В практических применениях преобразователи частоты обычно должны быть оснащены реакторами, фильтрами, тормозными резисторами и тормозными блоками для обеспечения стабильности их работы, продления срока службы оборудования и эффективного предотвращения негативного воздействия на электросеть и оборудование. Ниже приведены функции каждого компонента и их причины:

1. Реакторы
Реакторы обычно добавляются на вход или выход преобразователя частоты. Их основные функции:

Уменьшение гармоник и колебаний тока: преобразователи частоты генерируют гармоники, особенно низкочастотные гармоники (такие как 5-я и 7-я гармоники). Эти гармоники вызывают колебания тока, влияют на работу двигателя и увеличивают нагрузку на электросеть. Реакторы могут эффективно подавлять эти гармоники и уменьшать воздействие на электросеть и другое оборудование.

Сглаживание колебаний тока: реакторы могут снизить влияние частоты переключения преобразователя частоты на ток, сделать форму кривой тока более гладкой и помочь снизить гармоники тока в электросети.

Ограничение перенапряжения и сверхтока: реакторы могут ограничивать возникновение перенапряжения или сверхтока в некоторых случаях, защищая преобразователи частоты и двигатели от повреждений.

Причины установки: защита оборудования, снижение воздействия гармоник на электросеть и электрооборудование, а также предотвращение высокочастотных колебаний и проблем, связанных с перегрузками по току.

2. Фильтры
Фильтры обычно используются на выходе инвертора. Их функции:

Устранение высокочастотных гармоник: Высокочастотный шум переключения, генерируемый инвертором, может мешать работе двигателя и другого электрооборудования. Фильтр может улучшить стабильность системы, отфильтровывая высокочастотный шум.

Улучшить условия эксплуатации двигателя: Фильтр может устранить воздействие высокочастотных гармоник на двигатель, избежать таких проблем, как перегрев, вибрация и шум двигателя, а также повысить стабильность работы двигателя.

Снижение электромагнитных помех (ЭМП): Фильтр может эффективно снижать электромагнитные помехи, обеспечивать соответствие оборудования стандартам электромагнитной совместимости (ЭМС) и не допускать влияния на нормальную работу другого электронного оборудования.

Причины установки: снижение высокочастотных помех и гармоник, улучшение электрической среды системы, защита двигателя и другого оборудования от помех.

3. Тормозной резистор
Тормозные резисторы обычно используются совместно с тормозными блоками. Их основными функциями являются:

Поглощение рекуперативной энергии: Когда двигатель, приводимый в действие инвертором, останавливается, инерция вращения двигателя преобразует кинетическую энергию в электрическую и возвращает ее инвертору. Если не принять никаких мер, избыточная рекуперативная энергия может привести к слишком высокому напряжению шины постоянного тока и повреждению инвертора. Тормозной резистор может поглощать эту избыточную энергию и преобразовывать ее в тепловую энергию, тем самым предотвращая слишком высокое напряжение шины постоянного тока.
Улучшение эффекта торможения: в высокоскоростных приводах тормозной резистор может эффективно помочь двигателю быстро замедлиться и предотвратить генерацию двигателем слишком высокого обратного тока из-за инерции при остановке.
Причина установки: Поглощение рекуперативной энергии двигателя для обеспечения безопасной работы инвертора и двигателя, особенно в условиях частых пусков/остановок.

4. Тормозной блок
Тормозной блок используется совместно с тормозным резистором. Он в основном отвечает за управление и регулировку работы тормозного резистора:

Управление напряжением шины постоянного тока: Когда инвертор работает, инерция двигателя может подавать слишком много энергии обратно в шину постоянного тока, что приводит к увеличению напряжения на шине. Функция тормозного блока заключается в контроле напряжения шины постоянного тока. Когда напряжение слишком высокое, он автоматически включает тормозной резистор для поглощения избыточной энергии, чтобы не допустить превышения напряжения на шине стандарта.
Обеспечивает быстрое торможение: тормозной блок и резистор работают вместе, позволяя инвертору быстро потреблять избыточную энергию при остановке двигателя или реверсировании тормоза, сокращая время остановки двигателя и повышая эффективность системы управления.
Причины установки: контроль обратного потока рекуперативной энергии, защита инвертора от избыточного напряжения, обеспечение быстрого и безопасного торможения двигателя.

Краткое содержание
При фактическом применении инвертора установка реакторов, фильтров, тормозных резисторов и тормозных блоков может:
Эффективно подавляют гармоники, снижают электромагнитные помехи и обеспечивают стабильность работы оборудования и электросетей.
Повысьте эффективность и срок службы двигателя, а также уменьшите такие проблемы, как перегрев двигателя, шум и вибрация, вызванные высокочастотным шумом.
Обрабатывает рекуперативную энергию двигателя, предотвращает слишком высокое напряжение на шине постоянного тока инвертора и обеспечивает безопасную и стабильную работу системы.
Таким образом, разумная конфигурация этих компонентов может значительно улучшить производительность инвертора, повысить безопасность системы и продлить срок службы оборудования.
При использовании частотно-регулируемого привода (VFD) не все приложения требуют установки реакторов, фильтров, тормозных резисторов и тормозных блоков. Необходимость установки этих компонентов зависит от конкретной среды приложения, системных требований и условий работы оборудования. Вот некоторые распространенные причины и сценарии добавления этих компонентов:

1. Ситуации, когда необходимы реакторы
Высокий уровень гармонических искажений в сети: если инвертор используется в среде, где условия электроснабжения сети нестабильны или в сети наблюдается сильный уровень гармонических искажений, реактор может помочь снизить гармоники, генерируемые частотой переключения инвертора, чтобы избежать еще большего загрязнения сети.
Высокая мощность инвертора: при использовании инверторов высокой мощности, особенно свыше 50 кВт, реакторы могут эффективно снижать колебания тока и уменьшать воздействие на сеть и оборудование.
Большие колебания напряжения сети: реакторы могут подавлять колебания напряжения сети, обеспечивая нормальную работу инвертора, особенно в районах, где напряжение сети нестабильно или нестабильно.
Типичные области применения: инверторы с мощными нагрузками, например, электростанции, тяжелое машиностроение и шахты; требуются строгие промышленные сетевые условия.

2. Ситуации, когда необходимы фильтры
Проблемы с высокочастотным шумом в приводах двигателей: высокочастотный шум переключения, создаваемый инвертором, может вызывать электромагнитные помехи (ЭМП) для двигателя и окружающего электронного оборудования. Если вашему приложению необходимо снизить электромагнитные помехи или если рядом работает чувствительное электронное оборудование (такое как ПЛК, датчики и т. д.), фильтры крайне необходимы.
Соответствие требованиям электромагнитной совместимости (ЭМС): если оборудование должно соответствовать строгим стандартам ЭМС, фильтр может эффективно снизить помехи электромагнитного излучения и проводимости, гарантируя, что оборудование соответствует национальным или международным стандартам электромагнитной совместимости.
Улучшение работы двигателя: если инвертор управляет двигателем и возникают такие проблемы, как перегрев двигателя, повышенный шум или вибрация, фильтр может уменьшить воздействие высокочастотных гармоник.
Типичные области применения: области применения со строгими требованиями к электромагнитным помехам, такие как высокоточное производство, лабораторное оборудование, коммуникационное оборудование, медицинское оборудование и т. д.

3. Ситуации, когда требуются тормозные резисторы
Требования к частому запуску/остановке или торможению: В ситуациях, когда требуются частые запуски и остановки, рекуперативная энергия, вырабатываемая двигателем из-за инерции, может привести к резкому повышению напряжения на шине постоянного тока. В это время необходим тормозной резистор для поглощения этой части энергии, чтобы не допустить превышения напряжением стандарта и обеспечить нормальную работу инвертора.
Высоконагруженные приложения с длительной работой: Если нагрузка двигателя большая и он работает долгое время, особенно когда двигатель замедляется или останавливается, он может генерировать большую обратную энергию. Тормозной резистор может предотвратить генерацию двигателем избыточного напряжения из-за инерции.
Приложения, требующие быстрого выключения или замедления нагрузки: например, в таких приложениях, как ленточные конвейеры и лифты, где требуется быстрое выключение, тормозные резисторы могут ускорить замедление двигателя и сократить время остановки.
Типичные области применения: краны, конвейерные ленты, текстильное оборудование, лифты, вентиляторы и насосы, которые быстро запускаются и останавливаются и т. д.
4. Ситуации, когда требуются тормозные устройства
Случаи, когда необходимо контролировать рекуперативную энергию: Когда двигатель необходимо использовать в случае быстрой остановки или обратного торможения, напряжение шины постоянного тока может быть слишком высоким. Тормозной блок может контролировать и управлять этим напряжением, чтобы гарантировать, что оно не повредит инвертор.
Регенеративная энергия, возвращаемая двигателем, велика: Для инверторов большой мощности, особенно на больших инерционных нагрузках, таких как вентиляторы, насосы, тяжелая техника и т. д., регенеративная энергия, генерируемая инерцией двигателя, велика. Тормозной блок используется вместе с тормозным резистором, чтобы гарантировать эффективное поглощение регенеративной энергии и избежать отказов, вызванных избыточным напряжением.
Работа в условиях высокой нагрузки и высокой динамики: например, в ситуациях, когда требуется частое изменение скорости (например, в лифтах и ​​кранах), тормозной блок может помочь быстро поглотить энергию обратной связи и защитить инвертор и двигатель.
Типичные области применения: высокодинамичные системы привода двигателей, такие как лифты, краны, ленточные конвейеры, автоматизированные производственные линии и т. д.

Краткое содержание:
Эти компоненты обычно требуются в следующих случаях:

Если качество сети плохое, гармоники велики или колебания напряжения велики, установите реактор для защиты инвертора и сети.

Если существуют строгие требования к электромагнитным помехам (ЭМП) или необходимо улучшить плавность работы двигателя, установите фильтр.
Для применений с частыми пусками/остановками или быстрым замедлением необходимо установить тормозной резистор и тормозной блок, чтобы помочь контролировать рекуперативную энергию обратной связи и обеспечить безопасную работу инвертора и двигателя.
Необходимость установки этих компонентов зависит от конкретных потребностей системы, типа нагрузки и рабочей среды. Для приложений с высокой мощностью, частыми пусками/остановками или строгими требованиями к электрической среде эти дополнительные компоненты обычно рассматриваются.