Pratik uygulamalarda, frekans dönüştürücülerin genellikle performanslarının istikrarını sağlamak, ekipmanın ömrünü uzatmak ve güç şebekesi ve ekipman üzerindeki olumsuz etkileri etkili bir şekilde önlemek için reaktörler, filtreler, fren dirençleri ve fren üniteleri ile donatılması gerekir. Her bir bileşenin işlevleri ve nedenleri şunlardır:

1. Reaktörler
Reaktörler genellikle frekans dönüştürücünün girişine veya çıkışına eklenir. Başlıca işlevleri şunlardır:

Harmonikleri ve akım dalgalanmalarını azaltın: Frekans dönüştürücüler harmonikler, özellikle düşük frekanslı harmonikler (örneğin 5. ve 7. harmonikler) üretecektir. Bu harmonikler akım dalgalanmalarına neden olacak, motor çalışmasını etkileyecek ve elektrik şebekesindeki yükü artıracaktır. Reaktörler bu harmonikleri etkili bir şekilde bastırabilir ve elektrik şebekesi ve diğer ekipmanlar üzerindeki etkiyi azaltabilir.

Akım dalgalanmalarını yumuşatır: Reaktörler, frekans dönüştürücünün anahtarlama frekansının akım üzerindeki etkisini azaltabilir, akım dalga formunu daha pürüzsüz hale getirebilir ve güç şebekesinin akım harmoniklerini azaltmaya yardımcı olabilir.

Aşırı gerilim ve aşırı akımı sınırlayın: Reaktörler bazı durumlarda aşırı gerilim veya aşırı akımın oluşumunu sınırlayarak frekans konvertörlerini ve motorları hasardan koruyabilir.

Kurulum nedenleri: Ekipmanları korumak, harmoniklerin elektrik şebekesi ve elektrikli ekipmanlar üzerindeki etkisini azaltmak, yüksek frekanslı dalgalanmaları ve aşırı akım sorunlarını önlemek.

2. Filtreler
Filtreler genellikle invertörün çıkış ucunda kullanılır. İşlevleri şunlardır:

Yüksek frekanslı harmonikleri ortadan kaldırın: İnverter tarafından üretilen yüksek frekanslı anahtarlama gürültüsü motor ve diğer elektrikli ekipmanlarla etkileşime girebilir. Filtre, yüksek frekanslı gürültüyü filtreleyerek sistemin kararlılığını iyileştirebilir.

Motorun çalışma ortamını iyileştirin: Filtre, yüksek frekanslı harmoniklerin motor üzerindeki etkisini ortadan kaldırabilir, motorun aşırı ısınması, titreşimi ve gürültüsü gibi sorunları önleyebilir ve motor çalışmasının kararlılığını artırabilir.

Elektromanyetik girişimin (EMI) azaltılması: Filtre, elektromanyetik girişimin etkili bir şekilde azaltılmasını sağlayabilir, ekipmanın elektromanyetik uyumluluk (EMC) standartlarını karşılamasını sağlayabilir ve diğer elektronik ekipmanların normal çalışmasının etkilenmesini önleyebilir.

Kurulum nedenleri: Yüksek frekanslı parazitleri ve harmonikleri azaltmak, sistemin elektriksel ortamını iyileştirmek ve motoru ve diğer ekipmanları parazitlerden korumak.

3. Frenleme Direnci
Fren dirençleri genellikle fren üniteleriyle birlikte kullanılır. Başlıca işlevleri şunlardır:

Rejeneratif enerjiyi emer: İnvertör tarafından tahrik edilen motor durduğunda, motorun dönme ataleti kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürecek ve onu invertöre geri besleyecektir. Hiçbir önlem alınmazsa, aşırı rejeneratif enerji DC bara voltajının çok yüksek olmasına ve invertörün hasar görmesine neden olabilir. Frenleme direnci bu aşırı enerjiyi emebilir ve onu ısı enerjisine dönüştürebilir, böylece DC bara voltajının çok yüksek olmasını önleyebilir.
Frenleme etkisini artırın: Yüksek hızlı motor tahrik uygulamalarında, frenleme direnci motorun hızlı bir şekilde yavaşlamasına etkili bir şekilde yardımcı olabilir ve durduğunda atalet nedeniyle motorun çok yüksek bir ters akım üretmesini önleyebilir.
Kurulum Amacı: Motorun rejeneratif enerjisini absorbe ederek, özellikle sık dur-kalk yapılan uygulamalarda inverterin ve motorun güvenli çalışmasını sağlar.

