住友重機械工業株式会社 PTC事業部

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三相交流モータをインバータで運転している場合の出力電流値はどのように測定されていますか?
インバータの波形は皆さんご存知のとうり、交流電源を一度整流し、その後交流波形に変換した波形になります。この交流波形には高調波成分が含まれ、インバータの出力電流を測定する際に影響を及ぼします。
高調波成分はモータにとっては無効成分であり、モータの発熱原因などになりますが、動力に寄与する成分ではありません。
この様な成分を含んだ電流値を測定し、おおよその「負荷状態」を推定した場合、測定する機器により誤差が生じてしまい正しい判断ができません。  
測定は通常下記のような方法で測定されていると思います


1)インバータの出力側にCTを入れて測定する

2)小容量のインバータの場合、可動鉄片形の電流計をいれる

3)クランプメータで測定する

4)インバータの出力電流表示機能を使う

などがあります。


1)インバータの出力側にCTを入れて測定する
交流モータの電流値を測定する際に用いられる一番多い方法ですが、インバータ運転でCTを使用する場合汎用モータ用に比べてCTの容量をUPする必要があります。
これはCTが高調波により低速域で磁気飽和し易くなり測定値に誤差を生じるためです。
CTは、インバータのカタログ等に記載されていますのでご確認ください。
最近インバータ等のひずみ波形用のCTを制作しているメーカもあります。
この様な製品ではCT部分に「ロゴスキーコイル」を採用しているものがあり、低周波数の特性が考慮され、一般のCTに比べ精度の高い測定が可能です。

2)小容量のモータの場合インバータとモータ間に直接可動鉄片形の電流計を挿入し直接測定します。実効値の測定のため誤差は小さくなりますが、モータ容量が大きくなると使いにくい面があります  

3)クランプメータは点検、測定時によく使用しますが、このクランプメータにはタイプが2種類あり、測定対象により使い分ける必要が有ります
1.平均値測定タイプ
2.実効値測定(真の実効値測定)タイプ

一般的には平均値測定の物が多く、このタイプで測定した場合高調波成分も含めて測定するため実際の値に比べ値が大きくなります
また、測定は商用電源運転をベースにしていますので、その特性上低周波数域では誤差が生じます

インバータや、ひずみ波形を含んだ機器の電流測定用に作られているタイプでは真の実効値測定のだけでなく低周波数域の測定にも安定して誤差の少ない測定を実現している物もあります。 
この様な製品では実際には「ロゴスキーコイル」を用いて高調波と低周波数域に対策されているようです。

★ インバータ運転時の測定には専用のクランプメータを使用してください ★

4)インバータの機能でメータ出力機能があります。数種類の出力項目からパラメータで出力電流値を選定し表示出来るものも増えてきています。
この機能を使うことで簡単に測定することが出来ます。
表示精度は各メーカのシリーズによっても多少バラつきがありますが、この機能内蔵タイプの場合、簡単に運転電流を表示できるためインバータから直接取り出すこの方法が最近では増えてきています。

インバータ運転時の出力電流測定は目的に合わせ最適な方法を選定ください

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