,2直列×3並列のトランジスタへ入力 このスイッチ素子(たとえばトランジスタ)はひとつの相に二つ繋がれている. 両端にはコンバータからもらってきた直流電圧を入れている(上図左端の"V").直流電圧Vはモータを駆動する電圧となる. トランジスタはPWMのパルス波によって高速でスイッチングを行う.パルスが正か負かによって,上図上下方向の電流を流したり,流さなかったりする. また,トランジスタと並列にダイオード(整流作用)が接続されている.詳しい動作原理はさておき, パルスによるON/OFFとダイオードの整流作用によって, モータを駆動する直流電圧が,細かいパルス波に変えられる という現象が起こると理解すれば良い. 三相インバータは,直流電圧を以下のような波形に変えて出力する.左がコンバータからもらった直流電圧,右が三相インバータのうち1相が出力する波形だ.多少,高調波成分を含むものの,概ねパルス波に近い波形であることがわかる. インバータが直流をパルス波にする パルス波とRL過渡応答=交流 誘導モータのところで書いたが,電流が流れるのは固定子のコイル部分であり,抵抗(R)成分とインダクタンス(L)成分をもつ.つまり,誘導モータは抵抗・インダクタンスの直列回路(RL回路)と等価であると考えられ,直流電圧に対してRL回路と同様の応答を示す. RL回路は,回路方程式から過渡応答を計算できる.図で表すと,ステップ入力に対する過渡応答は以下のようになる. 直流電圧が入っているときは緩やかに増加して,直流電圧に飽和しようとする, 逆に0Vの時は緩やかに減少して0に収束する.
2019年12月18日 「言葉の発達が早いとアスペルガー症候群の可能性がある」 このように聞いたことはありませんか? 発達が早いのに障害の可能性! ?と戸惑ってしまう方も多いと思います。 しかし、言葉が早いというだけでは、アスペルガー症候群だとは断定できません。言葉の発達は個人差が大きいので、ただ「成長が早い子」だという可能性があります。 でもやっぱり・・・「もしかしたら…」って心配になりますよね…。 そんな時は、アスペルガー症候群の特徴を知って、あなたのお子さんに当てはまるかどうか判断してみてください。 今回は、アスペルガー症候群の判断基準についてご紹介します。 2歳で異様に言葉が早いと心配したほうがいい? おしゃべりが早かった子供は知能指数も高いですか？今日子育て交流広... - Yahoo!知恵袋. 2歳の娘が、すでに大人と同じレベルの会話ができるほど言葉の発達が早い。 私はどちらかというと良いことだと捉えていたのですが、友人の一言で考えが一変。 「それってアスペルガーじゃないの?」 考えもしていなかったことに戸惑いネットで検索すると、どんどん不安に・・・ 自分の子供に障害があるかもしれないと指摘されたら不安になりますよね(T_T) 病院に連れていった方がいい? 言葉の発達が早いだけで決めつけるのは良くない? 可愛い我子のことだから、なおさらいろいろ考えてしまいます・・・。 平均的な2歳児の言葉の特徴とは? まずは、2歳児の平均的な言葉の発達段階を確認しましょう。 赤ちゃんは1歳を過ぎると「ママ」「ワンワン」などの単語を話し始めます。早い子だと1歳半を過ぎる頃には「ミカン タベル」などの2語文を話し始めます。 では、2歳の言葉の発達段階はどの程度なのでしょうか? 2歳児は言葉の爆発期 2歳は一番言葉の発達が著しい時期で 「言葉の爆発期」 といわれています。 語彙数もグンと増え、2語文、3語文を話すようになります。 大人の言葉もある程度理解しているので、意思疎通もできることが増えていきます。 しかし、 言葉の発達は個人差が大きい! 言葉の発達が遅かったり早かったりして心配になるママは多いですが、気にすることはなかったという場合も多々あります。 ※男の子より女の子の方が言葉の発達が早いと言われています。 2歳児の言葉の発達段階 言葉の爆発期といわれる2歳児ですが、発達段階の目安は 自分の名前が言える 色の名前が言える 体の部位の名前が言える 言葉をマネする 意味のある単語を話せる 語彙数は約300語 同年代の子と会話ができる 個人差が大きく、ペラペラ喋る子もいれば、やっと2語文を話せるようになる子もいます。 言葉は話せるかどうかより、理解できているかが大切!
たくさん話し掛けコミュニケーションをとる 絵本の読み聞かせなど、言葉のシャワーを浴びせる 分かりやすい表現で話す 公園や児童館などに出向き、親以外の子と触れ合う機会を作る テレビなどを見せすぎない(一方通行のやり取り) 1歳半を過ぎても話せる単語が極端に少なかった息子ですが、私はとにかく絵本を読んであげることを継続しました!ボーッと聞いているだけで何か感じてくれているのか不安でしたが、5歳頃になると「どこでそんな言葉を覚えたの!?」とビックリするような単語を使う程に成長しましたよ! (4)子ども自身の性格 大人でもよく喋る人とそうでない人がいるように、子どもも性格によってお喋りが好きな子とそうでない子がいます。 この場合、言葉を理解しているにも関わらず音となって表れない状態が多く、内言語(何か考える時の内なる言語活動)はしっかりあります!言葉による指示は理解でき、コミュニケーションにもそれほど不自由がなければ、さほど気にする必要はありません。 親が先回りせずに自分で発言するチャンスを作る 答えやすい質問をすることで回答を促す など、子どもが話す機会を適切に作ってあげることが大切です。そうしているうちに、多くの場合3歳頃から話し始め、小学校入学ぐらいではほぼ正常に話せることが多いと言われています! ママパパが神経質になり、質問攻めにしたり「喋りなさい!」と叱ったりするのはご法度。子どものペースに合わせ、焦らずその時を待ちましょう。 (5)発達障害・知的障害 上記の他に、発達障害や知的障害が要因の言語発達遅延があることも事実です。しかし、専門家でも3歳頃までは判別が難しく、まして素人の私達ママパパが判断するのは不可能に近いでしょう。 そのため、何か疑わしいことがある場合は地域の保健センターや専門医師、1歳半検診や3歳児検診のタイミングで相談することが大切です! もし発達障害であってもそうでなくても、専門家に相談すれば適切な対応やアドバイスをしてもらえるため、一人で悩むより遥かに良いです。先ほども記した通り、私も1歳半検診で相談しました。 「言葉の発達には差があるよ!」と周りに言われても、何とも言えない違和感はママパパにしか分からないものです。少しでも異変や疑わしさを感じる場合は、専門家に相談してみて下さいね。 5、気になる場合は、どこに相談するの?
そうです!! テレビよりも実際に教えた方が真似をして楽しく遊ぶのです。 テレビのみによる教育は成り立たないと思った方が良いのです。 テレビ見せ放置は無意味!