ソフトスターターとVFD（変速制御装置）の違い
インバータとソフトスターターは、両方ともモーターの起動装置ですが、半導体部品を使用することでしばしば混同されます。どちらも誘導電動機の安全な起動と停止を可能にしますが、動作原理、機能、および応用上の利点において大きく異なります。
インバータは電圧と周波数を制御してモーターの速度を動的に調整し、可変負荷のシナリオに適しています。一方、ソフトスターターは起動時のインラッシュ電流を抑制するために電圧ランプアップを使用しますが、速度の調整は行いません。この根本的な違いにより、インバータは速度に敏感でエネルギー効率の高いアプリケーションに優れていますが、ソフトスターターは固定速度のモーターにコスト効果的で簡便な起動を提供します。
インバータとソフトスターターの違いについて深堀する前に、モータースターターの定義を明確にする必要があります。
モータースターター
モータースターターは、誘導電動機の安全な起動と停止のために設計された重要な装置です。起動時には、低抵抗の巻線により誘導電動機は約8倍の定格電流のインラッシュ電流を引き起こします。この急激な電流は内部巻線を損傷し、モーターの寿命を短縮したり、焼き切れを引き起こす可能性があります。
モータースターターは、このリスクを軽減するために起動電流を減らし、モーターを機械的なストレス（例えば突然のショック）や電気的な損傷から保護します。また、安全なシャットダウンを可能にし、しばしば低電圧や過電流に対する内蔵保護機能を備えているため、信頼性の高いモーター運転には不可欠です。
ソフトスターター
ソフトスターターは、モーターへの供給電圧を減らすことによりインラッシュ電流を抑制する専用のモータースターターです。電圧制御には半導体スロイストロンを使用します：
スロイストロンは陽極、カソード、ゲートの3つの端子を持っています。ゲートに電圧パルスが適用されるまで電流の流れは遮断されますが、これがトリガーとなりスロイストロンを通じて電流が流れることを可能にします。スロイストロンによって制御される電流または電圧量は、ゲート信号の発火角度を調整することにより制御されます。このメカニズムにより、起動時にモーターに供給されるインラッシュ電流が減少します。
モーターを起動する際、発火角度は低電圧を提供するように設定され、モーターが加速するにつれて徐々に増加します。電圧がライン電圧に達すると、モーターは定格速度に達します。通常運転中は直接ライン電圧を供給するバイパスコンタクターが使用されます。
モーターを停止する際には、逆のプロセスが行われます：電圧が徐々に減少し、入力供給を切断する前にモーターを減速させます。ソフトスターターは起動と停止中にのみ供給電圧を変更するため、通常運転中のモーター速度を調整することはできず、一定速度のアプリケーションでの使用に限られます。
ソフトスターターの主な利点は以下の通りです：
VFD（可変周波数ドライブ）
可変周波数ドライブ（VFD）は、半導体ベースのモータースターターであり、モーターの安全な起動/停止機能を提供しながら、運転中の全速度制御も可能です。ソフトスターターとは異なり、VFDは供給電圧と周波数の両方を制御します。誘導電動機の速度は供給周波数に直接関連しているため、VFDは動的な速度調整を必要とするアプリケーションに最適です。
VFDは整流器、DCフィルタ、およびインバータの3つの主要な回路で構成されています。プロセスはACライン電圧をDCに変換する整流器から始まり、その後DCフィルタによって平滑化されます。インバータ回路は安定したDC電圧を再度ACに変換し、その論理制御システムにより出力電圧と周波数の精密な調整が可能となります。これにより、モーターの速度は0 RPMから定格速度まで、さらには周波数を増加させることでそれ以上の速度までスムーズに調整できます。これにより、モーターのトルク-速度特性を完全に制御することができます。
供給周波数を変えることにより、VFDは運転中の動的な速度調整を可能にし、温度に基づいて速度を調整するファンや流入水圧に対応するウォーターポンプなどのリアルタイムの速度制御を必要とするアプリケーションに最適です。モーターのトルクは供給電流と電圧に直接比例するため、VFDがこれらのパラメータを制御することで細かいトルク制御が可能になります。
DOL（ダイレクトオンライン）やソフトスターターなどの従来のスターターがモーターを全速または停止させるだけであるのに対し、VFDはプログラムされた速度でモーターを運転させることで電力消費を最適化します。ただし、この多機能性にはトレードオフがあり、VFDはライン高調波を生成するため追加のフィルタが必要であり、複雑な回路（整流器、フィルタ、インバータ）により外形寸法が大きくなり、コストも通常ソフトスターターの3倍程度になります。
