เฮ้ที่นั่น! ฉันเป็นซัพพลายเออร์ของอินเวอร์เตอร์ไฮบริดเฟสสามตัวและวันนี้ฉันอยากคุยเกี่ยวกับลักษณะการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ของอุปกรณ์ที่ดีเหล่านี้
ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจอย่างรวดเร็วว่าอินเวอร์เตอร์ไฮบริดแบบสามเฟสสามแบบคืออะไร มันเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบจัดเก็บพลังงานที่สามารถแปลงพลังงาน DC จากแบตเตอรี่หรือแผงโซลาร์เซลล์เป็นพลังงาน AC สำหรับใช้ในระบบไฟฟ้าสามเฟส คุณสามารถตรวจสอบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับที่นี่:สาม - อินเวอร์เตอร์ไฮบริดเฟส ESS- ในทางตรงกันข้ามยังมีอินเวอร์เตอร์ไฮบริดเฟสเดี่ยวซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการตั้งค่าไฟฟ้าเฟสเดียว
ดังนั้นลักษณะการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์ไฮบริดแบบสามเฟสคืออะไร? หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดคือช่วงความถี่ของ EMI อินเวอร์เตอร์เหล่านี้สร้าง EMI ในสเปกตรัมความถี่กว้าง ที่ความถี่ต่ำกว่าโดยทั่วไปจากไม่กี่ kHz ถึงหลายสิบ kHz การรบกวนมักเกิดจากการสลับการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานภายในอินเวอร์เตอร์ ตัวอย่างเช่นทรานซิสเตอร์สองขั้วที่หุ้มฉนวน (IGBTS) หรือโลหะ - ออกไซด์ - สนามเซมิคอนดักเตอร์ - ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ (MOSFETs) เปิดและปิดด้วยความเร็วสูงเพื่อแปลง DC เป็น AC การสลับอย่างรวดเร็วนี้สร้างกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
ที่ความถี่ที่สูงขึ้นจากหลายร้อย kHz ถึงหลาย MHz องค์ประกอบกาฝากในวงจรอินเวอร์เตอร์มีบทบาทสำคัญ ความสามารถและการเหนี่ยวนำของกาฝากสามารถสร้างวงจรเรโซแนนท์ด้วยส่วนประกอบพลังงานหลัก เมื่อวงจรเรโซแนนท์เหล่านี้ตื่นเต้นกับสัญญาณการสลับพวกเขาสามารถสร้าง EMI ความถี่สูง สัญญาณรบกวนความถี่สูงนี้อาจเป็นอาการปวดจริงเพราะสามารถจับคู่กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ในบริเวณใกล้เคียงผ่านการแผ่รังสีหรือการนำ
คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือแอมพลิจูดของสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า แอมพลิจูดของ EMI ในอินเวอร์เตอร์ไฮบริดแบบสามเฟส ESS อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ โหลดที่เชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์เป็นปัจจัยหนึ่ง เมื่ออินเวอร์เตอร์ทำงานภายใต้โหลดหนักการไหลของพลังงานผ่านอุปกรณ์สลับจะสูงขึ้น การไหลของพลังงานที่เพิ่มขึ้นนี้นำไปสู่การแปรผันของกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่ใหญ่ขึ้นในระหว่างกระบวนการสลับส่งผลให้ EMI แอมพลิจูดสูงขึ้น
กลยุทธ์การมอดูเลตที่ใช้ในอินเวอร์เตอร์ยังส่งผลกระทบต่อแอมพลิจูด EMI เทคนิคการมอดูเลตที่แตกต่างกันเช่นพัลส์ - การปรับความกว้าง (PWM) มีรูปแบบการสลับที่แตกต่างกัน แผนการ PWM บางแบบอาจส่งผลให้การเปลี่ยนการเปลี่ยนการเปลี่ยนอย่างฉับพลันมากขึ้นซึ่งสร้าง EMI ที่แข็งแกร่งขึ้นเมื่อเทียบกับอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นการมอดูเลตแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสแบบง่าย ๆ โดยทั่วไปจะผลิต EMI ที่เข้มข้นกว่า PWM ไซน์ที่ซับซ้อนกว่า
