व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, आवृत्ति कन्वर्टर्स को आमतौर पर रिएक्टर, फिल्टर, ब्रेक प्रतिरोधक और ब्रेक इकाइयों से सुसज्जित करने की आवश्यकता होती है ताकि उनके प्रदर्शन की स्थिरता सुनिश्चित हो सके, उपकरणों का जीवन बढ़ाया जा सके और पावर ग्रिड और उपकरणों पर नकारात्मक प्रभावों से प्रभावी रूप से बचा जा सके। प्रत्येक घटक के कार्य और उनके कारण निम्नलिखित हैं:

1. रिएक्टर
रिएक्टरों को आम तौर पर फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के इनपुट या आउटपुट में जोड़ा जाता है। उनके मुख्य कार्य हैं:

हार्मोनिक्स और करंट में उतार-चढ़ाव को कम करें: फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर हार्मोनिक्स उत्पन्न करेंगे, विशेष रूप से कम-फ़्रीक्वेंसी हार्मोनिक्स (जैसे 5वें और 7वें हार्मोनिक्स)। ये हार्मोनिक्स करंट में उतार-चढ़ाव का कारण बनेंगे, मोटर संचालन को प्रभावित करेंगे और पावर ग्रिड पर बोझ बढ़ाएंगे। रिएक्टर इन हार्मोनिक्स को प्रभावी ढंग से दबा सकते हैं और पावर ग्रिड और अन्य उपकरणों पर प्रभाव को कम कर सकते हैं।

सुचारू धारा उतार-चढ़ाव: रिएक्टर धारा पर आवृत्ति कनवर्टर स्विचिंग आवृत्ति के प्रभाव को कम कर सकते हैं, धारा तरंग को सुचारू बना सकते हैं, और पावर ग्रिड के वर्तमान हार्मोनिक्स को कम करने में मदद कर सकते हैं।

ओवर वोल्टेज और ओवर करंट को सीमित करें: रिएक्टर कुछ मामलों में ओवर वोल्टेज या ओवर करंट की घटना को सीमित कर सकते हैं, जिससे फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स और मोटर्स को नुकसान से बचाया जा सकता है।

स्थापना के कारण: उपकरणों की सुरक्षा, विद्युत ग्रिड और विद्युत उपकरणों पर हार्मोनिक्स के प्रभाव को कम करना, और उच्च आवृत्ति के उतार-चढ़ाव और अति-वर्तमान समस्याओं से बचना।

2. फिल्टर
फ़िल्टर का उपयोग आम तौर पर इन्वर्टर के आउटपुट सिरे पर किया जाता है। उनके कार्य इस प्रकार हैं:

उच्च आवृत्ति हार्मोनिक्स को खत्म करें: इन्वर्टर द्वारा उत्पन्न उच्च आवृत्ति स्विचिंग शोर मोटर और अन्य विद्युत उपकरणों में हस्तक्षेप कर सकता है। फ़िल्टर उच्च आवृत्ति शोर को फ़िल्टर करके सिस्टम की स्थिरता में सुधार कर सकता है।

मोटर के परिचालन वातावरण में सुधार: फ़िल्टर मोटर पर उच्च आवृत्ति हार्मोनिक्स के प्रभाव को समाप्त कर सकता है, मोटर की ओवरहीटिंग, कंपन और शोर जैसी समस्याओं से बच सकता है और मोटर संचालन की स्थिरता में सुधार कर सकता है।

विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को कम करना: फ़िल्टर प्रभावी रूप से विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम कर सकता है, यह सुनिश्चित कर सकता है कि उपकरण विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) मानकों को पूरा करता है, और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सामान्य संचालन को प्रभावित करने से बचता है।

स्थापना के कारण: उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप और हार्मोनिक्स को कम करना, सिस्टम के विद्युत वातावरण में सुधार करना, और मोटर और अन्य उपकरणों को हस्तक्षेप से बचाना।

3. ब्रेकिंग रेसिस्टर
ब्रेकिंग प्रतिरोधकों का उपयोग आमतौर पर ब्रेक इकाइयों के साथ किया जाता है। उनके मुख्य कार्य हैं:

