ในการใช้งานจริง ตัวแปลงความถี่มักต้องติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ ตัวกรอง ตัวต้านทานเบรก และหน่วยเบรกเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของประสิทธิภาพการทำงาน ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ และหลีกเลี่ยงผลกระทบเชิงลบต่อโครงข่ายไฟฟ้าและอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต่อไปนี้คือฟังก์ชันของแต่ละส่วนประกอบและเหตุผล:

1. เครื่องปฏิกรณ์
โดยทั่วไปแล้วเครื่องปฏิกรณ์จะถูกเพิ่มเข้าไปในอินพุตหรือเอาต์พุตของตัวแปลงความถี่ หน้าที่หลักๆ ของเครื่องปฏิกรณ์มีดังนี้:

ลดฮาร์มอนิกส์และความผันผวนของกระแสไฟฟ้า: ตัวแปลงความถี่จะสร้างฮาร์มอนิกส์ โดยเฉพาะฮาร์มอนิกส์ความถี่ต่ำ (เช่น ฮาร์มอนิกส์ที่ 5 และ 7) ฮาร์มอนิกส์เหล่านี้จะทำให้เกิดความผันผวนของกระแสไฟฟ้า ส่งผลต่อการทำงานของมอเตอร์ และเพิ่มภาระให้กับโครงข่ายไฟฟ้า รีแอคเตอร์สามารถระงับฮาร์มอนิกส์เหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดผลกระทบต่อโครงข่ายไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่นๆ

ความผันผวนของกระแสไฟฟ้าที่ราบรื่น: เครื่องปฏิกรณ์สามารถลดผลกระทบของความถี่การสลับตัวแปลงความถี่ต่อกระแสไฟฟ้า ทำให้รูปคลื่นกระแสไฟฟ้าราบรื่นขึ้น และช่วยลดฮาร์โมนิกกระแสไฟฟ้าของโครงข่ายไฟฟ้า

จำกัดแรงดันไฟเกินและกระแสเกิน: เครื่องปฏิกรณ์สามารถจำกัดการเกิดแรงดันไฟเกินหรือกระแสเกินได้ในบางกรณี จึงช่วยปกป้องตัวแปลงความถี่และมอเตอร์จากความเสียหาย

เหตุผลในการติดตั้ง: ปกป้องอุปกรณ์ ลดผลกระทบของฮาร์โมนิกต่อระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้า และหลีกเลี่ยงความผันผวนความถี่สูงและปัญหากระแสเกิน

2. ตัวกรอง
โดยทั่วไปแล้วตัวกรองจะใช้ที่ปลายเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ ฟังก์ชันของตัวกรองมีดังนี้:

กำจัดฮาร์โมนิกความถี่สูง: เสียงรบกวนจากการสลับความถี่สูงที่เกิดจากอินเวอร์เตอร์อาจรบกวนมอเตอร์และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ตัวกรองสามารถปรับปรุงเสถียรภาพของระบบได้โดยการกรองเสียงรบกวนความถี่สูงออกไป

ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงานของมอเตอร์: ตัวกรองสามารถกำจัดผลกระทบของฮาร์โมนิกความถี่สูงต่อมอเตอร์ หลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น ความร้อนสูงเกินไป การสั่นสะเทือน และเสียงรบกวนของมอเตอร์ และปรับปรุงเสถียรภาพในการทำงานของมอเตอร์

การลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI): ตัวกรองสามารถลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์เป็นไปตามมาตรฐานความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) และหลีกเลี่ยงการส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ

เหตุผลในการติดตั้ง: ลดการรบกวนความถี่สูงและฮาร์โมนิก ปรับปรุงสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้าของระบบ และปกป้องมอเตอร์และอุปกรณ์อื่น ๆ จากการรบกวน

