電力変換器の仕組みを解説！この動画では、インバーターがどのように機能するかについて解説します。自動車や太陽光発電で使用されている電力変換器を見ながら動作の基本を理解し、電気の基礎、直流、DC、AC、交流、分相、三相および単相、電気、パルス幅変調、可変速ドライブ、三相整流などについて説明します。詳細はこちら：https://theengineeringmindset.com/
【書き起こし】電力変換器の仕組みを解説 インバーター
(00:02) [拍手] 皆さんこんにちはエンジニアリングマインドセット. com のポールです今回の 動画では電力変換器に包括して電力変換今日どのように機能しどのようなところで使用 されるかなどの基本を理解します 電気作業は危険であり場合によっては死に至る可能性があることを忘れないでください 電気工事を行うには必ず適切な近くと能力が必要です よくあるインバーターはこのような形になっていますバックエンドにいくつかの赤と黒 の dc ターンしフロントエンドには ac コンセントがあります これは ac と dc の2種類の電気があるためであり インバーターは ec または直流 oag 交流に変換するために使用されるのです その他にも整流器を使用して ago dc に変換することもできますがこれについ てはまた別の動画で解説します 動画へのリンクは概要欄をご確認 ダサい私たちが住む家の電化製品は ac 電源で動作するように設計されており すべて ag 電気を供給するコンセントから電力を得ています その一方でソーラーパネルやバッテリーなどで生成される電気は dc で木です従っ
(01:10) て再生可能資源 バッテリーバンクさらに車 だから電気機器に電力を供給したい場合は dg 電力を ac 電力に変換する必要 があり インバーターを使って行うというわけですではインバーターはどのような場所で使われ ているのでしょうか あなたならどのような場所で使えますかコメント欄で皆さんの考えやプロジェクト アイディアを教えてください インバーター後組を理解する にはまず電気の基本を理解する必要があります どうせの中には同原子がありこれらは他の現地に移動できる電子を持ち自由に動き回る ことができるため自由電子と呼ばれることもあります 全方向にランダムに移動しますがその特性が役に立つことはまずありません 電子が同じ方向に移動するにはたくさんの電子が必要となります 私たちはワイヤーにデー厚さを超えることでそれを行い 電圧は圧力のようなもので電子を押し出すというわけです バッテリーのプラス端子とマイナス端子にワイヤーを接続するとか色か完成し電子が 流れ始めます この電子の流れが電流です電子は常に電源に戻ろうとするのでランプのようなもの電車 の経路力と電池はそれを通過する必要がありこれにより私たちはランプを点灯させる
(02:21) など作業を行うことが いきます ソーラーパネルとバッテリーからの電気は dc 電気として知られ電機は一方の ターンしからもう一方の端子に直接一方向のみに流れ バッテリーを逆にするとペン氏は反対方向に流れます 直流電機は川のようなものとしてイメージすることができます みなさんも知っての通り川の流れは一方向のみに流れますよね こちらのアニメーションは不から精鋭の電車の流れを表しています皆さんも正解婦と いう従来の電流は見慣れているかもしれません 電子の流れは実際に起こっている動作であり 従来の電流は音の理論であり今日でも広く教えられています どちらを使用してるかには注意しておいてください オシロスコープを使用して dc の電気波形を調べると 性領域の最大電圧でこの平坦な線が見られ 電力を切るとう線はゼロになります オンとオフを繰り返し on にすると
(03:25) 0と最大値の間で短形波パターンを見ることができます 異なる時間枠でスイッチをパルスして開閉する場合では 脈動パターンが見られます ac 電気の場合では善しは絶えず前後に流れることによって行ったり来たりします 電車の流れが方向を変えるというわけです ac 電気は海の塩のようにイメージすることができ 満潮と干潮という最大値の間で絶えず流れます 同線をたどって発電機に戻ると戦は発電機内にあるワイヤーの超えるに接続されます 一般的な発電機の中には開店時着6中央にあります 磁石には北極と南極がりこの構造は正と負の半分と考えることもできます ワイヤー内の電子は負に帯電しており皆さんご存知の通り 自作は極性に応じて押したり引いたりします 磁石が超えるを通過して回転すると正と負の半分がどう越えるないおよび接続された
