インバーターの役割と直流電流(DC)と交流電流(AC)の違い

インバーターの役割と直流電流(DC)と交流電流(AC)の違い
DIYソーラーや各種バッテリー、自動車などで、AC100V用の家電製品を使いたいときに必要となるのがインバーターです。

一般的に『DC/ACインバーター』などと呼ばれていて、バッテリーに蓄えられているDC(直流電流)をAC(交流電流)に変換してくれる装置です。

インバーターにもいくつかの種類があって変換後の電力にも違いがあります。

ここでは、
どうしてインバーターが必要なのか?
DC(直流電流)とAC(交流電流)の違いとは?
インバーターの種類によって変換後の電力にも微妙な違いがある
ということをまとめてみます。


どうしてインバーターが必要なのか?
インバーターの役割
電流にはDC(直流電流)とAC(交流電流)の2種類があって、それぞれ使える電気製品が違います。

DC(直流電流)の電源として、
・DIYソーラー
・各種バッテリー
・自動車バッテリー
・乾電池
が挙げられます。

AC(交流電流)の電源としては、僕らの生活に馴染みの深い商用電源(家庭用のコンセント)が代表的です。

DIYソーラー発電の規模が小さいうちは、バッテリーからのDC(直流電流)をそのまま利用することも多いと思います。
ですが、自作した太陽光発電の規模が大きくなるにつれて、DC(直流電流)をそのまま利用するだけでは使い勝手が悪くなってしまいます。

つまり、より大型の電気製品の電源としてDIYソーラー発電を使う場合や、発電した電力をもっと便利に使いたい場合には、インバーターが必要になってくるのです。


DC(直流電流)とAC(交流電流)の違いとは?
直流電流(DC)と交流電流(AC)の違い

簡単にいうと、
DC(直流電流)は常に電圧が一定
AC(交流電流)は常に電圧が変動
ということです。

以下にDC(直流電流)とAC(交流電流)の特徴を記します。


DC(直流電流)

DC(直流電流)は常に電圧が一定というのが特徴です。
電流の向きが常に一定で、電圧も一定と言ったほうが正しいのかもしれません。

バッテリーや乾電池などは、使っていくと電圧が下がっていきます。
厳密に言うと電圧は一定ではないのかもしれません。
ですが、マイナスになることはありません。


AC(交流電流)

一般家庭のコンセントに供給されている商用電源は交流100Vです。
AC(交流電流)には他にもいくつか種類があるのですが、ここでは単にAC100Vを指します。

トランス(変圧器)を使うことで簡単に電圧を変えることが出来るので、家庭用の電気は交流となっています。

AC(交流電流)は、時間の経過とともに周期的に電圧の大きさと電流の方向(+と-)が変わります。

そして、『1秒間に何回変わるか?』を周波数といいます。
電流の向きが1秒間に50回変われば50Hz(ヘルツ)、60回ならば60Hz(ヘルツ)ということになります。

日本で使われている電気は、東日本が50Hzで西日本が60Hzです。
日本に電気を普及するときに東京と大阪で違う発電機を導入したことが原因で、統一されないまま現在に至っています。

また、電気製品も50Hz用と60Hz用の2種類が流通していました。
ちなみに現在ではどちらの周波数でも使える電気製品がほとんどです。


インバーターの種類によって変換後の電力にも微妙な違いがある
正弦波と矩形波
インバーターにはいくつかの種類があって、一般家庭のコンセントに供給されているような正弦波に変換してくれるものと、矩形波(くけいは)に変換するものに分けられます。

電気製品によっては、矩形波でも問題なく動作するものと、正弦波でなければ問題が生じてしまうものがあります。
また、出力する電力の周波数も考える必要があります。

・正弦波タイプのインバーター
一般家庭のコンセントに供給されている電力と同じなので、インバーターの出力に見合った家電製品であれば問題なく使えます。

・矩形波タイプのインバーター
(擬似正弦波、調整矩形波含む)
擬似正弦波や調整矩形波は、矩形波をもっと段階的にしたもので、階段のようなグラフになります。
波形に依存して動作する機器(インバーター方式蛍光灯や、マイコン制御の電気製品)は使用できません。

いずれのインバーターにも、
・50Hz⇔60Hz、切り替え式のインバーター
・50Hz⇔60Hz、どちらか一方のインバーター
・55Hz固定のインバーター

などがあるので、使用する家電製品とのマッチングを考えた上でインバーターを選ぶ必要があります。


さて、いかがだったでしょうか?

ひとえにインバーターといっても数種類あるので、使いたい機器に合わせて慎重に選んでみてください。

また、インバーターが出力する電力も様々です。
200W程度のものから3000W超の出力を持つものまで価格も多岐にわたります。

正弦波を出力できるものや、定格出力が大きくなるにつれて高額になっていきます。

以上を使用踏まえて、目的に合ったインバーターを探す参考にしてみてくださいね。

DIYソーラー発電メニュー


以上、『自作太陽光発電が好き!かんたんDIYソーラー発電』の新潟おてんとサンでした。



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