3. ตัวต้านทานการเบรก
ตัวต้านทานเบรกมักจะใช้ร่วมกับชุดเบรก หน้าที่หลักๆ มีดังนี้

ดูดซับพลังงานทดแทน: เมื่อมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนโดยอินเวอร์เตอร์หยุดทำงาน ความเฉื่อยในการหมุนของมอเตอร์จะแปลงพลังงานจลน์เป็นพลังงานไฟฟ้าและส่งกลับไปยังอินเวอร์เตอร์ หากไม่ดำเนินการใดๆ พลังงานทดแทนที่มากเกินไปอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าของบัส DC สูงเกินไปและทำให้อินเวอร์เตอร์เสียหาย ตัวต้านทานเบรกสามารถดูดซับพลังงานส่วนเกินนี้และแปลงเป็นพลังงานความร้อน จึงป้องกันไม่ให้แรงดันไฟฟ้าของบัส DC สูงเกินไป
ปรับปรุงเอฟเฟกต์การเบรก: ในแอพพลิเคชั่นไดรฟ์มอเตอร์ความเร็วสูง ตัวต้านทานการเบรกสามารถช่วยให้มอเตอร์ชะลอความเร็วได้อย่างรวดเร็วและป้องกันไม่ให้มอเตอร์สร้างกระแสย้อนกลับที่สูงเกินไปเนื่องจากแรงเฉื่อยเมื่อหยุด
เหตุผลในการติดตั้ง: ดูดซับพลังงานที่สร้างใหม่ของมอเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ทำงานได้อย่างปลอดภัย โดยเฉพาะในแอพพลิเคชั่นที่ต้องเริ่ม/หยุดบ่อยครั้ง

4. ชุดเบรค
หน่วยเบรกใช้ร่วมกับตัวต้านทานเบรก โดยมีหน้าที่หลักในการควบคุมและปรับการทำงานของตัวต้านทานเบรก:

ควบคุมแรงดันไฟฟ้าของบัส DC: เมื่ออินเวอร์เตอร์ทำงาน ความเฉื่อยของมอเตอร์อาจป้อนพลังงานมากเกินไปกลับเข้าไปในบัส DC ทำให้แรงดันไฟฟ้าของบัสเพิ่มขึ้น หน้าที่ของชุดเบรกคือตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของบัส DC เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป ชุดเบรกจะสั่งให้ตัวต้านทานเบรกดูดซับพลังงานส่วนเกินโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันไฟฟ้าของบัสเกินมาตรฐาน
ให้การเบรกที่รวดเร็ว: หน่วยเบรกและตัวต้านทานทำงานร่วมกันเพื่อให้อินเวอร์เตอร์สามารถใช้พลังงานส่วนเกินได้อย่างรวดเร็วเมื่อมอเตอร์หยุดหรือเบรกย้อนกลับ ลดเวลาหยุดของมอเตอร์ และปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบควบคุม
เหตุผลในการติดตั้ง: ควบคุมการไหลย้อนกลับของพลังงานที่สร้างใหม่ ปกป้องอินเวอร์เตอร์จากแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไป และรับรองการเบรกมอเตอร์ที่รวดเร็วและปลอดภัย

สรุป
ในการใช้งานจริงของอินเวอร์เตอร์ การติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ ตัวกรอง ตัวต้านทานเบรก และชุดเบรกสามารถ:
ป้องกันฮาร์มอนิกส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และทำให้แน่ใจถึงเสถียรภาพของอุปกรณ์และโครงข่ายไฟฟ้า
เพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของมอเตอร์ และลดปัญหาต่างๆ เช่น มอเตอร์ร้อนเกินไป เสียงดัง และการสั่นสะเทือนที่เกิดจากสัญญาณรบกวนความถี่สูง
ประมวลผลพลังงานที่สร้างใหม่ของมอเตอร์ ป้องกันไม่ให้แรงดันไฟฟ้าของบัส DC ของอินเวอร์เตอร์สูงเกินไป และรับรองการทำงานที่ปลอดภัยและเสถียรของระบบ
ดังนั้น การกำหนดค่าที่เหมาะสมของส่วนประกอบเหล่านี้จึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ได้อย่างมีนัยสำคัญ ปรับปรุงความปลอดภัยของระบบ และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
เมื่อใช้ไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) แอปพลิเคชันไม่จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ ตัวกรอง ตัวต้านทานเบรก และชุดเบรกเสมอไป การติดตั้งส่วนประกอบเหล่านี้หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของแอปพลิเคชันเฉพาะ ข้อกำหนดของระบบ และสภาพการทำงานของอุปกรณ์ ต่อไปนี้คือเหตุผลและสถานการณ์ทั่วไปบางประการสำหรับการเพิ่มส่วนประกอบเหล่านี้:

