インバーター発電機

ウクライナ支援に発電機

戦闘の続くウクライナでは２０２２年１０月から発電所などをねらったロシアの攻撃が相次いで大規模な停電が起こっています。迷惑をこうむる一般の人々が暖房や水道が使えず困っています。ドネツク、ドニプロペトロウスク、ザボリージャ、ミコライウ、ヘルソンの各州３０か所の病院で電力が途切れないようにウクライナの送電網を機能させることが重要だということです。

EUからは８００台の発電機が送られています。そのうち大型のものは４０台。日本政府からもJICA（国際協力機構）を通じてウクライナに　１２月２０日～２２日にかけて発電機２５台が現地に到着したという報道がありました。又今年になって大型の発電機３台がブチャヘ日本から提供されました。１台はポンプにつながれ水が出るように使われています。残り２台はボイラー施設で使われるいうことでした。

民間からの支援

民間では楽天から「工進」社製のインバーター発電機GV-１６iが５００台、「チーナ・カーロリ財団」を通じてウクライナ国民や国内の避難所に変圧器と共に２０２２年１２月送られました。配送に関してはウクライナのノヴァ・ポシュタに協力して頂いたということでした。２０２２年２月に行った人道支援を目的とした１０億円の寄付に続く支援だということでした。

発電機の種類

①インバーター発電機

②サイクロコンバーター発電機

③単相２００V発電機

④三相交流発電機

①インバーター発電機

インバーターを内蔵した発電機。商用電源（家庭用のコンセントから取る電気）にもっとも近い、良質な電気を発電します。 エンジンの波打ちやノイズによって、そのままではきれいな波形では出力されていない為、交流を一旦直流に変換後パルスを加えて交流出力に戻してます。その為、50Hz、60Hzのどちらの出力にも対応し、かつ良質な電気を送ることが出来ます。しかし、変換を行う分どうしても電気の損失が大きくなってしまう為、コストパフォーマンスはあまり高くはありません。

インバーターとは

マイコン内臓の電気機器（エアコン、パソコンなど）を正しく稼働させるには周波数や電圧変動が少ない良質な電気供給が必要です。交流（波がある電気の流れ）をコンバーター（装置）で直流（平らにならす）へ変換します。そして又直流（平らにならされた電流）から交流（波がある電気の流れ）に変換する際、周波数をコントロールして電気の出力のばらつきを抑えるための回路装置がインバーターです。

交流とは

波のうねりのように盛り上がる波を＋、沈む波を－という風に凸凹が交互に連続する電流の流れを交流（交互Altenating、流れるCurrent：略してAC）といいます。それに反してまっすぐに＋だけが流れるとか、まっすぐ－電流が流れることを直流（DC）といいます。プラグを逆にしてコンセントにさしたとしても家電が使えるのは＋か－の状態でも壊れないように設計されているからだそうです。

一般家庭に供給されている交流

一般家庭用交流＝ACは１００Vの電圧/5０HZか又は60HZの周波数が決められています。

周波数とは

周波数は交流（AC）の波が１秒間に何個あるか？を示す値のことです。

例：関東では電力会社から１秒間に５０個の波が送られています。関西では１秒間に６０個波が送られています。

モーターの回転速度

モーターの回転速度は周波数に比例して変化します。周波数を高くするとモーターの回転が速くなり、低くすると遅くなります。

インバーター内臓の活躍

日本家庭の家電は（交流）AC100V/50HZか６０HZで固定されていますので、モーターの回転数をコントロールするには周波数を連続して変え続ける仕組みが必要となります。ここでインバーターの回路や装置が活躍します。

例：昔の冷蔵庫などはスイッチを入れるとずっと冷えます。切ると温かくなってきます。ぬるくなってくるとまたスイッチを入れます。このスイッチを入れた時にとても電力を消費します。（直流）

インバーターが内蔵されている冷蔵庫は電気が流れたり止まったり制御してくれるので、冷えすぎると周波数をおとして、徐々に温度を上げられます。温まってくると周波数を上げてモーターが回転し温度を下げてくれます。電気の流れが＋と－が交互に繰り返すことで消費電力が半分になる仕組みになっています。（交流）

例：インバーター内蔵された発電機は良質な交流が作られるので、スマホやパソコンなどが使えます。

②サイクロコンバータ発電機

サイクロコンバータを内蔵した発電機です。日本では2種類の電気の種類があります。東日本は50Hz、西日本は60Hzの電気を使っています。出力を落とす事なく、50Hz、60Hz両方の周波数を出力できるのがサイクロコンバーター発電機です。 発電量あたりのコストパフォーマンスが非常に高く、電気の損失が少なく発電を行っているため、大量の電気を必要とする場面での使用に向いています。

サイクロコンバータ―とは

サイリスタを用いて交流（AC）の電気から、新たな周波数の交流（AC)を作り出す（電力変換装置）回路のこと。

サイリスタとは

ゲート電流によってターンオフし、その後でゲート電流がなくなってもオン状態を維持する。そして、アノード電流がなくなることによって、ターンオフし、オフ状態を維持する。さっぱりわからんと思いますのでサリスタの状態は、下記をご覧ください。

オフ→ターンオン→オン→ターンオフ→オフ→の繰り返しになる装置と思っていただけるとわかりやすいです。

インバーターとコンバーターの違い

ざっくり言うと

・インバーターは、直流（DC）を交流（AC）に変換する機械

・コンバーターは、何かを何かに変換する機械やプログラム

③スタンダード発電機

単相の100V、単相の200Vを同時に出力できる大型発電機です。
単相100V15A出力、単相100V30A出力、単相200V出力に対応できます。（通常の家庭用コンセントは15Aまで）
良質な電気を大量に使用する場面で大きな力を発揮します。

④三相交流発電機

3つのコイルA・B・Cが１２０度の角度をつけ三角形に置いてあるとします。中央にある磁石を回転させるとA・B・Cそれぞれのコイルに電気が起こります（起電力）。これらのコイルに１２０度の角度がある為、発生する電気も互いに１２０度のずれた波形になります。このような関係にある起電力を三相交流と言います。これを使った発電機が三相交流発電機です。

特徴

・大きな電気を送れることや送電線の本数が３本で済むこと。

・工場で使う電動機を回す回転磁界が簡単に作れるなどのメリットがあるので発電にはよく使われます。

・電力会社で行っている発電は三相交流と呼ばれています。

発電機の燃料

小型発電機：ガソリン→ディーゼルより使用時の音が静かで屋外のレジャー向き。難点は揮発性が高く保管がむつかしい

大型発電機：軽油（ディーゼル）→低燃費で長時間うんてんが可能、メンテナンスしやすく安上がり。　　　難点は稼働時の音がうるさい。

携帯発電機：ガス→LPガスやカセットボンベタイプがあり入手しやすい。難点は消費電力の高い工事現場などでは工具が使えない。

まとめ

使用目的によって発電機を選んで使うことが重要

	パソコン等の 精密機器・ マイコン制御 電気機器	マイコン等の 電子部品を 非搭載の 電気機器	電動工具	三相(200V)が 必要な大型モーター 機器等
インバータ発電機	〇	〇	〇	×
サイクロコンバータ 発電機	×	〇	〇	×
スタンダード 発電機	×	〇	〇	×
三相交流発電機	×	〇	〇	〇