Som kernekomponenten i moderne kraftelektroniksystemer, power invertere er ansvarlige for at konvertere jævnstrøm til vekselstrøm, hvilket sikrer, at alle typer belastninger har en stabil og pålidelig strømforsyning. Men i praktiske applikationer står invertere ofte over for vibrationsproblemer, som ikke kun påvirker deres normale drift, men også kan forkorte deres levetid og endda forårsage sikkerhedsrisici.
Når vi diskuterer årsagerne til invertervibrationer, kan vi analysere fra flere vinkler, hovedsageligt inklusive elektromagnetiske faktorer, mekaniske faktorer, elektriske faktorer og miljøfaktorer.
Elektromagnetiske faktorer
Elektromagnetisk kraft er en af hovedårsagerne til invertervibrationer. Inverteren integrerer en række elektromagnetiske komponenter, såsom induktorer, transformere og strømafbrydere. Under drift vil disse komponenter generere et skiftende magnetfelt, som igen vil inducere effekten af elektromagnetisk kraft. Når den elektromagnetiske kraft er ubalanceret eller for stor, vil inverteren vibrere. Derudover kan elektromagnetisk interferens (EMI) også forårsage unormale inverterkontrolsignaler, hvilket yderligere forværrer vibrationsproblemet. Når inverteren designes, er det derfor nødvendigt fuldt ud at overveje elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) og et rimeligt layout for at reducere virkningen af elektromagnetisk interferens.
Mekaniske faktorer
Den mekaniske struktur, design, fremstilling og installationskvalitet inde i inverteren har en direkte indflydelse på dens vibrationsydelse. For eksempel kan vibrationer og støj, der genereres af køleventilatoren, kølepladen og andre komponenter under drift, blive forværret af urimelig design eller løs installation. Derudover vil mekaniske fejl, såsom at løsne fastgørelseselementer såsom skruer og møtrikker inde i inverteren og slid på lejer, forårsage vibrationsproblemer i udstyret. Derfor er præcist mekanisk design og strenge produktionsstandarder nøglen til at sikre en stabil drift af inverteren.
Elektriske faktorer
Elektriske faktorer er også en vigtig årsag til inverter vibrationsproblemer. Stabiliteten af inverterens indgangsstrømforsyning og balancen af trefasespændingen er direkte relateret til stabiliteten af dens drift. Hvis indgangsstrømforsyningen er ustabil, eller spændingen er ubalanceret, vil inverterens driftstilstand blive påvirket, hvilket forårsager vibrationer. Derudover kan støjen, der genereres af strømkoblingsenhederne (såsom isolerede gate bipolære transistorer, IGBT'er) inde i inverteren under højfrekvent omskiftning, overføres til inverterhuset gennem kredsløbet, hvilket forårsager vibrationer. Derfor er optimering af det elektriske design og sikring af kvaliteten af strømforsyningen vigtige tiltag for at reducere vibrationer.
Miljømæssige faktorer
Miljømæssige faktorer bør ikke ignoreres for vibrationsproblemet i inverteren. Hvis vekselretterens arbejdsmiljøtemperatur er for høj eller for lav, kan ydeevnen af de interne komponenter blive forringet og dermed forårsage vibrationer. Derudover kan vibrationskilder i det ydre miljø, såsom mekanisk udstyr og køretøjer, også udøve ekstern excitation på inverteren, hvilket yderligere forværrer dens vibration. Derfor kan et rimeligt valg af installationssted og miljøforhold i vekselretterens anvendelsesscenarie effektivt reducere virkningen af eksterne vibrationer på udstyret.