4. Fren Ünitesi
Frenleme ünitesi, frenleme direnciyle birlikte kullanılır. Esas olarak frenleme direncinin çalışmasını kontrol etmek ve ayarlamakla sorumludur:

DC bara voltajını kontrol edin: İnvertör çalışırken, motorun ataleti DC barasına çok fazla enerji geri besleyebilir ve bu da bara voltajının artmasına neden olabilir. Frenleme ünitesinin işlevi DC bara voltajını izlemektir. Voltaj çok yüksek olduğunda, bara voltajının standardı aşmasını önlemek için frenleme direncini otomatik olarak aşırı enerjiyi emmesi için tetikler.
Hızlı frenleme sağlayın: Frenleme ünitesi ve direnç, motor durduğunda veya freni ters çevirdiğinde invertörün fazla enerjiyi hızlı bir şekilde tüketmesini sağlamak, motorun durma süresini azaltmak ve kontrol sisteminin verimliliğini artırmak için birlikte çalışır.
Kurulum nedenleri: Rejeneratif enerjinin geri akışını kontrol etmek, invertörü aşırı voltajdan korumak ve motor frenlemesini hızlı ve güvenli hale getirmek.

Özet
İnverterin gerçek uygulamasında reaktörlerin, filtrelerin, fren dirençlerinin ve fren ünitelerinin montajı şunları sağlayabilir:
Harmonikleri etkili bir şekilde bastırın, elektromanyetik paraziti azaltın ve ekipman ve elektrik şebekelerinin istikrarını sağlayın.
Motorun çalışma verimliliğini ve ömrünü artırın ve yüksek frekanslı gürültüden kaynaklanan motor aşırı ısınması, gürültü ve titreşim gibi sorunları azaltın.
Motorun rejeneratif enerjisini işleyin, invertör DC bara voltajının çok yüksek olmasını önleyin ve sistemin güvenli ve kararlı çalışmasını sağlayın.
Bu nedenle, bu bileşenlerin makul bir şekilde yapılandırılması, invertörün performansını önemli ölçüde iyileştirebilir, sistemin güvenliğini artırabilir ve ekipmanın hizmet ömrünü uzatabilir.
Değişken frekanslı sürücü (VFD) kullanırken, tüm uygulamalar reaktörlerin, filtrelerin, fren dirençlerinin ve fren ünitelerinin kurulumunu gerektirmez. Bu bileşenlerin kurulup kurulmaması belirli uygulama ortamına, sistem gereksinimlerine ve ekipman çalışma koşullarına bağlıdır. Bu bileşenleri eklemek için bazı yaygın nedenler ve senaryolar şunlardır:

1. Reaktörlere ihtiyaç duyulan durumlar
Yüksek şebeke harmonik kirliliği: İnverter, şebeke güç kaynağı koşullarının dengesiz olduğu veya şebekede güçlü harmonik kirliliğin olduğu bir ortamda kullanıldığında, reaktör, şebekeye daha fazla kirlilik gelmesini önlemek için invertörün anahtarlama frekansı tarafından üretilen harmonikleri azaltmaya yardımcı olabilir.
Yüksek invertör gücü: Yüksek güçlü invertörlerin, özellikle 50 kW üzeri invertörlerin uygulanmasında, reaktörler akım dalgalanmalarını etkili bir şekilde azaltabilir ve şebeke ve ekipmanlar üzerindeki etkiyi azaltabilir.
Büyük şebeke gerilim dalgalanmaları: Reaktörler, özellikle şebeke geriliminin dengesiz veya kırılgan olduğu bölgelerde, invertörün normal çalışmasını sağlamak için şebeke gerilim dalgalanmalarını bastırabilir.
Tipik uygulamalar: Enerji santralleri, ağır makineler ve madenler gibi yüksek güç yüklerine sahip invertörler; sıkı endüstriyel şebeke ortamları gerekir.

