インバーターとコンバーターの違いとは？仕組みや用途も解説！

電力の分野で使われる言葉に、「インバーター」と「コンバーター」という言葉があります。

それぞれどのように違うかご存じですか？

言葉の響きが似ているため、「違いがよく分からない」という人もいるのではないでしょうか。

そこでこの記事では、インバーターとコンバーターの違いを分かりやすく解説します。

インバーターとコンバーターの、仕組みや用途についても紹介しているので参考にしてください。

 インバーターとコンバーターの違い

インバーターは、電力を直流から交流に変換する回路で、逆変換装置といわれます。

一方のコンバーターは、交流の電力を直流に変換する回路で、順変換装置といわれています。

インバーターは、回路という意味以外に、装置として使われる場合もあります。

回路という意味で使われるときは「インバーター回路」、装置という意味で使われるときは「インバーター装置」と呼ばれます。

インバーターとコンバーターは似たような言葉ですが、それぞれの仕組みや役割は、明確に違うものだと覚えておきましょう。

インバーターとは

インバーターは、直流の電力を交流へと変換する回路です。

「回路」という意味で使われるほかに、電気モーターの制御装置を指す場合もあります。

インバーターの仕組みやメリット、用途について見ていきましょう。

インバーターの仕組み

インバーター装置で電流を変換する仕組みを確認しましょう。

装置に送られた交流の電流は、そのままだと、電圧や周波数を変えられません。

電圧や周波数を変えられる使いやすい交流を作る必要があります。

そのために、一度コンバーター回路に通して直流に変換します。

直流に変換した電流を、インバーター回路に通すことで、電圧や周波数を自在に変えられる、使いやすい交流ができあがるのです。

インバーターのメリット

インバーターのメリットとして挙げられることの一つが、節電効果です。

例えばエアコンなどは、電源を入れた動き出しのときに一番電力を消費します。

インバーターがなければ、エアコンが効きすぎているといっては電源を切り、室温が上がったといっては電源を入れるという動作を繰り返さなくてはなりません。

インバーターでモーターの回転速度を調節することで、電源のオン・オフによる無駄な電力消費をしなくても、快適な室温を保てるのです。

インバーターのもう一つのメリットが、電源を安定させられることです。

電源の電圧や周波数は不安定なものです。

そのまま利用していては、装置の故障や誤作動の原因となるでしょう。

インバーターで電源が安定すると、さまざまな装置が、安全で安定的に使えるようになります。

電源の周波数が違う地域で同じ家電が使えるのも、インバーターのおかげです。

インバーターの用途

インバーターが、具体的にどのような用途に使われているのかを確認していきましょう。

•   エアコン
•   冷蔵庫
•   エレベーター
•   ベルトコンベアー
•   IH調理器
•   蛍光灯　など

エアコンや冷蔵庫などは、インバーターでモーターの回転数を調節することにより、無駄な電力を使わずに済みます。

エレベーターやベルトコンベアーは、インバーターがなければ、動き出しから最大速度になり、止まるときは急停止することになるので、快適に利用できません。

IH調理器や蛍光灯は、インバーターで電源の周波数を変えることで、温度や明るさを調節しています。

インバーターの最新技術

インバーターを利用した最新技術として注目されているのが、スマートグリッドとパワーデバイスです。

スマートグリッドは、ITを駆使して消費電力を把握することで、必要な電気を効率良く送電できる仕組みです。

太陽光発電や電気自動車などの技術にも必要で、再生エネルギーの導入という面からも注目されています。

また停電対策としても効果が期待できるでしょう。

パワーデバイスは、半導体素子で、インバーターやコンバーターの電力変換器に使われます。

高電圧や大電流も扱えるのが特徴で、エアコンや冷蔵庫などの家電製品のほか、電気自動車や電車などの電力制御にも利用可能です。

コンバーターとは

コンバーターは、交流の電力を直流へと変換する回路です。

どのように電力を変換するのか、その仕組みを見ていきましょう。

コンバーターの用途や使われ方も紹介します。

コンバーターの仕組み

コンバーターが変換する交流は正弦波なので、波長の向きや高さが一定の周期で規則的に変わります。

この正弦波が常に一定方向に流れるようにするために必要なのがダイオードです。

ダイオードを通して電流の流れを整え、コンデンサで適切に充電・放電を行うことで、直流に変えます。

インバーターに外付けして使うコンバーター装置

通常コンバーターといえば、インバーター装置に含まれるコンバーター回路を指しますが、単体のコンバーター装置を指す場合もあります。

コンバーター装置の役割は、インバーター装置に外付けして使うことで、回生エネルギーを適切に使うことです。

例えば、クレーンの巻き上げで発生する回生エネルギーは、抵抗器を接続することで、貯まったエネルギーを放出しています。

このエネルギーを、ただ逃がすのはもったいないので、エネルギーを電源側に戻して再利用するのです。

クレーン以外に、エレベーターの巻き上げ、輸送機の減速や停止で発生する回生エネルギーにも使われます。

コンバーターの用途

コンバーターは、電力を変換する以外にも、さまざまな用途で使われています。

電力に限らず、ものを何かに変換するときに使う装置もコンバーターといいます。

• FPSやTPSゲームにおけるコンバーター

ゲームコントローラーやキーボード、マウスの入力を変換する装置

• 電気自動車におけるコンバーター　

充電した電気を、交流から直流に変換する装置

• ピアス・イヤリング

ピアスをイヤリングに変換する金具

まとめ

電流を、直流から交流に変換するのがインバーターです。

インバーターは、回路なのか装置なのかによっても意味合いが変わります。

一方、交流の電流を直流に変換するのがコンバーターです。

ただし、電力以外の「もの」を何かに変換するときにもコンバーターという言葉が使われることがあります。

今回紹介したインバーターとコンバーターの違いや用途を確認して、適切な場面で使えるようにしましょう。