技術士 第一次試験 専門科目 電気電子部門 電気応用 練習問題 第10問: インバータによる三相誘導電動機の速度制御に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。

適切なのは「周波数を下げるときは電圧も比例して下げ、磁束をほぼ一定に保つ」です。誘導起電力はE∝fΦなので、電圧を保ったまま周波数だけを下げると磁束Φが増えて鉄心が飽和に近づきます。

DOE Improving Motor and Drive System Performance: A Sourcebook for Industryは、可変周波数駆動装置（VFD。インバータで周波数を変える駆動装置）を、電動機に供給する電力の周波数と電圧を調整する装置としています。同じ資料によれば、遠心ポンプでは弁で絞るより速度を下げるほうが同じ流量をずっと小さい動力で得られ、低速でトルクが増す負荷では速度を下げても電動機の電力はあまり減らず、VFDは電源側と電動機側の両方に高調波（電源の周波数の整数倍の成分）を生じます。

インバータは周波数と電圧をほぼ比例させて変え（V/f一定）、磁束をほぼ一定に保ったまま同期速度を変えます。