BMWアルピナ B5 のみんなの質問

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電気自動車のインバータについて教えてください。
ウィキなどでも調べたのですがわからなかったのでよろしくお願いします。

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ベストアンサーに選ばれた回答

ginntama1204mrさんへ

多分、ですが・・・(^_^;)
電気系で、直流から交流を作成する物を指す事が殆どですから、その線に沿って書きます。

電気を蓄えて、走行のエネルギー源にする。これは蓄電池を使います。ずっとスタンダードだったのは鉛蓄電池でしたが、もっと大容量で小型軽量な物が求められたので、リチウムやら何やらを使った物が開発され、使われる様に成って来ました。

蓄電池で蓄えられる電気、取り出せる電気は直流
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%B4%E6%B5%81
ですから、普通だったら直流で回せるモーター
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%B4%E6%B5%81%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC
を使う事に成ります。
磁力で吸引したり反発したりを繰り返させる事で回るので、内部で電流の向きを切り替える整流子とカーボンブラシ
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%95%B4%E6%B5%81%E5%AD%90
を持つのですが、ここが激しく火花を飛ばし、摩耗粉も盛大に出すので、昔からメンテナンスや信頼性上で弱点とされて来たのです。

一方、大昔から誘導モーター
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%8B%E3%81%94%E5%BD%A2%E4%B8%89%E7%9B%B8%E8%AA%98%E5%B0%8E%E9%9B%BB%E5%8B%95%E6%A9%9F
と言う物も作られて来ましたが、交流で回す事、回転数を自由に選べない事、選ぶ為には流してやる交流の周波数を変化させねばならない事、から、鉄道の電化
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%89%84%E9%81%93%E3%81%AE%E9%9B%BB%E5%8C%96
の黎明期にちょっと登場しただけで、速度を可変したい用途にはずっと直流モーターが主流で使われ続けて来たのでした。

近年、大電力をかなり自由にコントロール出来る半導体が登場して来たので、一度直流に変換(整流と言う)してから、改めて(三相)交流
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E7%9B%B8%E4%BA%A4%E6%B5%81
に仕立て直す事で、ブラシが無く堅牢な誘導電動機を使える様に成ったのでした。
我々が判り易い例としては、クーラー(エアコン)が、On/Off制御から連続可変式に変わった事でしょうか。
鉄道の電車や機関車でも
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%B0%97%E8%BB%8A%E3%81%AE%E9%80%9F%E5%BA%A6%E5%88%B6%E5%BE%A1
の様な変遷・発展を辿り、日本では熊本の路面電車が「インバーター電車」と宣伝して、市民の耳目を集めました。

で、自動車の駆動にモーターを持って来るに当たっても、メンテナンス面から三相交流のモーターとしたい、と言う事で、電源である蓄電池の直流から、インバーターで交流化し、その際に周波数を可変し、電流量も調整し、おまけにモーターの種類によっては電圧の昇圧を行う変換器として、インバーターが採用されたのです。

大雑把に言えば、蓄電池の直流を、交流モーターを回す為の交流に変換する物、と思って頂いてよろしいでしょう。

長く成りましたが、参考に成れば幸いです。

その他の回答 (3件)

  • ●電気自動車のインバータとは?
    電気自動車には,一般にDCブラシレスモータが使われます。これを駆動するには,3相のサイン波の電流が必要です。

    ●サイン波の作り方は?
    電流を短い時間にON-OFFすると,その短い時間での平均電流はON時間の比率になります。たとえばON時間が10ms(ミリ秒)で,OFF時間が20msで,ON時の電圧が300Vであれば,この短い時間での時間平均電圧は100Vになります。
    こうして短い時間の100Vを徐々に変化させ,サイン波の形をしたマイナス100Vからプラス100Vまでつくります。これをモータの回転数にあわせてモータに送ります。3相ですから,120度ずつずらした時間で送ります。

    ●どうやって回転数を制御するのか?
    一番最初は,回転数がわからないので,ゆっくり駆動して,サイン波を送る周波数と回転数をあわせます。ある程度,回転してくると,回転数をホール素子あるいは逆起電力で検出します。ホール素子とは,回転するモータによる磁場と電流からうまれる電圧変化を検出することで,モータの回転位置を検出することができます。逆起電力とは,モータが回転することで,駆動電流に対して発電効果が生まれて,電流が少し変化します。この変化からモータ位置を推定します。モータ位置がわかればモータの回転角がわかります。

    ●DC/DCコンバータは?
    モータは高い電圧で駆動すれば,より高回転にできます。しかしバッテリはより低い電圧にしたほうが,コストも安全性も有利です。このため低い電圧のバッテリを昇圧してモータを駆動することが考えられます。このためある電圧の直流→別の電圧の直流に変化させるのが,DC/DCコンバータです。

    簡単ですが,ご参考になれば幸いです。

  • 直流200Vを交流300か400Vにします。

  • 質問文がおおまか過ぎて、何を聞いているのかわかりません。

    もっと具体的に質問して下さい。

    「インバーター」って何なのかは、Wikiでわかりますよね。

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