1. Componentes lado de la Red.

1.1. Bobinas de Red: Las bobinas de red filtran la corriente absorbida por el convertidor y, con ello, reducen el contenido de armónicos en la intensidad de red. Al reducirse las corrientes armónicas se alivian térmicamente los componentes de potencia del rectificador y los condensadores del circuito intermedio y se disminuye la contaminación de la red. El uso de bobinas de red prolonga la vida útil del convertidor.
Si la relación entre la potencia asignada del convertidor y la potencia de cortocircuito de la red es inferior a un 1 %, entonces se recomienda utilizar una bobina de red para reducir los picos de corriente.

 1.2 Filtros de armónicos.

La instalación masiva de equipos a base de electrónica de potencia, tales como computadores variadores de frecuencia, onduladores, entre otros, traen como consecuencia la presencia de armónicos en las redes de distribución eléctrica.

Las corrientes armónicas son los componentes similares de una corriente eléctrica periódica descompuesta en la serie de Fourier. Los armónicos tienen una frecuencia que es múltiplo (2, 3, 4, 5, … n) de la frecuencia fundamental (50 ó 60 Hz en las redes eléctricas). El número “n” determina el rango de la componente armónica. Se denomina “armónico del rango n” a la componente armónica del rango correspondiente a “n” veces la frecuencia de la red. Ejemplo: para una frecuencia fundamental de 50 Hz, el armónico de rango 5 presentará una frecuencia de 250 Hz.

Los armónicos de rango par (2,4, 6, 8…) no suelen estudiarse en los entornos industriales porque se anulan gracias a la simetría de la señal alterna. Sólo se tienen en cuenta en presencia de una componente continua. Por contra, las cargas no lineales monofásicas tienen un espectro rico en componentes armónicas de rango impar (3, 5, 7, 9…), algo que también sucede en las cargas trifásicas conectadas en triángulo, salvo porque estas últimas no tienen componentes de rango 3.

La resultante de los armónicos normalmente se mide por la distorsión armónica total (THD: Total Harmonics Distortion). El cálculo de THD permite calificar globalmente el nivel de contaminación de una red en tensión o en corriente.

Para prevenir altos niveles de armónicos al utilizar variadores de frecuencia, se aplican filtros entre la fuente de alimentación y la carga. Con este método se minimizan las componentes armónicas y se elimina el problema de raíz. Básicamente existen dos tipos de filtros; pasivos y activos.

Normalmente los diferentes fabricantes de variadores de frecuencia utilizan filtros pasivos como accesorios para la mitigación de los armónicos generados y obtener THD menores a 10% o 5%.

2. Componentes del Circuito Intermedio.

2.1 Resistencia de frenado: La energía sobrante del circuito intermedio se disipa a través de la resistencia de freno. Las resistencias de frenado tienen como objetivo disipar la energía generada por un motor durante la deceleración, evitando que se dañe el accionamiento por sobretensión y garantizando que se detenga de forma segura.

3. Componentes de Salida.

3.1 Bobinas de salida: Las bobinas de salida reducen la pendiente de la onda de tensión (du/dt) y la altura de los picos de intensidad permitiendo
usar cables al motor de mayor longitud.
Debido a las elevadas pendientes de la onda de tensión de los IGBT de conmutación rápida, con cables de motor largos se invierte rápidamente la carga de la capacitancia del cable con cada conmutación ejecutada en el ondulador. Esto sobrecarga el ondulador con considerables picos de corriente adicionales.
Las bobinas de salida reducen los picos de intensidad adicionales, porque la carga de la capacitancia del cable se invierte más lentamente, debido al efecto de la inductancia de la bobina, produciendo picos de intensidad de menor amplitud.

Al utilizar bobinas de salida se deben observar los siguientes puntos:

1. Frecuencia de salida máx. permitida: 150 Hz
2. Frecuencia de pulsación máx. permitida: 4 kHz
3. La bobina de salida debe montarse lo más cerca posible del convertidor de frecuencia

3.2: Filtros senoidales: Los filtros senoidales limitan tanto la pendiente de la onda de tensión (du/dt) como las tensiones de pico de los devanados del
motor. Al igual que las bobinas de salida, permiten la conexión de cables de motor de mayor longitud.
Además, se reducen considerablemente las corrientes por los rodamientos. Por ello, es posible utilizar motores normalizados con aislamiento estándar y sin rodamientos aislados en motores que cumplan la normativa IEC60034-25. De este modo, el esfuerzo dieléctrico del devanado del motor se sitúa a un nivel parecido al de la alimentación por red directa. Gracias a las reducidas pendientes de la onda de tensión en el cable de motor, el filtro senoidal también surte un efecto positivo en términos de compatibilidad electromagnética: deja de ser obligatorio el uso de cables de motor apantallados en los cables de motor cortos a efectos de CEM. 

Puesto que ya no existe tensión pulsada en el motor, también se reducen considerablemente las pérdidas y los ruidos adicionales debidos al convertidor, con lo que el nivel de ruido del motor es similar al que se produce con la alimentación directa desde red.

A la hora de utilizar filtros senoidales se tienen que observar los siguientes puntos:

1. Para potencias asignadas de hasta 90 kW inclusive se admiten frecuencias de pulsación de 4 kHz a 8 kHz.
   Para potencias  a partir de 110 kW solo se admiten frecuencias de pulsación de 4 kHz. Téngase en cuenta el derating de intensidad adicional frente a la frecuencia de pulsación asignada de 2 kHz.
2. La frecuencia de salida está limitada a 150 Hz
3. El filtro senoidal debe ponerse en marcha y funcionar sólo con el motor conectado, pues no es apto para funcionamiento en vacío.
4. Hay que asegurarse de que están desactivadas las reducciones automáticas de la frecuencia de pulsación.