पुनर्योजी ऊर्जा को अवशोषित करें: जब इन्वर्टर द्वारा संचालित मोटर बंद हो जाती है, तो मोटर की घूर्णी जड़ता गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित कर देती है और इसे इन्वर्टर में वापस भेज देती है। यदि कोई उपाय नहीं किया जाता है, तो अत्यधिक पुनर्योजी ऊर्जा के कारण DC बस वोल्टेज बहुत अधिक हो सकता है और इन्वर्टर को नुकसान हो सकता है। ब्रेकिंग प्रतिरोधक इस अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है और इसे ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित कर सकता है, जिससे DC बस वोल्टेज को बहुत अधिक होने से रोका जा सकता है।
ब्रेकिंग प्रभाव में सुधार: उच्च गति मोटर ड्राइव अनुप्रयोगों में, ब्रेकिंग प्रतिरोधक प्रभावी रूप से मोटर को तेजी से धीमा करने में मदद कर सकता है और मोटर को रुकने पर जड़त्व के कारण बहुत अधिक रिवर्स करंट उत्पन्न करने से रोक सकता है।
स्थापना का कारण: इन्वर्टर और मोटर के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए मोटर की पुनर्योजी ऊर्जा को अवशोषित करें, विशेष रूप से बार-बार स्टार्ट/स्टॉप वाले अनुप्रयोगों में।

4. ब्रेकिंग यूनिट
ब्रेकिंग यूनिट का उपयोग ब्रेकिंग रेसिस्टर के साथ मिलकर किया जाता है। यह मुख्य रूप से ब्रेकिंग रेसिस्टर के काम को नियंत्रित करने और समायोजित करने के लिए जिम्मेदार है:

डीसी बस वोल्टेज को नियंत्रित करें: जब इन्वर्टर काम कर रहा होता है, तो मोटर की जड़ता डीसी बस में बहुत अधिक ऊर्जा वापस भेज सकती है, जिससे बस वोल्टेज बढ़ जाती है। ब्रेकिंग यूनिट का कार्य डीसी बस वोल्टेज की निगरानी करना है। जब वोल्टेज बहुत अधिक होता है, तो यह स्वचालित रूप से ब्रेकिंग प्रतिरोधक को अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए ट्रिगर करता है ताकि बस वोल्टेज को मानक से अधिक होने से रोका जा सके।
तीव्र ब्रेकिंग प्रदान करें: ब्रेकिंग इकाई और प्रतिरोधक एक साथ मिलकर काम करते हैं, जिससे मोटर के रुकने या ब्रेक को उलटने पर इन्वर्टर अतिरिक्त ऊर्जा को शीघ्रता से खपत कर लेता है, मोटर के रुकने का समय कम हो जाता है, और नियंत्रण प्रणाली की दक्षता में सुधार होता है।
स्थापना के कारण: पुनर्योजी ऊर्जा के प्रतिप्रवाह को नियंत्रित करना, इन्वर्टर को अत्यधिक वोल्टेज से बचाना, तथा तेज और सुरक्षित मोटर ब्रेकिंग सुनिश्चित करना।

सारांश
इन्वर्टर के वास्तविक अनुप्रयोग में, रिएक्टर, फिल्टर, ब्रेक प्रतिरोधक और ब्रेक इकाइयों की स्थापना हो सकती है:
प्रभावी रूप से हार्मोनिक्स को दबाना, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करना, तथा उपकरणों और विद्युत ग्रिडों की स्थिरता सुनिश्चित करना।
मोटर संचालन की दक्षता और जीवन में सुधार करें, और उच्च आवृत्ति शोर के कारण मोटर के अधिक गर्म होने, शोर और कंपन जैसी समस्याओं को कम करें।
मोटर की पुनर्योजी ऊर्जा को संसाधित करें, इन्वर्टर डीसी बस वोल्टेज को बहुत अधिक होने से रोकें, और सिस्टम के सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करें।
इसलिए, इन घटकों का उचित विन्यास इन्वर्टर के प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकता है, सिस्टम की सुरक्षा में सुधार कर सकता है और उपकरणों के सेवा जीवन का विस्तार कर सकता है।
वेरिएबल फ़्रीक्वेंसी ड्राइव (VFD) का उपयोग करते समय, सभी अनुप्रयोगों में रिएक्टर, फ़िल्टर, ब्रेक रेसिस्टर्स और ब्रेक यूनिट की स्थापना की आवश्यकता नहीं होती है। इन घटकों को स्थापित करने की आवश्यकता है या नहीं, यह विशिष्ट अनुप्रयोग वातावरण, सिस्टम आवश्यकताओं और उपकरण कार्य स्थितियों पर निर्भर करता है। इन घटकों को जोड़ने के कुछ सामान्य कारण और परिदृश्य इस प्रकार हैं:

1. परिस्थितियाँ जहाँ रिएक्टरों की आवश्यकता होती है
उच्च ग्रिड हार्मोनिक प्रदूषण: जब इन्वर्टर का उपयोग ऐसे वातावरण में किया जाता है, जहां ग्रिड विद्युत आपूर्ति की स्थिति अस्थिर होती है या ग्रिड में मजबूत हार्मोनिक प्रदूषण होता है, तो रिएक्टर ग्रिड को अधिक प्रदूषण से बचाने के लिए इन्वर्टर स्विचिंग आवृत्ति द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक्स को कम करने में मदद कर सकता है।
उच्च इन्वर्टर शक्ति: उच्च शक्ति वाले इन्वर्टर, विशेष रूप से 50 किलोवाट से ऊपर के इन्वर्टर के अनुप्रयोग में, रिएक्टर प्रभावी रूप से वर्तमान उतार-चढ़ाव को कम कर सकते हैं और ग्रिड और उपकरणों पर प्रभाव को कम कर सकते हैं।
बड़े ग्रिड वोल्टेज में उतार-चढ़ाव: रिएक्टर इन्वर्टर के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए ग्रिड वोल्टेज में उतार-चढ़ाव को दबा सकते हैं, विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जहां ग्रिड वोल्टेज अस्थिर या नाजुक है।
विशिष्ट अनुप्रयोग: उच्च शक्ति भार वाले इन्वर्टर जैसे विद्युत संयंत्र, भारी मशीनरी और खदानें; सख्त औद्योगिक ग्रिड वातावरण की आवश्यकता होती है।

2. ऐसी स्थितियाँ जहाँ फ़िल्टर की आवश्यकता होती है
मोटर ड्राइव में उच्च-आवृत्ति शोर की समस्याएँ: इन्वर्टर द्वारा उत्पन्न उच्च-आवृत्ति स्विचिंग शोर मोटर और आस-पास के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (EMI) का कारण बन सकता है। यदि आपके अनुप्रयोग को विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करने की आवश्यकता है, या यदि संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरण (जैसे PLC, सेंसर, आदि) आस-पास काम करते हैं, तो फ़िल्टर बहुत आवश्यक हैं।
विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) आवश्यकताओं का अनुपालन: यदि उपकरण को सख्त ईएमसी मानकों को पूरा करने की आवश्यकता है, तो फ़िल्टर विद्युत चुम्बकीय विकिरण और चालन के हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उपकरण राष्ट्रीय या अंतर्राष्ट्रीय विद्युत चुम्बकीय संगतता मानकों को पूरा करता है।
मोटर संचालन में सुधार: यदि इन्वर्टर मोटर को चलाता है और मोटर के अधिक गर्म होने, शोर या कंपन में वृद्धि जैसी समस्याएं हैं, तो फ़िल्टर उच्च आवृत्ति हार्मोनिक्स के कारण होने वाले प्रभाव को कम कर सकता है।
विशिष्ट अनुप्रयोग: विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप पर सख्त आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोग, जैसे उच्च परिशुद्धता विनिर्माण, प्रयोगशाला उपकरण, संचार उपकरण, चिकित्सा उपकरण, आदि।

