Σε πρακτικές εφαρμογές, οι μετατροπείς συχνότητας συνήθως χρειάζεται να είναι εξοπλισμένοι με αντιδραστήρες, φίλτρα, αντιστάσεις πέδησης και μονάδες πέδησης για να διασφαλίζεται η σταθερότητα της απόδοσής τους, να παρατείνεται η διάρκεια ζωής του εξοπλισμού και να αποφεύγονται αποτελεσματικά οι αρνητικές επιπτώσεις στο ηλεκτρικό δίκτυο και τον εξοπλισμό. Ακολουθούν οι λειτουργίες κάθε στοιχείου και οι λόγοι τους:

1. Αντιδραστήρες
Συνήθως προστίθενται αντιδραστήρες στην είσοδο ή την έξοδο του μετατροπέα συχνότητας. Οι κύριες λειτουργίες τους είναι:

Μειώστε τις αρμονικές και τις διακυμάνσεις ρεύματος: οι μετατροπείς συχνότητας θα παράγουν αρμονικές, ειδικά αρμονικές χαμηλής συχνότητας (όπως η 5η και η 7η αρμονική). Αυτές οι αρμονικές θα προκαλέσουν διακυμάνσεις του ρεύματος, θα επηρεάσουν τη λειτουργία του κινητήρα και θα αυξήσουν την επιβάρυνση στο ηλεκτρικό δίκτυο. Οι αντιδραστήρες μπορούν να καταστείλουν αποτελεσματικά αυτές τις αρμονικές και να μειώσουν τις επιπτώσεις στο ηλεκτρικό δίκτυο και σε άλλο εξοπλισμό.

Ομαλές διακυμάνσεις ρεύματος: οι αντιδραστήρες μπορούν να μειώσουν την επίδραση της συχνότητας μεταγωγής του μετατροπέα συχνότητας στο ρεύμα, να κάνουν την τρέχουσα κυματομορφή πιο ομαλή και να συμβάλουν στη μείωση των αρμονικών ρεύματος του ηλεκτρικού δικτύου.

Περιορίστε την υπέρταση και το υπερβολικό ρεύμα: οι αντιδραστήρες μπορούν να περιορίσουν την εμφάνιση υπέρτασης ή υπερέντασης σε ορισμένες περιπτώσεις, προστατεύοντας τους μετατροπείς συχνότητας και τους κινητήρες από ζημιά.

Λόγοι εγκατάστασης: προστασία του εξοπλισμού, μείωση της επίδρασης των αρμονικών στο ηλεκτρικό δίκτυο και στον ηλεκτρικό εξοπλισμό και αποφυγή διακυμάνσεων υψηλής συχνότητας και προβλημάτων υπερέντασης.

2. Φίλτρα
Τα φίλτρα χρησιμοποιούνται γενικά στο άκρο εξόδου του μετατροπέα. Οι λειτουργίες τους είναι:

Εξάλειψη των αρμονικών υψηλής συχνότητας: Ο θόρυβος μεταγωγής υψηλής συχνότητας που δημιουργείται από τον μετατροπέα μπορεί να επηρεάσει τον κινητήρα και τον άλλο ηλεκτρικό εξοπλισμό. Το φίλτρο μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα του συστήματος φιλτράροντας τον θόρυβο υψηλής συχνότητας.

Βελτίωση του περιβάλλοντος λειτουργίας του κινητήρα: Το φίλτρο μπορεί να εξαλείψει την επίδραση των αρμονικών υψηλής συχνότητας στον κινητήρα, να αποφύγει προβλήματα όπως υπερθέρμανση, κραδασμούς και θόρυβο του κινητήρα και να βελτιώσει τη σταθερότητα της λειτουργίας του κινητήρα.

Μείωση ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (EMI): Το φίλτρο μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, να διασφαλίσει ότι ο εξοπλισμός πληροί τα πρότυπα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC) και να αποφύγει να επηρεάσει την κανονική λειτουργία άλλου ηλεκτρονικού εξοπλισμού.

Λόγοι εγκατάστασης: Μειώστε τις παρεμβολές και τις αρμονικές υψηλής συχνότητας, βελτιώστε το ηλεκτρικό περιβάλλον του συστήματος και προστατέψτε τον κινητήρα και τον άλλο εξοπλισμό από παρεμβολές.