(04:33) 動線を介して連勝を押したり引いたりするのです 磁石の磁場の強さはそれぞれ異なります つまり磁石が超えるを通過して回転するとコイルは磁場の強度がゼロから最大強度まで 変化し コイルを通過すると再び減少してゼロに戻ります 次に付の半分が入り同じ強度の変化で電子を後方に行きます したがって磁石が完全に回転するたびに 正弦波と呼ばれる木の葉型パターンが作られます この種類の電気では電圧は一定ではなく代わりにゼロから最大値まで そして再びゼロに戻り次に付の最大値に戻り最後にゼロに戻ります 周波数とはこの ag 線 a 波が1秒間に何回繰り返されるかを表します 北米をはじめとする地域では60hz も電気を使用しておりこれは正弦波が1秒間に 60回繰り返されるということを意味します
(05:40) 各派には正と負が半分あるため直生が1秒間に120回反転します 世界の他の地域ではほとんどの場合50hz も電気を使用しており 正弦波は1秒間に50回繰り返され 電流は1秒間に100回判定します インバーターは igbt と呼ばれる多数の電子スイッチで構成されておりスイッチ の開閉はコントローラーによって制御されます 便器の流れを制御するために超高速で開閉することができ電気がかかる経路とさまざま な経路を流れる時間を制御することにより dc 電源から ag 電力を生成できます 自覚的にわかりやすいように単純なスイッチを使用してアニメーション化します ac は電流が方向を逆にする場所であることを覚えておいてください 動画の前半ではバッテリーを逆にすることでメニューの方向逆になりバッテリーを 素早く逆回転させ
(06:44) 大まかな ag 電源を生成することができると言う 9店を開設しましたしかしもっと簡単な方法は ランプなどの付加全体に4つのスイッチまたは igbt を接続する方法です これらをペアで開閉すると交流電力を生成できます つまりスイッチちと4を閉じると電流は一方向に流れ スイッチ位置とヨンヒ 焼いてスイッチ2と3を閉じると電流は逆の方向に流れます コントローラーを使用すればこれを何度も自動的に行うことができるのです 1秒間に120回実行すれば60hz の ag が得られ1秒間に100回実行する と50hz の ag が得られます 低電圧入力であれば低電圧出力を取得します 瓜田製品に電力を供給するために必要な 120ポルトまたは230ポルトに到達するには 電圧を使えるレベルに引き上げるための編8月も必要になります これをオシロスコープで見てみると正と負の領域に ok 派があります これは方向が逆になるため理論的には he ですが ac の正弦波のようにはみえ
(07:53) ません ではどうすればこれを改善できるのでしょうか 動画勢判例異なる速度と持続時間ねスイッチを開閉すれば 波形を変更できると説明した場面を思い出してください ここでもそれを行うことができます私たちはコントローラーを使用して パレスパターンでサイクルごとに複数回スイッチを素早く開閉し各パレスの幅を変化さ せています これは はパレス幅変調と呼ばれておりサイクルは複数の小さなセグメントに分割されます 各セグメントには流れることができる合計点入寮がありますがスイッチを中速に躍動さ せることにより セグメイトごとに発生する有料を制御します これによりセグメント当たりの平均電流が増減し 波が発生するつまり二課には正弦波が発生するという仕組みです そしてセグメイトが多いほど滑らかな波を模倣します 私たちはスイッチを閉じる時間を制御することで出力電圧を制御できます 例えば開いてる時間と土地でいる時間を調整することで240ボルトまたは120 v
