Một trong những công dụng chính của biến tần là giúp động cơ AC điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số nguồn điện làm việc của động cơ. Vì vậy, việc kết hợp điều khiển công nghiệp với động cơ là một tổ hợp điều khiển công nghiệp rất phổ biến hiện nay nhưng biến tần sẽ cản trở hoạt động bình thường của các thiết bị khác trong quá trình vận hành.
① Đầu ra du/dt
Các thiết bị nguồn điện áp PLC hai cấp và ba cấp thông thường có bước nhảy lớn của điện áp đầu ra và bước nhảy của điện áp pha đạt đến một nửa điện áp bus DC và điện áp bus DC, và do đầu ra chuyển đổi nhanh của nguồn biến tần thiết bị, tốc độ thay đổi điện áp lớn, tức là du/dt, sẽ được tạo ra. Do tốc độ chuyển đổi khác nhau của điện áp bus DC biến tần và các thiết bị nguồn, du/dt đôi khi vượt quá 10,000 V/μs. Du/dt lớn sẽ ảnh hưởng đến cách điện của động cơ, đặc biệt khi khoảng cách cáp giữa đầu ra và động cơ dài. Do sự tồn tại của điện cảm phân bố trên đường dây và điện dung phân bố, sự phản xạ sóng lan truyền sẽ xảy ra, du/dt. Vì vậy, loại thiết bị này thường yêu cầu một động cơ được thiết kế đặc biệt để cách nhiệt, và cách điện của động cơ phải đạt. Nếu muốn sử dụng động cơ thông thường, bạn phải thêm bộ lọc đầu ra.
②Truyền dẫn cáp đầu ra ở khoảng cách xa
Đối với một số ứng dụng đặc biệt của sản phẩm điện áp cao, chẳng hạn như cấp nguồn cho máy bơm chìm điện, cáp đầu ra có thể vượt quá 1km và chiều dài có thể lên tới hàng chục km. Tại thời điểm này, cáp đầu ra không thể được coi đơn giản là một dây.
Một mặt, điện trở tương đương của cáp sẽ có độ sụt điện áp tương ứng, dẫn đến điện áp ở đầu tải thấp hơn thiết bị và đầu ra cần được bù hợp lý; mặt khác, do ảnh hưởng của độ tự cảm và điện dung phân bố của cáp, đầu ra sẽ khiến tốc độ truyền giảm xuống, thấp hơn tốc độ ánh sáng. Khi tần số đầu ra thay đổi, tốc độ truyền của nó cũng sẽ thay đổi, điều này có thể gây ra sự chồng chất của tín hiệu phía trước và phía sau và tạo ra quá điện áp. Đồng thời, do truyền đi khoảng cách xa sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ sóng lan truyền dẫn đến sự chồng chất của tín hiệu đường xuống và tín hiệu phản xạ đường lên trong các dải tần nhất định. Nguyên nhân dẫn đến những vấn đề như vậy là quá trình truyền tải điện năng chưa được xem xét đầy đủ. Trong thiết kế, khoảng cách truyền đầu ra thường ngắn nên hiếm khi được xem xét.
③Sóng hài đầu ra
Tác động của sóng hài đầu ra lên động cơ chủ yếu bao gồm: gây nóng thêm cho động cơ, dẫn đến nhiệt độ của động cơ tăng thêm, thường được sử dụng để giảm công suất và do biến dạng dạng sóng đầu ra, làm tăng điện áp đỉnh lặp đi lặp lại của động cơ. động cơ, do đó ảnh hưởng đến /kloc-.
④ Các vấn đề đặc biệt trong thiết kế động cơ và lựa chọn cáp đầu ra
Vì sóng hài sẽ làm tăng thêm nhiệt độ của động cơ nên công suất của động cơ phải được mở rộng một cách thích hợp và phải giảm các thông số nhiệt. Sóng hài làm cho động cơ rung và tăng tiếng ồn. Động cơ phải được thiết kế với độ ồn thấp để tránh rung động có thể xảy ra và tốc độ tới hạn phải tránh toàn bộ phạm vi tốc độ vận hành. Sự tập trung ứng suất do xung mô-men xoắn gây ra có thể gây hư hỏng các bộ phận của động cơ và các bộ phận chính của động cơ phải được tăng cường. Hình dạng rãnh của stato và rôto phải khác với hình dạng của động cơ tiêu chuẩn để giảm mức tiêu thụ đồng do sóng hài gây ra. Nên sử dụng ổ trục cách điện và lắp chổi than nối đất trên trục khi cần thiết để tránh làm hỏng ổ trục do dòng điện trục. Do dạng sóng đầu ra của loại chung chứa sóng hài bậc cao nên điện trở tương đương của đường truyền tăng lên do hiệu ứng bề mặt. Đồng thời, khi biến tần xuất ra tần số thấp, điện áp đầu ra giảm và tỷ lệ sụt áp đường dây trên điện áp đầu ra tăng lên. Do đó, diện tích mặt cắt của cáp đầu ra nên được mở rộng thêm một mức so với kết nối thông thường.
⑤ Rung xoắn
Trong các hệ thống chuyển đổi tần số trung áp công suất cao, do động cơ và tải cơ có quán tính quay lớn nên dao động xoắn thường xảy ra khi tần số tự nhiên của hệ thống cơ trùng với tần số xung mô-men xoắn do dòng điện hài của động cơ gây ra. Rung xoắn quá mức có thể làm hỏng động cơ và khớp nối của hệ thống hoặc các bộ phận cơ khí khác của hệ thống.