3. Αντίσταση πέδησης
Οι αντιστάσεις πέδησης χρησιμοποιούνται συνήθως σε συνδυασμό με μονάδες πέδησης. Οι κύριες λειτουργίες τους είναι:

Απορρόφηση αναγεννητικής ενέργειας: Όταν ο κινητήρας που κινείται από τον μετατροπέα σταματά, η περιστροφική αδράνεια του κινητήρα θα μετατρέψει την κινητική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και θα την τροφοδοτήσει πίσω στον μετατροπέα. Εάν δεν ληφθούν μέτρα, η υπερβολική αναγεννητική ενέργεια μπορεί να προκαλέσει την υπερβολική υψηλή τάση του διαύλου DC και να καταστρέψει τον μετατροπέα. Η αντίσταση πέδησης μπορεί να απορροφήσει αυτήν την περίσσεια ενέργειας και να τη μετατρέψει σε θερμική ενέργεια, αποτρέποντας έτσι την πολύ υψηλή τάση του διαύλου DC.
Βελτιώστε το αποτέλεσμα πέδησης: Σε εφαρμογές κίνησης κινητήρα υψηλής ταχύτητας, η αντίσταση πέδησης μπορεί αποτελεσματικά να βοηθήσει τον κινητήρα να επιβραδύνει γρήγορα και να εμποδίσει τον κινητήρα να δημιουργήσει πολύ υψηλό αντίστροφο ρεύμα λόγω αδράνειας όταν σταματά.
Λόγος εγκατάστασης: Απορροφήστε την αναγεννητική ενέργεια του κινητήρα για να εξασφαλίσετε την ασφαλή λειτουργία του μετατροπέα και του κινητήρα, ειδικά σε εφαρμογές με συχνή εκκίνηση/διακοπή.

4. Μονάδα πέδησης
Η μονάδα πέδησης χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με την αντίσταση πέδησης. Είναι κυρίως υπεύθυνο για τον έλεγχο και τη ρύθμιση της εργασίας της αντίστασης πέδησης:

Έλεγχος της τάσης διαύλου συνεχούς ρεύματος: Όταν ο μετατροπέας λειτουργεί, η αδράνεια του κινητήρα μπορεί να τροφοδοτήσει υπερβολική ενέργεια πίσω στο δίαυλο DC, προκαλώντας αύξηση της τάσης του διαύλου. Η λειτουργία της μονάδας πέδησης είναι να παρακολουθεί την τάση διαύλου DC. Όταν η τάση είναι πολύ υψηλή, ενεργοποιεί αυτόματα την αντίσταση πέδησης για να απορροφήσει την υπερβολική ενέργεια για να αποτρέψει την υπέρβαση της τάσης του διαύλου από το πρότυπο.
Παρέχετε γρήγορο φρενάρισμα: Η μονάδα πέδησης και η αντίσταση συνεργάζονται για να επιτρέψουν στον μετατροπέα να καταναλώνει γρήγορα υπερβολική ενέργεια όταν ο κινητήρας σταματά ή αντιστρέφει το φρένο, μειώνει το χρόνο διακοπής του κινητήρα και βελτιώνει την απόδοση του συστήματος ελέγχου.
Λόγοι εγκατάστασης: Ελέγξτε την αντίστροφη ροή της αναγεννητικής ενέργειας, προστατέψτε τον μετατροπέα από υπερβολική τάση και εξασφαλίστε γρήγορο και ασφαλές φρενάρισμα του κινητήρα.

Περίληψη
Στην πραγματική εφαρμογή του μετατροπέα, η εγκατάσταση αντιδραστήρων, φίλτρων, αντιστάσεων πέδησης και μονάδων πέδησης μπορεί:
Καταστέλλει αποτελεσματικά τις αρμονικές, μειώνει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και διασφαλίζει τη σταθερότητα του εξοπλισμού και των δικτύων ισχύος.
Βελτιώστε την απόδοση και τη διάρκεια ζωής του κινητήρα και μειώστε προβλήματα όπως η υπερθέρμανση του κινητήρα, ο θόρυβος και οι κραδασμοί που προκαλούνται από τον θόρυβο υψηλής συχνότητας.
Επεξεργαστείτε την αναγεννητική ενέργεια του κινητήρα, αποτρέψτε την υπερβολική υψηλή τάση του διαύλου DC του μετατροπέα και εξασφαλίστε την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του συστήματος.
Επομένως, η λογική διαμόρφωση αυτών των στοιχείων μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του μετατροπέα, να βελτιώσει την ασφάλεια του συστήματος και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.
Όταν χρησιμοποιείτε μονάδα μεταβλητής συχνότητας (VFD), δεν απαιτούν όλες οι εφαρμογές την εγκατάσταση αντιδραστήρων, φίλτρων, αντιστάσεων πέδησης και μονάδων πέδησης. Το εάν αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να εγκατασταθούν εξαρτάται από το συγκεκριμένο περιβάλλον εφαρμογής, τις απαιτήσεις συστήματος και τις συνθήκες εργασίας του εξοπλισμού. Ακολουθούν ορισμένοι συνήθεις λόγοι και σενάρια για την προσθήκη αυτών των στοιχείων:

1. Καταστάσεις όπου χρειάζονται αντιδραστήρες
Υψηλή αρμονική ρύπανση δικτύου: Όταν ο μετατροπέας χρησιμοποιείται σε περιβάλλον όπου οι συνθήκες τροφοδοσίας του δικτύου είναι ασταθείς ή το δίκτυο έχει ισχυρή αρμονική ρύπανση, ο αντιδραστήρας μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των αρμονικών που παράγονται από τη συχνότητα μεταγωγής του μετατροπέα για να αποφευχθεί η πρόκληση μεγαλύτερης ρύπανσης στο δίκτυο.
Υψηλή ισχύς μετατροπέα: Στην εφαρμογή μετατροπέων υψηλής ισχύος, ειδικά μετατροπέων άνω των 50 kW, οι αντιδραστήρες μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά τις διακυμάνσεις ρεύματος και να μειώσουν τις επιπτώσεις στο δίκτυο και τον εξοπλισμό.
Μεγάλες διακυμάνσεις τάσης δικτύου: Οι αντιδραστήρες μπορούν να καταστείλουν τις διακυμάνσεις της τάσης του δικτύου για να εξασφαλίσουν την κανονική λειτουργία του μετατροπέα, ειδικά σε περιοχές όπου η τάση του δικτύου είναι ασταθής ή εύθραυστη.
Τυπικές εφαρμογές: μετατροπείς με φορτία υψηλής ισχύος, όπως μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, βαρέα μηχανήματα και ορυχεία. απαιτούνται αυστηρά περιβάλλοντα βιομηχανικού δικτύου.

2. Καταστάσεις όπου χρειάζονται φίλτρα
Προβλήματα θορύβου υψηλής συχνότητας σε ηλεκτροκινητήρες: Ο θόρυβος μεταγωγής υψηλής συχνότητας που δημιουργείται από τον μετατροπέα μπορεί να προκαλέσει ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI) στον κινητήρα και τον περιβάλλοντα ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Εάν η εφαρμογή σας χρειάζεται να μειώσει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές ή εάν ευαίσθητος ηλεκτρονικός εξοπλισμός (όπως PLC, αισθητήρες κ.λπ.) λειτουργεί κοντά, τα φίλτρα είναι πολύ απαραίτητα.
Συμμόρφωση με τις απαιτήσεις ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC): Εάν ο εξοπλισμός πρέπει να πληροί αυστηρά πρότυπα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας, το φίλτρο μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την παρεμβολή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και αγωγιμότητας για να διασφαλίσει ότι ο εξοπλισμός πληροί τα εθνικά ή διεθνή πρότυπα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας.
Βελτίωση της λειτουργίας του κινητήρα: Εάν ο μετατροπέας κινεί τον κινητήρα και υπάρχουν προβλήματα όπως υπερθέρμανση του κινητήρα, αυξημένος θόρυβος ή κραδασμοί, το φίλτρο μπορεί να μειώσει την κρούση που προκαλείται από αρμονικές υψηλής συχνότητας.
Τυπικές εφαρμογές: Εφαρμογές με αυστηρές απαιτήσεις για ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, όπως κατασκευή υψηλής ακρίβειας, εργαστηριακός εξοπλισμός, εξοπλισμός επικοινωνίας, ιατρικός εξοπλισμός κ.λπ.

