インバータの過負荷保護機能にはインバータ過負荷とモータ過負荷の2種類があることはご存知でしょうか。それぞれの役割について解説します。
例えば三菱のインバータではE.THT(インバータ過負荷遮断)とE.THM(モータ過負荷遮断)の2種類があります。その2つの役割・目的は下記の通りです。
インバータ過負荷:インバータの過熱・焼損を防ぐ。
モータ過負荷:モータ巻線の過熱・焼損を防ぐ。
インバータ過負荷とは
三菱電機のインバータを初期設定で使用する場合、インバータ定格電流×150%で60秒、定格電流×200%で3秒の過負荷耐量を持っています。これを超える電流が流れると「インバータ過負荷」でトリップします。
当たり前ですが容量の大きいインバータなら大きい電流を許容できます。小さいインバータでは小さい電流しか流せません。許容電流以上の電流が流れるとインバータ保護のためトリップします。これがインバータ過負荷の意味です。モータ容量に対して適切なインバータ容量を選定しないと、例えば小さいインバータを選定してしまうと、インバータ過負荷が発生し運転ができません。インバータの電子回路の過熱を防ぐのがインバータ過負荷トリップです。
インバータ過負荷発生時の対策
- 加速時間を伸ばす。
- トルクブーストの設定を見直す。
- インバータの容量を大きくする。
インバータの設定を変えても解決しない場合は、実際の負荷特性に合ったインバータが選定されていない可能性があります。インバータの定格の選定については過去の記事を参照ください。
electrical-instrumentation.com
モータ過負荷とは
インバータのパラメータ設定でモータ定格電流を設定できるようになっています。設定された電子サーマルによってモータ過負荷時に保護動作が働きます。これがモータ過負荷の意味です。モータ巻線の過熱を防ぐのがモータ過負荷トリップです。
また、過負荷だけでなく低速度運転時にモータ巻線が過熱した場合にも電子サーマルでトリップが働きます。インバータで低い周波数でモータを運転した場合、自冷ファンの回転数も落ちるためモータ冷却能力が低下します。インバータのモータ保護機能の過負荷特性は出力周波数によって変化すると言えます。一般的に周波数が低いほど許容できる負荷電流は小さくなります=トリップしやすくなります。
モータ過負荷発生時の対策
- 負荷を軽くする。過負荷運転を避ける。
- 低速度の運転を見直す。あるいは他力通風形モータに変更する。
- モータの容量を大きくする。インバータもそれに合わせて変更する。
モータ過負荷の場合はインバータ側ではなくモータ側(負荷側)に何かしらの問題があります。
特に低い周波数で運転する負荷だと、通常の全閉外扇形モータでは冷却能力低下の懸念があります。この場合、他力通風形モータを採用する対策が取られます。
まとめ
以上の内容を整理すると以下の通りです。
インバータの許容電流以上の電流が流れたとき → インバータ過負荷でトリップする。
モータ過負荷運転や低速度運転でモータ巻線が過熱したとき → モータ過負荷でトリップする。
インバータ過負荷かモータ過負荷か、どちらなのかによって取るべき対策が変わります。