Käytännön sovelluksissa taajuusmuuttajat on yleensä varustettava reaktoreilla, suodattimilla, jarruvastuksilla ja jarruyksiköillä, jotta varmistetaan niiden suorituskyvyn vakaus, pidennetään laitteiden käyttöikää ja vältetään tehokkaasti negatiiviset vaikutukset sähköverkkoon ja laitteisiin. Seuraavassa on kunkin komponentin toiminnot ja niiden syyt:

1. Reaktorit
Reaktorit lisätään yleensä taajuusmuuttajan tuloon tai lähtöön. Niiden päätehtävät ovat:

Vähennä harmonisia ja virranvaihteluita: taajuusmuuttajat luovat yliaaltoja, erityisesti matalataajuisia harmonisia (kuten 5. ja 7. harmonisia). Nämä harmoniset aiheuttavat virran vaihteluita, vaikuttavat moottorin toimintaan ja lisäävät sähköverkon kuormitusta. Reaktorit voivat tehokkaasti vaimentaa näitä yliaaltoja ja vähentää vaikutusta sähköverkkoon ja muihin laitteisiin.

Tasaiset virranvaihtelut: reaktorit voivat vähentää taajuusmuuttajan kytkentätaajuuden vaikutusta virtaan, tehdä virran aaltomuodosta tasaisemman ja auttaa vähentämään sähköverkon virran harmonisia.

Rajoita ylijännitettä ja ylivirtaa: reaktorit voivat joissakin tapauksissa rajoittaa ylijännitteen tai ylivirran esiintymistä, mikä suojaa taajuusmuuttajia ja moottoreita vaurioilta.

Asennusperusteet: Suojaa laitteita, vähennä yliaaltojen vaikutusta sähköverkkoon ja sähkölaitteisiin sekä vältä suuria taajuuksia ja ylivirta-ongelmia.

2. Suodattimet
Suodattimia käytetään yleensä invertterin lähtöpäässä. Niiden tehtävät ovat:

Eliminoi korkeataajuiset yliaallot: Invertterin synnyttämä suurtaajuinen kytkentäkohina voi häiritä moottoria ja muita sähkölaitteita. Suodatin voi parantaa järjestelmän vakautta suodattamalla korkeataajuista kohinaa.

Paranna moottorin käyttöympäristöä: Suodatin voi poistaa korkeataajuisten harmonisten vaikutuksen moottoriin, välttää ongelmia, kuten moottorin ylikuumenemista, tärinää ja melua, ja parantaa moottorin toiminnan vakautta.

Sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) vähentäminen: Suodatin voi tehokkaasti vähentää sähkömagneettisia häiriöitä, varmistaa, että laite täyttää sähkömagneettisen yhteensopivuuden (EMC) standardit, ja välttää vaikuttamasta muiden elektronisten laitteiden normaaliin toimintaan.

Asennuksen syyt: Vähennä suurtaajuisia häiriöitä ja yliaaltoja, paranna järjestelmän sähköistä ympäristöä ja suojaa moottoria ja muita laitteita häiriöiltä.

3. Jarruvastus
Jarruvastuksia käytetään yleensä jarruyksiköiden yhteydessä. Niiden päätehtävät ovat:

Absorboi regeneratiivista energiaa: Kun invertterin käyttämä moottori pysähtyy, moottorin pyörimisinertia muuntaa liike-energian sähköenergiaksi ja syöttää sen takaisin invertteriin. Jos toimenpiteisiin ei ryhdytä, liiallinen regeneratiivinen energia voi aiheuttaa DC-väylän jännitteen liian korkeaksi ja vaurioittaa invertteriä. Jarruvastus voi absorboida tämän ylimääräisen energian ja muuttaa sen lämpöenergiaksi, mikä estää tasavirtaväylän jännitteen nousemisen liian korkeaksi.
Paranna jarrutustehoa: Suurinopeuksisissa moottorikäyttösovelluksissa jarruvastus voi tehokkaasti auttaa moottoria hidastamaan nopeasti ja estää moottoria muodostamasta liian suurta käänteisvirtaa hitauden vuoksi sen pysähtyessä.
Asennuksen syy: Imeydy moottorin regeneratiiviseen energiaan varmistaaksesi invertterin ja moottorin turvallisen toiminnan, erityisesti sovelluksissa, joissa käynnistys/pysäytys on usein.