2. Filtrelerin gerekli olduğu durumlar
Motor sürücülerinde yüksek frekanslı gürültü sorunları: İnverter tarafından üretilen yüksek frekanslı anahtarlama gürültüsü, motora ve çevredeki elektronik ekipmana elektromanyetik girişim (EMI) neden olabilir. Uygulamanızın elektromanyetik girişimi azaltması gerekiyorsa veya hassas elektronik ekipman (PLC'ler, sensörler vb. gibi) yakınlarda çalışıyorsa, filtreler çok gereklidir.
Elektromanyetik uyumluluk (EMC) gerekliliklerine uyum: Ekipmanın sıkı EMC standartlarını karşılaması gerekiyorsa, filtre, ekipmanın ulusal veya uluslararası elektromanyetik uyumluluk standartlarını karşılamasını sağlamak için elektromanyetik radyasyon ve iletim girişimini etkili bir şekilde azaltabilir.
Motor çalışmasını iyileştirin: Eğer invertör motoru sürüyorsa ve motorda aşırı ısınma, artan gürültü veya titreşim gibi sorunlar varsa, filtre yüksek frekanslı harmoniklerin neden olduğu etkiyi azaltabilir.
Tipik uygulamalar: Yüksek hassasiyetli üretim, laboratuvar ekipmanları, iletişim ekipmanları, tıbbi ekipmanlar vb. gibi elektromanyetik girişim konusunda katı gereksinimleri olan uygulamalar.

3. Fren dirençlerinin gerekli olduğu durumlar
Sık başlatma/durdurma veya frenleme gereksinimleri: Sık başlatma ve durdurmanın gerektiği durumlarda, atalet nedeniyle motorun ürettiği rejeneratif enerji DC bara voltajının keskin bir şekilde yükselmesine neden olabilir. Bu sırada, voltajın standardı aşmasını önlemek ve invertörün normal çalışmasını sağlamak için enerjinin bu kısmını emecek bir fren direncine ihtiyaç vardır.
Uzun süreli çalışma ile yüksek yük uygulamaları: Motor yükü büyükse ve özellikle motor yavaşlarken veya dururken uzun süre çalışırsa, büyük bir ters enerji üretebilir. Fren direnci, motorun atalet nedeniyle aşırı voltaj üretmesini önleyebilir.
Hızlı durdurma veya yük yavaşlatma gerektiren uygulamalar: Örneğin, hızlı durdurma gerektiren bantlı konveyörler ve asansörler gibi uygulamalarda, fren dirençleri motor yavaşlatmayı hızlandırabilir ve durma süresini kısaltabilir.
Tipik uygulamalar: vinçler, konveyör bantlar, tekstil makineleri, asansörler, hızlı çalışıp duran fanlar ve pompalar, vb.
4. Fren ünitelerinin gerekli olduğu durumlar
Rejeneratif enerjinin kontrol edilmesi gereken durumlar: Motorun hızlı durma veya ters frenleme durumunda kullanılması gerektiğinde, DC bara voltajı çok yüksek olabilir. Fren ünitesi, invertöre zarar vermemesini sağlamak için bu voltajı izleyebilir ve kontrol edebilir.
Motor tarafından geri beslenen rejeneratif enerji büyüktür: Yüksek güçlü invertörlerde, özellikle fanlar, pompalar, ağır makineler vb. gibi büyük atalet yüklerinde, motor ataletinin ürettiği rejeneratif enerji büyüktür. Fren ünitesi, rejeneratif enerjinin etkili bir şekilde emilmesini ve aşırı voltajdan kaynaklanan arızaların önlenmesini sağlamak için fren direnciyle birlikte kullanılır.
Yüksek yük ve yüksek dinamik koşullar altında çalışma: Örneğin, sık hız değişiminin gerektiği durumlarda (asansör ve vinç gibi) fren ünitesi, geri besleme enerjisini hızlı bir şekilde tüketmeye ve invertörü ve motoru korumaya yardımcı olabilir.
Tipik uygulamalar: Asansörler, vinçler, bantlı konveyörler, otomatik üretim hatları vb. gibi yüksek dinamik tepkili motor tahrik sistemleri.

Özet:
Bu bileşenlere genellikle aşağıdaki durumlarda ihtiyaç duyulur:

Şebeke kalitesinin kötü olması, harmoniklerin büyük olması veya gerilim dalgalanmalarının fazla olması durumunda, inverteri ve şebekeyi korumak için reaktör takın.

Elektromanyetik girişim (EMI) için katı gereksinimler olduğunda veya motor çalışmasının düzgünlüğünün iyileştirilmesi gerektiğinde, bir filtre takın.
Sık sık başlama/durma veya ani yavaşlama gerektiren uygulamalarda, geri beslemeli rejeneratif enerjinin kontrol edilmesine ve invertörün ve motorun güvenli çalışmasının sağlanmasına yardımcı olmak için bir fren direnci ve bir fren ünitesi takılması gerekir.
Bu bileşenlerin kurulup kurulmaması sistemin özel ihtiyaçlarına, yük türüne ve çalışma ortamına bağlıdır. Yüksek güç, sık başlatma/durdurma veya sıkı elektrik ortamı gereksinimleri olan uygulamalar için genellikle bu ek bileşenler dikkate alınır.