ซัพพลายเออร์ชุดป้อนกลับขอเตือนว่าตัวแปลงความถี่ทั่วไปส่วนใหญ่ใช้ไดโอดเรียงกระแสบริดจ์เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง แล้วใช้เทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์ IGBT เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ได้เพื่อควบคุมมอเตอร์ AC ตัวแปลงความถี่ประเภทนี้ทำงานในโหมดไฟฟ้าเท่านั้น จึงเรียกว่าตัวแปลงความถี่แบบสองควอแดรนท์ เนื่องจากการใช้ไดโอดเรียงกระแสบริดจ์ในตัวแปลงความถี่แบบสองควอแดรนท์ ทำให้ไม่สามารถส่งพลังงานแบบสองทิศทางได้ จึงไม่สามารถส่งพลังงานจากระบบป้อนกลับของมอเตอร์ไปยังโครงข่ายไฟฟ้าได้ ในบางการใช้งานที่มอเตอร์ไฟฟ้าจำเป็นต้องป้อนพลังงานกลับ เช่น ลิฟต์ รอก ระบบเหวี่ยง และเครื่องสูบน้ำ สามารถเพิ่มชุดเบรกความต้านทานเข้ากับตัวแปลงความถี่แบบสองควอแดรนท์เพื่อใช้พลังงานป้อนกลับจากมอเตอร์ไฟฟ้าได้เท่านั้น นอกจากนี้ ไดโอดเรียงกระแสบริดจ์ยังก่อให้เกิดมลภาวะฮาร์มอนิกร้ายแรงต่อโครงข่ายไฟฟ้าอีกด้วย
โมดูลพลังงาน IGBT สามารถส่งพลังงานได้สองทิศทาง หากใช้ IGBT เป็นสะพานเรียงกระแส จะใช้ DSP ความเร็วสูงและกำลังประมวลผลสูงเพื่อสร้างพัลส์ควบคุม SVPWM ในด้านหนึ่ง สามารถปรับค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าขาเข้า กำจัดมลพิษฮาร์มอนิกที่ส่งไปยังโครงข่ายไฟฟ้า และทำให้อินเวอร์เตอร์เป็น "ผลิตภัณฑ์สีเขียว" อย่างแท้จริง ในอีกแง่หนึ่ง พลังงานที่สร้างขึ้นจากฟีดแบ็กของมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถส่งกลับไปยังโครงข่ายไฟฟ้าได้ ซึ่งช่วยประหยัดพลังงาน
สำหรับมอเตอร์เพียงอย่างเดียว สิ่งที่เรียกว่าสี่ควอดแรนท์ หมายถึงเส้นโค้งลักษณะทางกลที่สามารถทำงานได้ในทั้งสี่ควอดแรนท์บนแกนคณิตศาสตร์ ควอดแรนท์แรกอยู่ในสถานะไฟฟ้าเดินหน้า ควอดแรนท์ที่สองอยู่ในสถานะเบรกป้อนกลับ ควอดแรนท์ที่สามอยู่ในสถานะไฟฟ้าย้อนกลับ และควอดแรนท์ที่สี่อยู่ในสถานะเบรกย้อนกลับ ตัวแปลงความถี่ที่สามารถทำงานมอเตอร์ในสี่ควอดแรนท์เรียกว่าตัวแปลงความถี่สี่ควอดแรนท์ กล่าวโดยง่ายคือตัวแปลงความถี่ธรรมดาแบบสองควอดแรนท์สามารถขับมอเตอร์ให้หมุนไปข้างหน้าหรือถอยหลังได้เท่านั้น ทำงานในควอดแรนท์ที่หนึ่งและสาม พลังงานจลน์ที่เกิดขึ้นเมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าเดินเบาจะสูญเปล่าไปเท่านั้น ตัวแปลงความถี่สี่ควอดแรนท์ (หมายถึงการเบรกของมอเตอร์ไฟฟ้า) ไม่เพียงแต่สามารถขับมอเตอร์ได้ทั้งในทิศทางเดินหน้าและถอยหลังเท่านั้น แต่ยังแปลงพลังงานจลน์ของมอเตอร์เมื่อเดินเบาให้เป็นพลังงานไฟฟ้าและป้อนกลับไปยังระบบไฟฟ้า ทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานในสถานะเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งมักใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการการปรับปรุง
ตัวแปลงความถี่สี่ควอดแรนท์นี้ตอบสนองความต้องการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับงานที่มีพลังงานศักย์ความเฉื่อยสูง เช่น อุปกรณ์ยก อุปกรณ์นี้มี GD ความเฉื่อยในการหมุนสูง และจัดอยู่ในระบบการทำงานต่อเนื่องระยะสั้นซ้ำๆ การลดความเร็วจากความเร็วสูงเป็นความเร็วต่ำนั้นใช้เวลานาน และระยะเวลาในการเบรกก็สั้น จำเป็นต้องใช้แรงเบรกที่มากหรือเบรกไฟฟ้าสำหรับงานหนักในระยะยาว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานและลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการเบรก พลังงานจากการลดความเร็วจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่และป้อนกลับไปยังโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม
การใช้งานทั่วไปของตัวแปลงความถี่สี่ควอแดรนท์คือในสถานการณ์ที่มีลักษณะโหลดที่อาจเกิดขึ้น เช่น ลิฟต์ แรงขับของหัวรถจักร เครื่องลากจูงในแหล่งน้ำมัน เครื่องเหวี่ยง ฯลฯ ในบางแอปพลิเคชันที่มีกำลังสูง จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงความถี่สี่ควอแดรนท์เพื่อลดมลพิษฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้าด้วย
ข้อดีของตัวแปลงความถี่แบบสี่ควอดแรนท์
1. เมื่อเทียบกับตัวแปลงความถี่แบบสองควอแดรนท์ทั่วไป ตัวแปลงความถี่แบบสี่ควอแดรนท์นี้ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า ตัวแปลงความถี่แบบสี่ควอแดรนท์ใช้โมดูล IGBT เป็นอุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการไหลของพลังงานแบบสองทิศทาง ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ภายนอกใดๆ จึงสามารถป้อนพลังงานที่สร้างใหม่กลับเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าได้ ทำให้ประหยัดพลังงาน
2. ลดกระแสฮาร์มอนิกที่ฝั่งกริดและบรรลุค่าตัวประกอบกำลังที่ใกล้เคียง 1 ที่โหลดเต็มพิกัด ตัวแปลงความถี่ทั่วไป เนื่องจากการใช้ไดโอดเรียงกระแส ก่อให้เกิดส่วนประกอบฮาร์มอนิกจำนวนมาก ก่อให้เกิดมลภาวะร้ายแรงต่อระบบไฟฟ้า ขัดขวางการทำงานปกติของอุปกรณ์อื่น และอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์อื่น ตัวแปลงความถี่เวกเตอร์สี่ควอดแรนท์ใช้โมดูล IGBT เป็นอุปกรณ์เรียงกระแส และสร้างพัลส์ควบคุม PWM ด้วย DSP ความเร็วสูงและกำลังประมวลผลสูง ซึ่งสามารถปรับค่าตัวประกอบกำลังและขจัดมลภาวะฮาร์มอนิกที่ส่งผลต่อระบบไฟฟ้า ทำให้ตัวแปลงความถี่เป็น "ผลิตภัณฑ์สีเขียว" อย่างแท้จริง