U praktičnim primjenama, frekventni pretvarači obično moraju biti opremljeni prigušnicama, filterima, kočionim otpornicima i kočionim jedinicama kako bi se osigurala stabilnost njihovih performansi, produžio vijek trajanja opreme i efikasno izbjegli negativni utjecaji na električnu mrežu i opremu. Slijede funkcije svake komponente i njihovi razlozi:

1. Reaktori
Reaktori se obično dodaju na ulaz ili izlaz frekventnog pretvarača. Njihove glavne funkcije su:

Smanjite harmonike i strujne fluktuacije: frekventni pretvarači će generisati harmonike, posebno niskofrekventne harmonike (kao što su 5. i 7. harmonici). Ovi harmonici će uzrokovati strujne fluktuacije, utjecati na rad motora i povećati opterećenje električne mreže. Reaktori mogu efikasno potisnuti ove harmonike i smanjiti uticaj na električnu mrežu i drugu opremu.

Glatke fluktuacije struje: reaktori mogu smanjiti uticaj frekvencije preklapanja frekventnog pretvarača na struju, učiniti talasni oblik struje glatkijim i pomoći u smanjenju strujnih harmonika električne mreže.

Ograničite prenapon i prekomjernu struju: prigušnice mogu ograničiti pojavu prenapona ili prekomjerne struje u nekim slučajevima, štiteći frekventne pretvarače i motore od oštećenja.

Razlozi za ugradnju: zaštitite opremu, smanjite utjecaj harmonika na električnu mrežu i električnu opremu i izbjegnite fluktuacije visokih frekvencija i probleme sa prekomjernom strujom.

2. Filteri
Filteri se općenito koriste na izlaznom kraju pretvarača. Njihove funkcije su:

Uklonite visokofrekventne harmonike: Visokofrekventni šum prebacivanja koji stvara inverter može ometati motor i drugu električnu opremu. Filter može poboljšati stabilnost sistema filtriranjem visokofrekventne buke.

Poboljšajte radno okruženje motora: Filter može eliminirati utjecaj visokofrekventnih harmonika na motor, izbjeći probleme kao što su pregrijavanje, vibracije i buka motora i poboljšati stabilnost rada motora.

Smanjenje elektromagnetnih smetnji (EMI): Filter može efikasno smanjiti elektromagnetne smetnje, osigurati da oprema ispunjava standarde elektromagnetne kompatibilnosti (EMC) i izbjeći utjecaj na normalan rad druge elektronske opreme.

Razlozi za ugradnju: Smanjite visokofrekventne smetnje i harmonike, poboljšajte električno okruženje sistema i zaštitite motor i drugu opremu od smetnji.

3. Kočioni otpornik
Kočni otpornici se obično koriste zajedno sa kočnim jedinicama. Njihove glavne funkcije su:

Apsorbirati regenerativnu energiju: Kada se motor koji pokreće pretvarač zaustavi, rotirajuća inercija motora će pretvoriti kinetičku energiju u električnu energiju i vratiti je nazad u pretvarač. Ako se ne poduzmu nikakve mjere, prekomjerna regenerativna energija može uzrokovati previsok napon istosmjerne sabirnice i oštetiti pretvarač. Kočioni otpornik može apsorbirati ovaj višak energije i pretvoriti je u toplinsku energiju, čime se sprječava da napon DC sabirnice bude previsok.
Poboljšajte učinak kočenja: U aplikacijama za pogon motora velike brzine, kočni otpornik može efikasno pomoći da se motor brzo uspori i spriječi da motor generiše previsoku obrnutu struju zbog inercije kada se zaustavi.
Razlog ugradnje: Apsorbirajte regenerativnu energiju motora kako biste osigurali siguran rad pretvarača i motora, posebno u aplikacijama s čestim startovanjem/zaustavljanjem.

