Trong lĩnh vực công nghệ chuyển đổi năng lượng, biến tần điện , là thiết bị lõi chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC), được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện di động và nguồn điện dự phòng. Tuy nhiên, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ biến tần, vấn đề tiếng ồn dần trở thành một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng và hiệu suất của thiết bị. Phần sau đây sẽ tìm hiểu sâu các nguyên nhân chính gây ra tiếng ồn biến tần và giải pháp khắc phục.
Nhiễu điện từ và bức xạ là nguyên nhân chính gây ra vấn đề nhiễu biến tần. Biến tần có cấu trúc bên trong phức tạp và chứa nhiều thành phần khác nhau như ống chuyển mạch, điốt chỉnh lưu và máy biến áp tần số cao. Các thành phần này tạo ra trường điện từ mạnh trong quá trình hoạt động. Khi trường điện từ tương tác với vỏ biến tần, các vật kim loại xung quanh hoặc các thiết bị điện tử khác sẽ tạo ra bức xạ điện từ và tiếng ồn. Nhiễu này thường được truyền dưới dạng sóng điện từ tần số cao, không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của biến tần mà còn có thể cản trở việc thu và truyền tín hiệu của các thiết bị điện tử khác, dẫn đến giảm hiệu suất tổng thể của hệ thống.
Không thể bỏ qua tác động của việc thiết kế mạch biến tần và lựa chọn thành phần đến mức độ ồn. Thiết kế mạch hợp lý có thể giảm độ ồn một cách hiệu quả, trong khi thiết kế không phù hợp, chẳng hạn như bố trí thành phần không hợp lý hoặc mạch lọc không đủ, có thể gây ra dao động dòng điện và mất ổn định điện áp, từ đó gây ra nhiễu. Ngoài ra, chất lượng linh kiện cũng rất quan trọng. Các linh kiện chất lượng kém hoặc các linh kiện đã cũ và hư hỏng dễ bị nhiễu dòng điện và nhiễu điện từ, càng làm trầm trọng thêm vấn đề nhiễu của biến tần. Vì vậy, việc lựa chọn linh kiện chất lượng cao và tối ưu hóa thiết kế mạch là chìa khóa để giảm tiếng ồn.
Rung động cơ học là một khía cạnh quan trọng khác của vấn đề tiếng ồn biến tần. Máy biến áp tần số cao, tụ điện và các bộ phận khác sẽ tạo ra những rung động cơ học cực nhỏ khi dòng điện thay đổi. Những rung động này dần dần tích tụ bên trong biến tần và truyền qua vỏ, tạo thành tiếng ồn đáng kể. Ngoài ra, nhiệt lượng do biến tần tạo ra trong quá trình vận hành cũng sẽ khiến các bộ phận giãn nở và co lại, càng làm trầm trọng thêm độ rung và tiếng ồn cơ học. Vì vậy, thực hiện các biện pháp giảm chấn hiệu quả và tối ưu hóa thiết kế kết cấu bên trong sẽ giúp giảm tiếng ồn do rung động cơ học gây ra.
Tản nhiệt cũng là một nguyên nhân quan trọng gây ra tiếng ồn cho biến tần. Trong quá trình hoạt động, biến tần sẽ sinh ra rất nhiều nhiệt. Nếu hệ thống tản nhiệt không được thiết kế tốt hoặc hiệu suất tản nhiệt không đủ, nhiệt độ linh kiện sẽ quá cao, gây ra nhiễu dòng điện và nhiễu điện từ. Nhiệt độ cao cũng sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa của linh kiện, giảm hiệu suất và tuổi thọ sử dụng, đồng thời làm trầm trọng thêm vấn đề tiếng ồn. Vì vậy, việc tối ưu hóa thiết kế tản nhiệt và nâng cao hiệu quả tản nhiệt là rất quan trọng để giảm tiếng ồn.
Sự thay đổi tải và tính không ổn định cũng là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ ồn của biến tần. Khi tải thay đổi đột ngột, biến tần cần nhanh chóng điều chỉnh điện áp và dòng điện đầu ra để đáp ứng nhu cầu tải. Quá trình này có thể tạo ra sự dao động dòng điện và điện áp nhất thời, có thể gây ra nhiễu. Ngoài ra, nếu tải kết nối với biến tần không ổn định hoặc có hiện tượng nhiễu sóng hài cũng sẽ khiến vấn đề nhiễu trở nên trầm trọng hơn. Vì vậy, đảm bảo sự ổn định và hợp lý của tải là biện pháp hữu hiệu để giảm tiếng ồn.
Các yếu tố môi trường và điều kiện lắp đặt cũng ảnh hưởng đến độ ồn của biến tần. Nếu biến tần được lắp đặt trên đế không ổn định hoặc bị nhiễu bởi rung động bên ngoài, nó có thể làm trầm trọng thêm độ rung và tiếng ồn cơ học. Ngoài ra, những thay đổi lớn về nhiệt độ và độ ẩm trong môi trường làm việc của biến tần cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất và độ ổn định của nó, gây ra vấn đề về tiếng ồn. Vì vậy, khi lắp đặt biến tần cần quan tâm đến các yếu tố môi trường để đảm bảo biến tần hoạt động trong điều kiện phù hợp nhằm giảm thiểu tiếng ồn.