4. Jarruyksikkö
Jarruyksikköä käytetään yhdessä jarruvastuksen kanssa. Se vastaa pääasiassa jarruvastuksen toiminnan ohjaamisesta ja säätämisestä:

Ohjaa DC-väylän jännitettä: Kun invertteri toimii, moottorin inertia voi syöttää liikaa energiaa takaisin DC-väylään, jolloin väylän jännite kasvaa. Jarruyksikön tehtävänä on valvoa tasavirtaväylän jännitettä. Kun jännite on liian korkea, se laukaisee automaattisesti jarruvastuksen absorboimaan ylimääräistä energiaa estääkseen väylän jännitettä ylittämästä standardia.
Tarjoaa nopea jarrutus: Jarruyksikkö ja vastus toimivat yhdessä, jotta invertteri kuluttaa nopeasti ylimääräistä energiaa, kun moottori pysähtyy tai kääntää jarrua, lyhentää moottorin pysähtymisaikaa ja parantaa ohjausjärjestelmän tehokkuutta.
Asennuksen syyt: Regeneratiivisen energian takaisinvirtauksen hallinta, invertterin suojaaminen liialliselta jännitteeltä ja moottorin nopean ja turvallisen jarrutuksen varmistaminen.

Yhteenveto
Invertterin varsinaisessa käytössä reaktorien, suodattimien, jarruvastusten ja jarruyksiköiden asennus voi:
Vaimentaa tehokkaasti yliaaltoja, vähentää sähkömagneettisia häiriöitä ja varmistaa laitteiden ja sähköverkkojen vakauden.
Paranna moottorin toiminnan tehokkuutta ja käyttöikää ja vähennä ongelmia, kuten moottorin ylikuumenemista, melua ja suurtaajuisen melun aiheuttamaa tärinää.
Käsittele moottorin regeneratiivista energiaa, estä invertterin tasavirtaväylän jännite liian korkeaksi ja varmista järjestelmän turvallinen ja vakaa toiminta.
Siksi näiden komponenttien kohtuullinen kokoonpano voi parantaa merkittävästi invertterin suorituskykyä, parantaa järjestelmän turvallisuutta ja pidentää laitteiden käyttöikää.
Käytettäessä taajuusmuuttajaa (VFD), kaikki sovellukset eivät vaadi reaktorien, suodattimien, jarruvastusten ja jarruyksiköiden asentamista. Se, tarvitseeko nämä komponentit asentaa, riippuu tietystä sovellusympäristöstä, järjestelmävaatimuksista ja laitteiden käyttöolosuhteista. Tässä on joitain yleisiä syitä ja skenaarioita näiden komponenttien lisäämiseen:

1. Tilanteet, joissa tarvitaan reaktoreita
Suuri verkon harmoninen saastuminen: Kun invertteriä käytetään ympäristössä, jossa verkon virransyöttöolosuhteet ovat epävakaat tai verkossa on voimakasta harmonista saastetta, reaktori voi auttaa vähentämään invertterin kytkentätaajuuden synnyttämiä harmonisia, jotta verkko ei saastuta enemmän.
Suuri invertteriteho: käytettäessä suuritehoisia inverttereitä, erityisesti yli 50 kW:n inverttereitä, reaktorit voivat vähentää tehokkaasti virran vaihteluita ja vähentää vaikutusta verkkoon ja laitteisiin.
Suuret verkkojännitteen vaihtelut: Reaktorit voivat vaimentaa verkkojännitteen vaihtelut varmistaakseen invertterin normaalin toiminnan, erityisesti alueilla, joilla verkon jännite on epävakaa tai herkkä.
Tyypilliset sovellukset: invertterit suuritehoisilla kuormilla, kuten voimalaitokset, raskaat koneet ja kaivokset; tiukat teollisuusverkkoympäristöt vaaditaan.

2. Tilanteet, joissa suodattimia tarvitaan
Korkeataajuiset meluongelmat moottorikäytöissä: Invertterin synnyttämä suurtaajuinen kytkentäkohina voi aiheuttaa sähkömagneettisia häiriöitä (EMI) moottoriin ja sitä ympäröiviin elektronisiin laitteisiin. Jos sovelluksesi on vähennettävä sähkömagneettisia häiriöitä tai jos lähellä toimii herkkiä elektronisia laitteita (kuten PLC:itä, antureita jne.), suodattimet ovat erittäin tarpeellisia.
Noudata sähkömagneettista yhteensopivuutta (EMC) koskevia vaatimuksia: Jos laitteen on täytettävä tiukat EMC-standardit, suodatin voi tehokkaasti vähentää sähkömagneettisen säteilyn ja johtumisen häiriöitä varmistaakseen, että laite täyttää kansalliset tai kansainväliset sähkömagneettista yhteensopivuutta koskevat standardit.
Paranna moottorin toimintaa: Jos invertteri käyttää moottoria ja siinä on ongelmia, kuten moottorin ylikuumeneminen, lisääntynyt melu tai tärinä, suodatin voi vähentää suurtaajuisten yliaaltojen aiheuttamaa iskua.
Tyypilliset sovellukset: Sovellukset, joissa on tiukat vaatimukset sähkömagneettisille häiriöille, kuten korkean tarkkuuden valmistus, laboratoriolaitteet, viestintälaitteet, lääketieteelliset laitteet jne.