4. Kočna jedinica
Kočna jedinica se koristi zajedno sa kočionim otpornikom. On je uglavnom odgovoran za kontrolu i podešavanje rada kočionog otpornika:

Kontrolirajte napon DC sabirnice: Kada pretvarač radi, inercija motora može vratiti previše energije natrag u DC sabirnicu, uzrokujući povećanje napona sabirnice. Funkcija kočione jedinice je praćenje napona DC sabirnice. Kada je napon previsok, on automatski pokreće kočioni otpornik da apsorbuje višak energije kako bi spriječio da napon sabirnice premaši standard.
Osigurajte brzo kočenje: Kočna jedinica i otpornik rade zajedno kako bi omogućili pretvaraču da brzo potroši višak energije kada motor zaustavi ili okrene kočnicu, smanji vrijeme zaustavljanja motora i poboljša efikasnost kontrolnog sistema.
Razlozi za ugradnju: Kontrolirajte povratni tok regenerativne energije, zaštitite pretvarač od previsokog napona i osigurajte brzo i sigurno kočenje motora.

Rezime
U stvarnoj primjeni pretvarača, ugradnja prigušnica, filtera, kočionih otpornika i kočionih jedinica može:
Efikasno potiskuju harmonike, smanjuju elektromagnetne smetnje i osiguravaju stabilnost opreme i električne mreže.
Poboljšajte efikasnost i životni vijek motora i smanjite probleme kao što su pregrijavanje motora, buka i vibracije uzrokovane visokofrekventnom bukom.
Obradite regenerativnu energiju motora, spriječite previsok napon invertorske istosmjerne sabirnice i osigurajte siguran i stabilan rad sistema.
Stoga, razumna konfiguracija ovih komponenti može značajno poboljšati performanse pretvarača, poboljšati sigurnost sistema i produžiti vijek trajanja opreme.
Kada se koristi frekventni pretvarač (VFD), ne zahtijevaju sve primjene ugradnju prigušnica, filtera, kočionih otpornika i kočionih jedinica. Da li ove komponente treba da se instaliraju zavisi od specifičnog okruženja aplikacije, sistemskih zahteva i uslova rada opreme. Evo nekoliko uobičajenih razloga i scenarija za dodavanje ovih komponenti:

1. Situacije u kojima su potrebni reaktori
Visoko harmonijsko zagađenje mreže: Kada se pretvarač koristi u okruženju gdje su uvjeti napajanja mreže nestabilni ili mreža ima jako harmonijsko zagađenje, reaktor može pomoći u smanjenju harmonika koje stvara frekvencija uključivanja pretvarača kako bi se izbjeglo izazivanje većeg zagađenja mreže.
Velika snaga invertera: U primeni invertera velike snage, posebno invertera iznad 50 kW, prigušnici mogu efikasno smanjiti strujne fluktuacije i smanjiti uticaj na mrežu i opremu.
Velike fluktuacije napona u mreži: Reaktori mogu suzbiti fluktuacije napona mreže kako bi osigurali normalan rad pretvarača, posebno u područjima gdje je napon mreže nestabilan ili krhak.
Tipične primjene: pretvarači sa velikim opterećenjem kao što su elektrane, teške mašine i rudnici; potrebna su stroga industrijska mreža.

2. Situacije u kojima su filteri potrebni
Problemi sa visokofrekventnim šumom u motornim pogonima: Visokofrekventni šum prebacivanja koji generiše inverter može uzrokovati elektromagnetne smetnje (EMI) na motoru i okolnoj elektronskoj opremi. Ako vaša aplikacija treba da smanji elektromagnetne smetnje, ili ako u blizini radi osjetljiva elektronska oprema (kao što su PLC-ovi, senzori, itd.), filteri su vrlo potrebni.
Usklađenost sa zahtjevima elektromagnetne kompatibilnosti (EMC): Ako oprema treba da ispuni stroge EMC standarde, filter može efikasno smanjiti smetnje elektromagnetnog zračenja i provodljivosti kako bi osigurao da oprema ispunjava nacionalne ili međunarodne standarde elektromagnetne kompatibilnosti.
Poboljšajte rad motora: Ako inverter pokreće motor i postoje problemi kao što su pregrijavanje motora, povećana buka ili vibracije, filter može smanjiti utjecaj uzrokovan visokofrekventnim harmonicima.
Tipične primjene: Aplikacije sa strogim zahtjevima za elektromagnetne smetnje, kao što su proizvodnja visoke preciznosti, laboratorijska oprema, komunikaciona oprema, medicinska oprema itd.