3. ऐसी स्थितियाँ जहाँ ब्रेक प्रतिरोधकों की आवश्यकता होती है
बार-बार स्टार्ट/स्टॉप या ब्रेक लगाने की आवश्यकताएँ: ऐसी स्थितियों में जहाँ बार-बार स्टार्ट और स्टॉप करने की आवश्यकता होती है, जड़त्व के कारण मोटर द्वारा उत्पन्न पुनर्योजी ऊर्जा के कारण DC बस वोल्टेज में तेज़ी से वृद्धि हो सकती है। इस समय, वोल्टेज को मानक से अधिक होने से रोकने और इन्वर्टर के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए ऊर्जा के इस हिस्से को अवशोषित करने के लिए ब्रेक प्रतिरोधक की आवश्यकता होती है।
लंबे समय तक संचालन के साथ उच्च-लोड अनुप्रयोग: यदि मोटर लोड बड़ा है और लंबे समय तक चलता है, खासकर जब मोटर धीमा हो रहा है या बंद हो रहा है, तो यह एक बड़ी रिवर्स ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है। ब्रेक प्रतिरोधक जड़त्व के कारण मोटर को अत्यधिक वोल्टेज उत्पन्न करने से रोक सकता है।
ऐसे अनुप्रयोग जिनमें तीव्र शटडाउन या लोड मंदी की आवश्यकता होती है: उदाहरण के लिए, बेल्ट कन्वेयर और लिफ्ट जैसे अनुप्रयोगों में जिनमें तीव्र शटडाउन की आवश्यकता होती है, ब्रेक प्रतिरोधक मोटर मंदी को तेज कर सकते हैं और रुकने के समय को कम कर सकते हैं।
विशिष्ट अनुप्रयोग: क्रेन, कन्वेयर बेल्ट, कपड़ा मशीनरी, लिफ्ट, पंखे और पंप जो जल्दी से चालू और बंद हो जाते हैं, आदि।
4. ऐसी स्थितियाँ जहाँ ब्रेक इकाइयों की आवश्यकता होती है
ऐसे अवसर जहां पुनर्योजी ऊर्जा को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है: जब मोटर को तेजी से रोकने या रिवर्स ब्रेकिंग के मामले में उपयोग करने की आवश्यकता होती है, तो डीसी बस वोल्टेज बहुत अधिक हो सकता है। ब्रेक यूनिट इस वोल्टेज की निगरानी और नियंत्रण कर सकती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि इससे इन्वर्टर को नुकसान न पहुंचे।
मोटर द्वारा वापस भेजी जाने वाली पुनर्योजी ऊर्जा बड़ी होती है: उच्च शक्ति वाले इनवर्टर के लिए, विशेष रूप से पंखे, पंप, भारी मशीनरी आदि जैसे बड़े जड़त्व भार पर, मोटर जड़त्व द्वारा उत्पन्न पुनर्योजी ऊर्जा बड़ी होती है। ब्रेक यूनिट का उपयोग ब्रेक प्रतिरोधक के साथ किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पुनर्योजी ऊर्जा प्रभावी रूप से अवशोषित हो और अत्यधिक वोल्टेज के कारण होने वाली विफलताओं से बचा जा सके।
उच्च भार और उच्च गतिशील परिस्थितियों में परिचालन: उदाहरण के लिए, ऐसी परिस्थितियों में जहां बार-बार गति परिवर्तन की आवश्यकता होती है (जैसे कि लिफ्ट और क्रेन), ब्रेक इकाई फीडबैक ऊर्जा को शीघ्रता से उपभोग करने और इन्वर्टर और मोटर की सुरक्षा करने में मदद कर सकती है।
विशिष्ट अनुप्रयोग: उच्च गतिशील प्रतिक्रिया मोटर ड्राइव सिस्टम, जैसे कि लिफ्ट, क्रेन, बेल्ट कन्वेयर, स्वचालित उत्पादन लाइनें, आदि।

सारांश:
इन घटकों की आवश्यकता आमतौर पर निम्नलिखित मामलों में होती है:

जब ग्रिड की गुणवत्ता खराब हो, हार्मोनिक्स बड़े हों, या वोल्टेज में उतार-चढ़ाव बड़ा हो, तो इन्वर्टर और ग्रिड की सुरक्षा के लिए रिएक्टर स्थापित करें।

जब विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) के लिए सख्त आवश्यकताएं हों या मोटर संचालन की सुचारूता में सुधार की आवश्यकता हो, तो फिल्टर स्थापित करें।
बार-बार शुरू/बंद या तीव्र मंदी वाले अनुप्रयोगों के लिए, फीडबैक पुनर्योजी ऊर्जा को नियंत्रित करने और इन्वर्टर और मोटर के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने में मदद करने के लिए एक ब्रेक प्रतिरोधक और एक ब्रेक इकाई स्थापित करना आवश्यक है।
इन घटकों को स्थापित करने की आवश्यकता है या नहीं, यह सिस्टम की विशिष्ट आवश्यकताओं, लोड प्रकार और कार्य वातावरण पर निर्भर करता है। उच्च शक्ति, बार-बार स्टार्ट/स्टॉप या सख्त विद्युत पर्यावरण आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए, इन अतिरिक्त घटकों पर आमतौर पर विचार किया जाता है।