3. Καταστάσεις όπου απαιτούνται αντιστάσεις πέδησης
Απαιτήσεις συχνής εκκίνησης/διακοπής ή πέδησης: Σε περιπτώσεις όπου απαιτείται συχνή εκκίνηση και διακοπή, η αναγεννητική ενέργεια που παράγεται από τον κινητήρα λόγω αδράνειας μπορεί να προκαλέσει απότομη αύξηση της τάσης του διαύλου DC. Αυτή τη στιγμή, χρειάζεται μια αντίσταση πέδησης για να απορροφήσει αυτό το μέρος της ενέργειας για να αποτρέψει την υπέρβαση της τάσης από το πρότυπο και να εξασφαλίσει την κανονική λειτουργία του μετατροπέα.
Εφαρμογές υψηλού φορτίου με μακροχρόνια λειτουργία: Εάν το φορτίο του κινητήρα είναι μεγάλο και λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, ειδικά όταν ο κινητήρας επιβραδύνεται ή σταματά, μπορεί να δημιουργήσει μεγάλη αντίστροφη ενέργεια. Η αντίσταση του φρένου μπορεί να εμποδίσει τον κινητήρα να δημιουργήσει υπερβολική τάση λόγω αδράνειας.
Εφαρμογές που απαιτούν ταχεία διακοπή λειτουργίας ή επιβράδυνση φορτίου: Για παράδειγμα, σε εφαρμογές όπως οι μεταφορικοί ιμάντες και οι ανελκυστήρες που απαιτούν ταχεία διακοπή λειτουργίας, οι αντιστάσεις πέδησης μπορούν να επιταχύνουν την επιβράδυνση του κινητήρα και να μειώσουν το χρόνο ακινητοποίησης.
Τυπικές εφαρμογές: γερανοί, μεταφορικές ταινίες, μηχανήματα κλωστοϋφαντουργίας, ανελκυστήρες, ανεμιστήρες και αντλίες που ξεκινούν και σταματούν γρήγορα κ.λπ.
4. Καταστάσεις όπου απαιτούνται μονάδες πέδησης
Περιπτώσεις όπου πρέπει να ελέγχεται η αναγεννητική ενέργεια: Όταν χρειάζεται να χρησιμοποιηθεί ο κινητήρας σε περίπτωση ταχείας διακοπής ή οπισθοπέδησης, η τάση διαύλου DC μπορεί να είναι πολύ υψηλή. Η μονάδα πέδησης μπορεί να παρακολουθεί και να ελέγχει αυτήν την τάση για να διασφαλίσει ότι δεν προκαλεί ζημιά στον μετατροπέα.
Η αναγεννητική ενέργεια που ανατροφοδοτείται από τον κινητήρα είναι μεγάλη: Για μετατροπείς υψηλής ισχύος, ειδικά σε μεγάλα φορτία αδράνειας όπως ανεμιστήρες, αντλίες, βαριά μηχανήματα κ.λπ., η αναγεννητική ενέργεια που παράγεται από την αδράνεια του κινητήρα είναι μεγάλη. Η μονάδα πέδησης χρησιμοποιείται μαζί με την αντίσταση πέδησης για να διασφαλιστεί ότι η αναγεννητική ενέργεια απορροφάται αποτελεσματικά και να αποφεύγονται αστοχίες που προκαλούνται από υπερβολική τάση.
Λειτουργία υπό συνθήκες υψηλού φορτίου και υψηλής δυναμικής: Για παράδειγμα, σε καταστάσεις όπου απαιτούνται συχνές αλλαγές ταχύτητας (όπως ανελκυστήρες και γερανοί), η μονάδα πέδησης μπορεί να βοηθήσει στη γρήγορη κατανάλωση της ενέργειας ανάδρασης και στην προστασία του μετατροπέα και του κινητήρα.
Τυπικές εφαρμογές: συστήματα μετάδοσης κίνησης κινητήρα υψηλής δυναμικής απόκρισης, όπως ανελκυστήρες, γερανοί, ιμάντες μεταφοράς, αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγής κ.λπ.

Περίληψη:
Αυτά τα εξαρτήματα απαιτούνται συνήθως στις ακόλουθες περιπτώσεις:

Όταν η ποιότητα του δικτύου είναι κακή, οι αρμονικές είναι μεγάλες ή οι διακυμάνσεις της τάσης είναι μεγάλες, εγκαταστήστε έναν αντιδραστήρα για την προστασία του μετατροπέα και του δικτύου.

Όταν υπάρχουν αυστηρές απαιτήσεις για ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI) ή όταν πρέπει να βελτιωθεί η ομαλή λειτουργία του κινητήρα, τοποθετήστε ένα φίλτρο.
Για εφαρμογές με συχνή εκκίνηση/διακοπή ή γρήγορη επιβράδυνση, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε μια αντίσταση πέδησης και μια μονάδα πέδησης για να βοηθήσετε στον έλεγχο της αναγεννητικής ενέργειας ανάδρασης και στη διασφάλιση της ασφαλούς λειτουργίας του μετατροπέα και του κινητήρα.
Το εάν αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να εγκατασταθούν εξαρτάται από τις ειδικές ανάγκες του συστήματος, τον τύπο φορτίου και το περιβάλλον εργασίας. Για εφαρμογές με υψηλή ισχύ, συχνή εκκίνηση/διακοπή ή αυστηρές απαιτήσεις ηλεκτρικού περιβάλλοντος, αυτά τα πρόσθετα εξαρτήματα συνήθως λαμβάνονται υπόψη.