VVVFインバータについて勘違いしていたこと

  • 私が勘違いしていたこと、もしくは多くの人が勘違いしてそうなことを書きます。
    • こちらには対する正しい答えを書きます。教えてもらったこと8割(ここ重要)の自分で調べたこと2割です。教えてくれた方々に感謝します。備忘録的な意味も兼ねてここに書きます。
  • 2レベル、3レベルの分け方はIGBTにしか無い。
    • PtrやGTOにもあります。性能を表すとかではなく、使う素子の数で決まるのでいくらでもあります。しかし、使う素子の数は素子の性能(耐圧)で決まります。
  • 装置によってどのような音が出るか決まる。
    • 素子やマイコンの性能にもよりますがそれはおいといて、切り替わるタイミングなどはソフト設定次第です。設定段階で誘導障害や電気の損失など様々な問題や制約を考慮するらしいです。
  • 非同期音、同期音の高さは鉄道車両によって固定である。
    • 上に同じくソフト設定次第です。
  • IGBTでは高い音しか出ない。
    • GTOのような音をIGBTで出すことも可能ですが利点がないので特にやらないだけらしいです。
  • 速度に非同期なら非同期音、速度に同期なら同期音。
    • これは明確な定義がない音鉄用語なんでなんともいえないですが。非同期変調由来の音を非同期音、同期変調由来の音を同期音とした方がいいのではないかという主観です。この解釈でないと、同期変調由来の音なのに非同期音といったり非同期変調由来の音なのに同期音と表現している事がありややこしいことになっています。
  • PMSM素子、PMSM制御
    • パーマネントマグネット(永久磁石)シンクロナス(同期)モーター(電動機)なので「PMSM」はモーターの種類です。鉄道車両のPMSMを制御するのはVVVFインバータです。ちなみに誘導電動機はインダクションモーター(IM)です。
  • VVVF-SiC、SiC素子
    • 素子じゃなくて素子の材料です。ここらへんはすごく細かい話ので無理に語らないほうが無難だと思います。ハイブリッドSiCはIGBT素子、フルSiCはMOSFETです。ググったほうが良い。
  • 装置が新しくなればなるほど音が高くなる。
    • 初期の日立IGBT東芝IGBTの音は特に高かったですが、後に登場したVVVFではそれほど音程が高くないです。音は低すぎても高すぎてもダメらしいです。
  • ドレミファインバータは正確に言うとファソラ♭シドレ♭ミファ
    • 正確じゃないです。装置自体ぼちぼち音痴です。当時の装置の仕様上そうなってしまうらしいです。

ちなみにその鍵盤を叩く旋法として
・B♭イオニアン旋法
・Fミクゾリディアン旋法
・Gエオリアン旋法
の3つがあります。一概に調が何とは言えませんね。

  • 最初期のGTOは非同期音が短い
    • 最初期のGTO、出だしの音は速度に非同期ですがアレ同期変調です。非同期なのに同期。ここらへんがややこしくなってしまいます。
  • 非同期音が発車から中速域まで一定の音程なら音色は一貫して同じである。
    • パルス幅が電圧上昇に合わせて変化しているので、微かに音色のうねりがあります。電機子チョッパ制御も同じ理由で音色が変化しています。