به عنوان جزء اصلی سیستم های الکترونیک قدرت مدرن، اینورترهای قدرت وظیفه تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب را بر عهده دارند تا اطمینان حاصل شود که انواع بارها دارای منبع تغذیه پایدار و قابل اعتماد هستند. با این حال، در کاربردهای عملی، اینورترها اغلب با مشکلات ارتعاشی مواجه میشوند که نه تنها بر عملکرد عادی آنها تأثیر میگذارد، بلکه ممکن است عمر مفید آنها را کاهش داده و حتی خطرات ایمنی را به همراه داشته باشد.
هنگام بحث در مورد علل ارتعاش اینورتر، میتوانیم از زوایای مختلف، عمدتاً از جمله عوامل الکترومغناطیسی، عوامل مکانیکی، عوامل الکتریکی و عوامل محیطی تجزیه و تحلیل کنیم.
عوامل الکترومغناطیسی
نیروی الکترومغناطیسی یکی از عوامل اصلی ارتعاش اینورتر است. اینورتر انواع مختلفی از اجزای الکترومغناطیسی مانند سلف ها، ترانسفورماتورها و دستگاه های سوئیچ برق را با هم ترکیب می کند. در حین کار، این اجزاء یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد می کنند که به نوبه خود اثر نیروی الکترومغناطیسی را القا می کند. هنگامی که نیروی الکترومغناطیسی نامتعادل یا خیلی زیاد باشد، اینورتر به لرزه در می آید. علاوه بر این، تداخل الکترومغناطیسی (EMI) همچنین ممکن است سیگنالهای کنترل اینورتر غیرعادی را ایجاد کند و مشکل ارتعاش را تشدید کند. بنابراین، هنگام طراحی اینورتر، لازم است به طور کامل سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) و طرح معقول برای کاهش تأثیر تداخل الکترومغناطیسی در نظر گرفته شود.
عوامل مکانیکی
طراحی سازه مکانیکی، ساخت و کیفیت نصب در داخل اینورتر تأثیر مستقیمی بر عملکرد ارتعاشی آن دارد. به عنوان مثال، لرزش و سر و صدای تولید شده توسط فن خنک کننده، سینک حرارتی و سایر قطعات در حین کار ممکن است با طراحی غیر منطقی یا نصب شل تشدید شود. علاوه بر این، خرابی های مکانیکی مانند شل شدن بست ها مانند پیچ ها و مهره های داخل اینورتر و سایش یاتاقان ها باعث ایجاد مشکلات لرزشی تجهیزات می شود. بنابراین، طراحی دقیق مکانیکی و استانداردهای دقیق ساخت، کلید تضمین عملکرد پایدار اینورتر است.
عوامل الکتریکی
عوامل الکتریکی نیز یکی از دلایل مهم مشکلات ارتعاش اینورتر هستند. پایداری منبع تغذیه ورودی اینورتر و تعادل ولتاژ سه فاز ارتباط مستقیمی با پایداری عملکرد آن دارد. اگر منبع تغذیه ورودی ناپایدار باشد یا ولتاژ نامتعادل باشد، وضعیت عملکرد اینورتر تحت تأثیر قرار می گیرد و باعث ایجاد لرزش می شود. علاوه بر این، نویز ایجاد شده توسط دستگاه های سوئیچینگ قدرت (مانند ترانزیستورهای دوقطبی گیت عایق، IGBT) در داخل اینورتر در هنگام سوئیچینگ فرکانس بالا ممکن است از طریق مدار به محفظه اینورتر منتقل شود و باعث ایجاد لرزش شود. بنابراین، بهینه سازی طراحی الکتریکی و اطمینان از کیفیت منبع تغذیه از اقدامات مهم برای کاهش لرزش است.
عوامل محیطی
برای مشکل ارتعاش اینورتر نباید عوامل محیطی را نادیده گرفت. اگر دمای محیط کار اینورتر خیلی زیاد یا خیلی کم باشد، ممکن است عملکرد اجزای داخلی کاهش یابد و در نتیجه باعث ایجاد لرزش شود. علاوه بر این، منابع ارتعاشی در محیط خارجی، مانند تجهیزات مکانیکی و وسایل نقلیه، ممکن است بر روی اینورتر تحریک خارجی اعمال کنند و لرزش آن را بیشتر تشدید کنند. بنابراین در سناریوی کاربردی اینورتر، انتخاب معقول محل نصب و شرایط محیطی می تواند تاثیر ارتعاش خارجی بر تجهیزات را به طور موثر کاهش دهد.