Jednym z głównych zastosowań falownika jest pomoc silnikowi prądu przemiennego w dostosowaniu jego prędkości poprzez zmianę częstotliwości roboczego zasilania silnika. Dlatego też w dzisiejszym przemyśle bardzo powszechną kombinacją sterowania przemysłowego jest używanie jej z silnikiem, ale falownik będzie zakłócał normalne działanie innego sprzętu podczas pracy.
① Wyjście du/dt
Zwykłe dwupoziomowe i trójpoziomowe urządzenia źródła napięcia PWM mają duży skok napięcia wyjściowego, a skok napięcia fazowego osiąga połowę napięcia szyny DC i napięcia szyny DC, a ze względu na szybkie przełączanie mocy wyjściowej falownika urządzenia, generowana będzie duża szybkość zmian napięcia, tj. du/dt. Ze względu na różne prędkości przełączania napięcia szyny DC falownika i urządzeń mocy, du/dt czasami przekracza 10,000 V/μs. Duży du/dt będzie miał wpływ na izolację silnika, zwłaszcza gdy odległość kabla pomiędzy wyjściem a silnikiem jest duża. Ze względu na istnienie rozproszonej indukcyjności liniowej i rozproszonej pojemności, nastąpi odbicie fali bieżącej, du/dt. Dlatego tego typu sprzęt zazwyczaj wymaga specjalnie zaprojektowanego silnika do izolacji, a izolacja silnika musi być. Jeśli chcesz używać zwykłego silnika, musisz dodać filtr wyjściowy.
②Transmisja kabli wyjściowych na duże odległości
W przypadku niektórych specjalnych zastosowań produktów wysokiego napięcia, takich jak zasilanie elektrycznych pomp głębinowych, długość kabla wyjściowego może przekraczać 1 km, a długość może sięgać dziesiątek kilometrów. W tym momencie kabla wyjściowego nie można po prostu uważać za przewód.
Z jednej strony zastępcza rezystancja kabla będzie miała odpowiedni spadek napięcia, co spowoduje niższe napięcie po stronie obciążenia niż urządzenie, a moc wyjściowa musi zostać odpowiednio skompensowana; z drugiej strony, pod wpływem rozproszonej indukcyjności i pojemności kabla, na wyjściu nastąpi spadek prędkości transmisji, która jest mniejsza niż prędkość światła. Wraz ze zmianą częstotliwości wyjściowej zmieni się również prędkość transmisji, co może spowodować nałożenie się sygnałów przednich i tylnych i wygenerować przepięcie. Jednocześnie, w związku z transmisją na duże odległości, nastąpi odbicie fali bieżącej, co spowoduje nałożenie się sygnałów odbitych w łączu w dół i sygnałów odbitych w łączu w górę w niektórych pasmach częstotliwości. Czynnikami prowadzącymi do takich problemów jest to, że proces przenoszenia mocy nie jest w pełni uwzględniony. W projekcie odległość transmisji wyjściowej jest na ogół krótka, dlatego rzadko jest brana pod uwagę.
③Wyjściowe harmoniczne
Wpływ harmonicznych wyjściowych na silnik obejmuje głównie: spowodowanie dodatkowego nagrzania silnika, co skutkuje dodatkowym wzrostem temperatury silnika, co jest często wykorzystywane przy obniżaniu wartości znamionowych, oraz w wyniku zniekształcenia przebiegu wyjściowego, zwiększenie powtarzalnego napięcia szczytowego silnika silnika, wpływając w ten sposób na /kloc-.
④ Specjalne kwestie związane z konstrukcją silnika i doborem kabla wyjściowego
Ponieważ harmoniczne będą powodować dodatkowy wzrost temperatury silnika, należy odpowiednio zwiększyć moc silnika i obniżyć parametry cieplne. Harmoniczne powodują wibracje silnika i zwiększają hałas. Silnik powinien być zaprojektowany tak, aby zapewnić niski poziom hałasu, aby uniknąć ewentualnych wibracji, a prędkość krytyczna musi obejmować cały zakres prędkości roboczych. Koncentracja naprężeń spowodowana pulsacją momentu obrotowego może spowodować uszkodzenie elementów silnika, a kluczowe części silnika wymagają wzmocnienia. Kształt szczeliny stojana i wirnika powinien różnić się od kształtu standardowego silnika, aby zmniejszyć zużycie miedzi spowodowane harmonicznymi. Należy stosować łożyska izolowane, a w razie potrzeby na wale należy zamontować uziemiające szczotki węglowe, aby uniknąć uszkodzenia łożysk przez prąd wałowy. Ponieważ przebieg wyjściowy ogólnego typu zawiera harmoniczne wyższego rzędu, zastępcza rezystancja linii wzrasta z powodu efektu naskórkowości. Jednocześnie, gdy falownik generuje niską częstotliwość, napięcie wyjściowe maleje i wzrasta stosunek spadku napięcia sieciowego do napięcia wyjściowego. Dlatego też pole przekroju poprzecznego kabla wyjściowego powinno zostać zwiększone o jeden poziom w porównaniu do zwykłego połączenia.
⑤ Wibracje skrętne
W układach konwersji częstotliwości średniego napięcia dużej mocy, ponieważ silnik i obciążenie mechaniczne mają dużą bezwładność obrotową, drgania skrętne często występują, gdy częstotliwość własna układu mechanicznego pokrywa się z częstotliwością pulsacji momentu obrotowego powodowaną przez prąd harmoniczny silnika. Nadmierne drgania skrętne mogą uszkodzić silnik i sprzęgło układu lub inne części mechaniczne układu.