یکی از کاربردهای اصلی اینورتر کمک به موتور AC برای تنظیم سرعت با تغییر فرکانس منبع تغذیه کار موتور است. بنابراین، استفاده از آن به همراه موتور، یک ترکیب کنترل صنعتی بسیار رایج در زمینه صنعتی امروزی است، اما اینورتر در حین کار با عملکرد عادی سایر تجهیزات تداخل خواهد داشت.
① خروجی du/dt
دستگاه های منبع ولتاژ PWM دو سطحی و سه سطحی معمولی دارای پله پرش بزرگ ولتاژ خروجی هستند و جهش ولتاژ فاز به نصف ولتاژ باس DC و ولتاژ باس DC می رسد و به دلیل سوئیچینگ سریع خروجی برق اینورتر دستگاه، یک نرخ تغییر ولتاژ بزرگ، یعنی du/dt، تولید خواهد شد. با توجه به سرعت های مختلف سوئیچینگ ولتاژ و توان دستگاه های باس DC اینورتر، du/dt گاهی اوقات از 10،{3}} V/μs فراتر می رود. یک du/dt زیاد بر عایق بودن موتور تأثیر می گذارد، به خصوص زمانی که فاصله کابل بین خروجی و موتور زیاد باشد. به دلیل وجود اندوکتانس توزیع شده در خط و ظرفیت خازن توزیع شده، بازتاب موج سیار، du/dt رخ خواهد داد. بنابراین، این نوع تجهیزات عموماً نیاز به موتور مخصوص عایق طراحی شده دارند و عایق موتور باید باشد.
②انتقال کابل های خروجی از راه دور
برای برخی از کاربردهای خاص محصولات ولتاژ بالا، مانند تغذیه پمپ های شناور الکتریکی، کابل خروجی ممکن است بیش از 1 کیلومتر باشد و طول آن ممکن است به ده ها کیلومتر برسد. در این زمان، کابل خروجی را نمی توان به سادگی به عنوان یک سیم در نظر گرفت.
از یک طرف، مقاومت معادل کابل دارای یک افت ولتاژ متناظر است که در نتیجه ولتاژ پایینتری در انتهای بار نسبت به دستگاه ایجاد میشود و خروجی باید به درستی جبران شود. از طرف دیگر، به دلیل تأثیر اندوکتانس توزیع شده و ظرفیت کابل، خروجی باعث کاهش سرعت انتقال می شود که کمتر از سرعت نور است. با تغییر فرکانس خروجی، سرعت انتقال آن نیز تغییر خواهد کرد، که ممکن است باعث برهم نهی سیگنال های جلو و عقب و ایجاد اضافه ولتاژ شود. در همان زمان، به دلیل انتقال از راه دور، انعکاس موج در حال حرکت اتفاق میافتد و در نتیجه سیگنالهای لینک پایین و سیگنالهای منعکسشده به بالا در باندهای فرکانسی خاصی برهم میشوند. عواملی که منجر به چنین مشکلاتی می شود این است که فرآیند انتقال نیرو به طور کامل در نظر گرفته نشده است. در طراحی، فاصله انتقال خروجی به طور کلی کوتاه است، بنابراین به ندرت در نظر گرفته می شود.
③ هارمونیک های خروجی
تأثیر هارمونیک های خروجی بر روی موتور عمدتاً شامل موارد زیر است: ایجاد گرمایش اضافی موتور و در نتیجه افزایش دمای اضافی موتور که اغلب در درجه بندی استفاده می شود و به دلیل اعوجاج شکل موج خروجی افزایش پیک ولتاژ مکرر موتور، در نتیجه /kloc- را تحت تاثیر قرار می دهد.
④ مسائل ویژه در طراحی موتور و انتخاب کابل خروجی
از آنجایی که هارمونیک ها باعث افزایش دمای اضافی موتور می شوند، ظرفیت موتور باید به طور مناسب افزایش یابد و پارامترهای حرارتی باید کاهش یابد. هارمونیک ها باعث ارتعاش موتور و افزایش صدا می شوند. موتور باید با نویز کم طراحی شود تا از لرزش احتمالی جلوگیری شود و سرعت بحرانی باید از کل محدوده سرعت عملیاتی جلوگیری کند. تمرکز تنش ناشی از ضربان گشتاور ممکن است باعث آسیب به اجزای موتور شود و قسمت های کلیدی موتور باید تقویت شوند. شکل شیار استاتور و روتور باید با شکل موتور استاندارد متفاوت باشد تا مصرف مس ناشی از هارمونیک ها کاهش یابد. باید از یاتاقان های عایق استفاده شود و در مواقع لزوم برس های کربنی زمینی روی شفت نصب شود تا از آسیب دیدن یاتاقان ها در اثر جریان شفت جلوگیری شود. از آنجایی که شکل موج خروجی نوع عمومی حاوی هارمونیک های مرتبه بالا است، مقاومت معادل خط به دلیل اثر پوستی افزایش می یابد. در همان زمان، هنگامی که اینورتر فرکانس پایین را خروجی می دهد، ولتاژ خروجی کاهش می یابد و نسبت افت ولتاژ خط به ولتاژ خروجی افزایش می یابد. بنابراین، سطح مقطع کابل خروجی باید در مقایسه با اتصال معمولی یک سطح افزایش یابد.
⑤ ارتعاش پیچشی
در سیستم های تبدیل فرکانس ولتاژ متوسط پرقدرت، از آنجایی که موتور و بار مکانیکی دارای اینرسی چرخشی بزرگ هستند، ارتعاش پیچشی اغلب زمانی رخ می دهد که فرکانس طبیعی سیستم مکانیکی با فرکانس پالس گشتاور ناشی از جریان هارمونیک موتور منطبق باشد. لرزش بیش از حد پیچشی می تواند به موتور و کوپلینگ سیستم یا سایر قسمت های مکانیکی سیستم آسیب برساند.