3. Tilanteet, joissa jarruvastuksia tarvitaan
Toistuva käynnistys/pysäytys tai jarrutusvaatimukset: Tilanteissa, joissa vaaditaan toistuvaa käynnistystä ja pysäytystä, moottorin hitausvoiman tuottama regenerointienergia voi aiheuttaa DC-väylän jännitteen nousevan jyrkästi. Tällä hetkellä tarvitaan jarruvastus, joka absorboi tämän osan energiasta, jotta jännite ei ylittäisi standardia ja varmistetaan invertterin normaali toiminta.
Suuren kuormituksen sovellukset pitkäaikaisessa käytössä: Jos moottorin kuormitus on suuri ja käy pitkään, erityisesti moottorin hidastuessa tai pysähtyessä, se voi tuottaa suuren käänteisenergian. Jarruvastus voi estää moottoria tuottamasta liiallista jännitettä inertian takia.
Sovellukset, jotka vaativat nopeaa sammutusta tai kuorman hidastamista: Esimerkiksi sovelluksissa, kuten hihnakuljettimissa ja hisseissä, jotka vaativat nopean sammutuksen, jarruvastukset voivat nopeuttaa moottorin hidastamista ja lyhentää pysähtymisaikaa.
Tyypillisiä käyttökohteita: nosturit, kuljetinhihnat, tekstiilikoneet, hissit, puhaltimet ja pumput, jotka käynnistyvät ja pysähtyvät nopeasti jne.
4. Tilanteet, joissa jarruyksiköitä tarvitaan
Tilanteet, joissa regeneratiivista energiaa on säädettävä: Kun moottoria on käytettävä nopean pysäytyksen tai peruutusjarrutuksen yhteydessä, DC-väylän jännite voi olla liian korkea. Jarruyksikkö voi valvoa ja ohjata tätä jännitettä varmistaakseen, että se ei vahingoita invertteriä.
Moottorin takaisinsyöttöenergia on suuri: Suuritehoisilla inverttereillä, erityisesti suurilla hitauskuormilla, kuten puhaltimilla, pumpuilla, raskailla koneilla jne., moottorin hitausvoiman tuottama regenerointienergia on suuri. Jarruyksikköä käytetään yhdessä jarruvastuksen kanssa varmistamaan regeneratiivisen energian tehokas imeytyminen ja välttämään liiallisen jännitteen aiheuttamat viat.
Käyttö suurella kuormituksella ja erittäin dynaamisissa olosuhteissa: Esimerkiksi tilanteissa, joissa vaaditaan toistuvia nopeuden muutoksia (kuten hissit ja nosturit), jarruyksikkö voi auttaa kuluttamaan nopeasti takaisinkytkentäenergiaa ja suojaamaan invertteriä ja moottoria.
Tyypilliset sovellukset: korkean dynaamisen vasteen omaavat moottorikäyttöjärjestelmät, kuten hissit, nosturit, hihnakuljettimet, automatisoidut tuotantolinjat jne.

Yhteenveto:
Näitä komponentteja tarvitaan yleensä seuraavissa tapauksissa:

Kun verkon laatu on huono, harmoniset suuret tai jännitteen vaihtelut ovat suuria, asenna reaktori suojaamaan invertteriä ja verkkoa.

Kun sähkömagneettisille häiriöille (EMI) on tiukat vaatimukset tai moottorin sujuvuutta on parannettava, asenna suodatin.
Sovelluksissa, joissa käynnistys/pysäytys tai nopea hidastuvuus on usein, on tarpeen asentaa jarruvastus ja jarruyksikkö, jotka auttavat ohjaamaan takaisinkytkentäenergiaa ja varmistamaan taajuusmuuttajan ja moottorin turvallisen toiminnan.
Näiden komponenttien asentamisen tarve riippuu järjestelmän erityistarpeista, kuormitustyypistä ja työympäristöstä. Näitä lisäkomponentteja harkitaan yleensä sovelluksissa, joissa on paljon tehoa, usein toistuvat käynnistykset ja pysäytykset tai tiukat sähköympäristövaatimukset.