Essendo il componente principale dei moderni sistemi elettronici di potenza, inverter di potenza sono responsabili della conversione della corrente continua in corrente alternata, garantendo che tutti i tipi di carichi abbiano un'alimentazione stabile e affidabile. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, gli inverter spesso affrontano problemi di vibrazioni, che non solo influiscono sul loro normale funzionamento, ma possono anche ridurne la durata e persino causare rischi per la sicurezza.
Quando discutiamo delle cause delle vibrazioni dell'inverter, possiamo analizzarle da più angolazioni, includendo principalmente fattori elettromagnetici, fattori meccanici, fattori elettrici e fattori ambientali.
Fattori elettromagnetici
La forza elettromagnetica è una delle principali cause di vibrazione dell'inverter. L'inverter integra una varietà di componenti elettromagnetici, come induttori, trasformatori e dispositivi di commutazione di potenza. Durante il funzionamento, questi componenti genereranno un campo magnetico variabile, che a sua volta indurrà l'effetto della forza elettromagnetica. Quando la forza elettromagnetica è sbilanciata o troppo grande, l'inverter vibrerà. Inoltre, anche le interferenze elettromagnetiche (EMI) possono causare segnali di controllo anomali dell'inverter, esacerbando ulteriormente il problema delle vibrazioni. Pertanto, durante la progettazione dell'inverter, è necessario considerare pienamente la compatibilità elettromagnetica (EMC) e una disposizione ragionevole per ridurre l'impatto delle interferenze elettromagnetiche.
Fattori meccanici
La progettazione della struttura meccanica, la qualità della produzione e dell'installazione all'interno dell'inverter hanno un impatto diretto sulle sue prestazioni di vibrazione. Ad esempio, le vibrazioni e il rumore generati dalla ventola di raffreddamento, dal dissipatore di calore e da altri componenti durante il funzionamento potrebbero essere aggravati da una progettazione irragionevole o da un'installazione allentata. Inoltre, guasti meccanici come l'allentamento di elementi di fissaggio quali viti e dadi all'interno dell'inverter e l'usura dei cuscinetti causeranno problemi di vibrazione dell'apparecchiatura. Pertanto, una progettazione meccanica precisa e rigorosi standard di produzione sono la chiave per garantire il funzionamento stabile dell'inverter.
Fattori elettrici
Anche i fattori elettrici sono una causa importante dei problemi di vibrazione dell'inverter. La stabilità dell'alimentazione in ingresso dell'inverter e l'equilibrio della tensione trifase sono direttamente correlati alla stabilità del suo funzionamento. Se l'alimentazione in ingresso è instabile o la tensione è sbilanciata, lo stato operativo dell'inverter ne risentirà, provocando vibrazioni. Inoltre, il rumore generato dai dispositivi di commutazione di potenza (come transistor bipolari a gate isolato, IGBT) all'interno dell'inverter durante la commutazione ad alta frequenza può essere trasmesso all'alloggiamento dell'inverter attraverso il circuito, provocando vibrazioni. Pertanto, l’ottimizzazione della progettazione elettrica e la garanzia della qualità dell’alimentazione sono misure importanti per ridurre le vibrazioni.
Fattori ambientali
I fattori ambientali non dovrebbero essere ignorati per il problema delle vibrazioni dell'inverter. Se la temperatura dell'ambiente di lavoro dell'inverter è troppo alta o troppo bassa, le prestazioni dei componenti interni potrebbero ridursi, provocando vibrazioni. Inoltre, anche le fonti di vibrazione presenti nell'ambiente esterno, come apparecchiature meccaniche e veicoli, possono esercitare un'eccitazione esterna sull'inverter, aggravandone ulteriormente le vibrazioni. Pertanto, nello scenario applicativo dell'inverter, una scelta ragionevole del luogo di installazione e delle condizioni ambientali può ridurre efficacemente l'impatto delle vibrazioni esterne sull'apparecchiatura.
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