1. สถานการณ์ที่จำเป็นต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์
มลพิษฮาร์มอนิกส์กริดสูง: เมื่ออินเวอร์เตอร์ถูกใช้ในสภาพแวดล้อมที่สภาพแหล่งจ่ายไฟฟ้าของกริดไม่เสถียรหรือกริดมีมลพิษฮาร์มอนิกส์รุนแรง เครื่องปฏิกรณ์จะช่วยลดฮาร์มอนิกส์ที่เกิดจากความถี่การสลับอินเวอร์เตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการก่อให้เกิดมลพิษมากขึ้นต่อกริด
พลังงานอินเวอร์เตอร์สูง: ในการใช้งานอินเวอร์เตอร์กำลังสูง โดยเฉพาะอินเวอร์เตอร์ที่มีขนาดสูงกว่า 50 กิโลวัตต์ เครื่องปฏิกรณ์สามารถลดความผันผวนของกระแสไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดผลกระทบต่อกริดและอุปกรณ์
ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในกริดขนาดใหญ่: เครื่องปฏิกรณ์สามารถระงับความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในกริดเพื่อให้แน่ใจว่าอินเวอร์เตอร์ทำงานได้ปกติ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่แรงดันไฟฟ้าในกริดไม่เสถียรหรือเปราะบาง
การใช้งานทั่วไป: อินเวอร์เตอร์ที่มีโหลดกำลังสูง เช่น โรงไฟฟ้า เครื่องจักรกลหนัก และเหมืองแร่ ต้องใช้สภาพแวดล้อมระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรมที่เข้มงวด

2. สถานการณ์ที่จำเป็นต้องใช้ฟิลเตอร์
ปัญหาสัญญาณรบกวนความถี่สูงในไดรฟ์มอเตอร์: สัญญาณรบกวนการสลับความถี่สูงที่เกิดจากอินเวอร์เตอร์อาจทำให้เกิดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ต่อมอเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยรอบ หากแอปพลิเคชันของคุณจำเป็นต้องลดการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า หรือหากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน (เช่น PLC เซ็นเซอร์ ฯลฯ) ทำงานอยู่ใกล้ๆ ตัวกรองมีความจำเป็นอย่างยิ่ง
ปฏิบัติตามข้อกำหนดความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC): หากอุปกรณ์จำเป็นต้องเป็นไปตามมาตรฐาน EMC ที่เข้มงวด ตัวกรองสามารถลดการรบกวนของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและการนำไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์เป็นไปตามมาตรฐานความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าระดับชาติหรือระดับนานาชาติ
ปรับปรุงการทำงานของมอเตอร์: หากอินเวอร์เตอร์ขับเคลื่อนมอเตอร์และมีปัญหา เช่น มอเตอร์ร้อนเกินไป เสียงดังขึ้นหรือการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้น ตัวกรองสามารถลดผลกระทบที่เกิดจากฮาร์โมนิกความถี่สูงได้
การใช้งานทั่วไป: การใช้งานที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น การผลิตที่มีความแม่นยำสูง อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ อุปกรณ์สื่อสาร อุปกรณ์ทางการแพทย์ ฯลฯ