(09:00) 出力できますスイッチのタイミングを制御することで周波数を制御するため例えば アプリケーションに必要な60hz 50 10hz または参議並列を出力できるというわけです これこそが12 v battery にて igbt パルス幅変調変圧器を使用して120 v または230ボルト ag 電源に変換する方法です もっと電力が欲しい場合はどうすればいいのでしょうか 世界の中には炭素および三相 ac 電気というものがあります 世界中にあるほとんどの家庭では単相電気を使用されておりヨーロッパにある大規模な 商業ビルや一部の住宅で 三相交流が使用されています 北米の住宅ではセンタータップ付変圧器が炭素を2つに分割する 文藻電気を使用しており日本の熱戦闘中聖戦を提供します単相3線式電気の仕組みに ついては以前の動画で詳しく解説していますので興味のある方は概要欄のリンクから 確認してください
(10:05) 単走では 発電機からの短草の実に接続されているため 正弦波は一つだけになります しかし三相交流では3層のそれぞれに接続しており 120度離れて発電機に挿入されるワイヤーのコイルです これは超えるが異なる時間に回転磁界の最大値に達することを意味しこれにより3層が 得られそれぞれがわずかに同期していかなる異なる正弦波を持ちます 完全な回路の場合電気は電源に戻ろうとする点を忘れないでください 電流は各フェーズで異なる時間に前後に流れるため 基本的にフェーズを相互に接続でき各フェーズの極性が異なる時間に前後に移動すると 電流は異なる phase 間を移動します 中華を流れる余分な物は必要に応じてソースに戻ります単走ではピーク間にこれからの 大きなギャップがあります一方山荘の場合はこれらを組み合わ せてギャップを埋めることができるためより多くの電力を供給できるというわけです 大規模なアプリケーション例えば大規模な冷却システムで
(11:14) コンプレッサを実行するために使用する場合は山荘インバーターが必要となります この場合 edc の電源は清流された三相 ac 電源であり 3つの ag 正弦波が結合され電子が逆流するのを防ぐいくつかのダイオードを通過 するため波状の dc になります次にコンデンサーを使用して リップルを平滑化し一定の dc 電源にします こちらの詳細については以前の動画で解説しています 概要欄のリンクをご確認くださいクリーンな dc を三相 ac に変えるためには 山荘インバーターが必要となりこのため6つの igbt を使用しますそれではシンプルにわかりやすく解説するために単純な スイッチとしてアニメーション化して次のように番号をつきます 山荘を取得するにはスイッチをペアで開閉して電流の方向を決め 供給ロ説き官能を形成する必要がありそうすることで接続されたモーターで交流が発生 し ます三相電源の場合スイッチのタイミングを調整して山荘をシミュレートしますこれが どのように機能するか見てみましょう
(12:18) まずスイッチ一度6を閉じますこれにより フェーズ1からフェーズになります 次にスイッチ1と2を閉じるとフェーズ1から フェーズ3になります 次にスイッチサントーニを閉じればフェーズ2と3が得られます 次にスイッチ3と4を閉じますこれにより フェーズにと市が得られます 次にスイッチ1と4を閉じますこれにより phase 三島市が得られます次にスイッチご登録を閉じます これによりフェーズ3棟2階られますこのサイクルは何度も何度も繰り返されます これをオシロスコープで確認すると少し正方形であることを除けば このような a パターンになりますこれは一部のアプリケーションでは正常に機能しますがすべて で機能するわけではありません つまりここでもパルス幅変調を使用して 正弦波を作成する必要があるということですそこでコントローラーを使用してスイッチ を素早く開閉し出力周波秋冬電圧を変化させます 今回の道
(13:21) はここまでですが学習を続けるためにぜひ今画面に表示されている動画を一つ確認して みましょう フェイスブックツイッターインスタグラムリングトゥイーンエンジニアリングミッド セット. com のフォローもよろしくお願いしますそれでは次のレッスンでお会い しましょう うんでお会いしま
#電気 #電気工学 #エンジニアリング