3. Situacije u kojima su potrebni kočni otpornici
Zahtjevi čestog pokretanja/zaustavljanja ili kočenja: U situacijama u kojima je potrebno često pokretanje i zaustavljanje, regenerativna energija koju motor stvara zbog inercije može uzrokovati nagli porast napona DC sabirnice. U ovom trenutku je potreban kočioni otpornik da apsorbuje ovaj dio energije kako bi se spriječio napon da prekorači standard i osigurao normalan rad pretvarača.
Primene sa velikim opterećenjem sa dugotrajnim radom: Ako je opterećenje motora veliko i radi dugo vremena, posebno kada motor usporava ili se zaustavlja, može generisati veliku povratnu energiju. Kočioni otpornik može spriječiti motor da generira prevelik napon zbog inercije.
Aplikacije koje zahtijevaju brzo gašenje ili usporavanje opterećenja: Na primjer, u aplikacijama kao što su trakasti transporteri i elevatori koji zahtijevaju brzo gašenje, kočni otpornici mogu ubrzati usporavanje motora i skratiti vrijeme zaustavljanja.
Tipične primjene: dizalice, transportne trake, tekstilni strojevi, dizala, ventilatori i pumpe koje se brzo pokreću i zaustavljaju, itd.
4. Situacije u kojima su potrebne kočione jedinice
Prilike u kojima je potrebno kontrolisati regenerativnu energiju: Kada je potrebno koristiti motor u slučaju brzog zaustavljanja ili kočenja unazad, napon istosmjerne sabirnice može biti previsok. Kočiona jedinica može pratiti i kontrolirati ovaj napon kako bi osigurala da ne uzrokuje oštećenje pretvarača.
Regenerativna energija koju vraća motor je velika: Za pretvarače velike snage, posebno na velikim inercijskim opterećenjima kao što su ventilatori, pumpe, teške mašine, itd., regenerativna energija koju stvara inercija motora je velika. Kočiona jedinica se koristi zajedno sa kočionim otpornikom kako bi se osiguralo da se regenerativna energija efikasno apsorbira i izbjegle kvarovi uzrokovani prevelikim naponom.
Rad pod velikim opterećenjem i visokim dinamičkim uvjetima: Na primjer, u situacijama kada su potrebne česte promjene brzine (kao što su dizala i dizalice), kočiona jedinica može pomoći da se brzo potroši povratna energija i zaštiti pretvarač i motor.
Tipične primjene: motorni pogonski sistemi visokog dinamičkog odziva, kao što su dizala, dizalice, trakasti transporteri, automatizirane proizvodne linije, itd.

sažetak:
Ove komponente su obično potrebne u sljedećim slučajevima:

Kada je kvalitet mreže loš, harmonici su veliki ili su fluktuacije napona velike, instalirajte reaktor da zaštitite inverter i mrežu.

Kada postoje strogi zahtjevi za elektromagnetne smetnje (EMI) ili kada je potrebno poboljšati glatkoću rada motora, instalirajte filter.
Za aplikacije s čestim startovanjem/zaustavljanjem ili brzim usporavanjem, potrebno je ugraditi kočioni otpornik i kočionu jedinicu kako bi se pomoglo u kontroli povratne regenerativne energije i osiguralo siguran rad pretvarača i motora.
Da li je potrebno instalirati ove komponente zavisi od specifičnih potreba sistema, vrste opterećenja i radnog okruženja. Za aplikacije sa velikom snagom, čestim startovanjem/zaustavljanjem ili strogim zahtevima za električno okruženje, ove dodatne komponente se obično razmatraju.