3. สถานการณ์ที่จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานเบรก
ความต้องการในการสตาร์ท/หยุดหรือเบรกบ่อยครั้ง: ในสถานการณ์ที่ต้องสตาร์ทและหยุดบ่อยครั้ง พลังงานที่สร้างใหม่จากมอเตอร์เนื่องจากความเฉื่อยอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าของบัส DC เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในเวลานี้ จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานเบรกเพื่อดูดซับพลังงานส่วนนี้เพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันไฟฟ้าเกินมาตรฐานและเพื่อให้แน่ใจว่าอินเวอร์เตอร์ทำงานได้ตามปกติ
การใช้งานที่มีโหลดสูงพร้อมการทำงานระยะยาว: หากโหลดของมอเตอร์มีขนาดใหญ่และทำงานเป็นเวลานาน โดยเฉพาะเมื่อมอเตอร์กำลังชะลอความเร็วหรือหยุด อาจสร้างพลังงานย้อนกลับในปริมาณมาก ตัวต้านทานเบรกสามารถป้องกันไม่ให้มอเตอร์สร้างแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไปเนื่องจากความเฉื่อย
การใช้งานที่ต้องการการปิดระบบอย่างรวดเร็วหรือการลดความเร็วโหลด: ตัวอย่างเช่น ในแอปพลิเคชัน เช่น สายพานลำเลียงและลิฟต์ที่ต้องปิดระบบอย่างรวดเร็ว ตัวต้านทานเบรกสามารถเร่งการลดความเร็วของมอเตอร์และลดระยะเวลาในการหยุดได้
การใช้งานทั่วไป: เครน สายพานลำเลียง เครื่องจักรสิ่งทอ ลิฟต์ พัดลม และปั๊มที่เริ่มและหยุดได้อย่างรวดเร็ว ฯลฯ
4. สถานการณ์ที่จำเป็นต้องใช้ชุดเบรก
โอกาสที่จำเป็นต้องควบคุมพลังงานที่สร้างใหม่: เมื่อจำเป็นต้องใช้มอเตอร์ในกรณีที่หยุดกะทันหันหรือเบรกถอยหลัง แรงดันไฟฟ้าของบัส DC อาจสูงเกินไป หน่วยเบรกสามารถตรวจสอบและควบคุมแรงดันไฟฟ้านี้เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่ออินเวอร์เตอร์
พลังงานฟื้นฟูที่ป้อนกลับโดยมอเตอร์มีจำนวนมาก: สำหรับอินเวอร์เตอร์กำลังสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับโหลดเฉื่อยขนาดใหญ่ เช่น พัดลม ปั๊ม เครื่องจักรหนัก ฯลฯ พลังงานฟื้นฟูที่สร้างขึ้นโดยความเฉื่อยของมอเตอร์จะมีจำนวนมาก ชุดเบรกจะใช้ร่วมกับตัวต้านทานเบรกเพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานฟื้นฟูจะถูกดูดซับอย่างมีประสิทธิภาพและหลีกเลี่ยงความล้มเหลวที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไป
การทำงานภายใต้สภาวะโหลดสูงและไดนามิกสูง: ตัวอย่างเช่น ในสถานการณ์ที่ต้องเปลี่ยนความเร็วบ่อยครั้ง (เช่น ลิฟต์และเครน) ชุดเบรกสามารถช่วยใช้พลังงานป้อนกลับอย่างรวดเร็วและปกป้องอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ได้
การใช้งานทั่วไป: ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ตอบสนองแบบไดนามิกสูง เช่น ลิฟต์ เครน สายพานลำเลียง สายการผลิตอัตโนมัติ ฯลฯ

สรุป:
โดยปกติแล้วส่วนประกอบเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ในกรณีต่อไปนี้:

เมื่อคุณภาพของกริดไม่ดี ฮาร์มอนิกมีขนาดใหญ่ หรือมีความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ามาก ให้ติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์เพื่อป้องกันอินเวอร์เตอร์และกริด

เมื่อมีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) หรือจำเป็นต้องปรับปรุงความราบรื่นในการทำงานของมอเตอร์ ให้ติดตั้งตัวกรอง
สำหรับการใช้งานที่ต้องเริ่ม/หยุดบ่อยๆ หรือลดความเร็วอย่างรวดเร็ว จำเป็นต้องติดตั้งตัวต้านทานเบรกและชุดเบรกเพื่อช่วยควบคุมพลังงานฟื้นฟูแบบป้อนกลับและเพื่อรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยของอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์
จำเป็นต้องติดตั้งส่วนประกอบเหล่านี้หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของระบบ ประเภทของโหลด และสภาพแวดล้อมการทำงาน สำหรับการใช้งานที่มีกำลังไฟสูง ต้องเปิด/ปิดบ่อยครั้ง หรือมีข้อกำหนดด้านสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้าที่เข้มงวด ส่วนประกอบเพิ่มเติมเหล่านี้มักจะได้รับการพิจารณา