เส้นทางการมีเพศสัมพันธ์ของสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าก็คุ้มค่าที่จะพูดคุยกัน มีสองประเภทหลักของเส้นทางการมีเพศสัมพันธ์: การนำและรังสี การนำ EMI ที่ใช้เกิดขึ้นเมื่อการรบกวนเคลื่อนที่ผ่านตัวนำไฟฟ้าเช่นสายไฟและร่องรอยของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สายอินพุตและเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์สามารถทำหน้าที่เป็นเสาอากาศสำหรับการดำเนินการ EMI ไปยังส่วนอื่น ๆ ของระบบไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น EMI สามารถเดินทางจากอินเวอร์เตอร์ไปยังแบตเตอรี่หรือไปยังกริดผ่านสายไฟ
ในทางกลับกันการแผ่รังสี - จาก EMI เป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่รังสีเข้าสู่พื้นที่โดยรอบ PCB ของอินเวอร์เตอร์โดยเฉพาะพื้นที่ที่มีส่วนประกอบการสลับความเร็วสูงสามารถทำหน้าที่เป็นหม้อน้ำ สิ่งที่แนบมาโลหะของอินเวอร์เตอร์ยังสามารถส่องเอ็มไอได้หากไม่ได้รับการป้องกันอย่างเหมาะสม EMI ที่รังสีนี้สามารถรบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ในบริเวณใกล้เคียงเช่นอุปกรณ์สื่อสารเซ็นเซอร์หรือระบบควบคุม
ตอนนี้เรามาพูดถึงวิธีที่เราในฐานะซัพพลายเออร์อินเวอร์เตอร์ไฮบริดสามเฟสของเราจัดการกับลักษณะการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ เราใช้เทคนิคที่หลากหลายเพื่อลด EMI หนึ่งในวิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้ตัวกรองสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วตัวกรองเหล่านี้จะถูกวางไว้ที่อินพุตและเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ พวกเขาประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำตัวเก็บประจุและตัวต้านทานที่จัดเรียงในการกำหนดค่าเฉพาะเพื่อบล็อกหรือเบี่ยงเบนสัญญาณ EMI ที่ไม่พึงประสงค์
นอกจากนี้เรายังให้ความสนใจกับเค้าโครงของ PCB โดยการจัดเรียงส่วนประกอบบน PCB อย่างระมัดระวังเราสามารถลดความยาวของร่องรอยแรงดันสูงและแรงดันไฟฟ้าสูง ร่องรอยที่สั้นลงจะลดการเหนี่ยวนำและความจุของกาฝากซึ่งจะช่วยลดการสร้าง EMI นอกจากนี้เรายังใช้ระนาบภาคพื้นดินและเลเยอร์ป้องกันบน PCB เพื่อแยกส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนออกจากแหล่งสัญญาณรบกวน
สิ่งที่แนบมาอินเวอร์เตอร์เป็นอีกพื้นที่หนึ่งที่เรามุ่งเน้นไปที่การบรรเทา EMI เราใช้เปลือกโลหะที่มีการต่อสายดินที่เหมาะสมเพื่อให้โล่กับ EMI ที่รังสี สิ่งที่แนบมาได้รับการออกแบบให้มีเส้นทางความต้านทานต่ำไปสู่พื้นดินซึ่งช่วยเบี่ยงเบนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เปล่งออกมาห่างจากสภาพแวดล้อมภายนอก
ในบางกรณีเรายังใช้โซลูชันที่ใช้ซอฟต์แวร์เพื่อลด EMI ตัวอย่างเช่นเราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพอัลกอริทึมการปรับเพื่อลดการสูญเสียการสลับและ EMI ที่เกี่ยวข้อง ด้วยการปรับความถี่การสลับและวัฏจักรหน้าที่ในวิธีที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้นเราสามารถลดส่วนประกอบความถี่สูงของ EMI ให้น้อยที่สุด
แต่ทำไมคุณควรสนใจเกี่ยวกับลักษณะ EMI ของอินเวอร์เตอร์ไฮบริดแบบสามเฟส ถ้าคุณใช้อินเวอร์เตอร์เหล่านี้ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมหรือเชิงพาณิชย์การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าอาจทำให้เกิดความผิดปกติในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ตัวอย่างเช่นในโรงงาน EMI จากอินเวอร์เตอร์สามารถรบกวนการทำงานของตัวควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLCs) ซึ่งใช้ในการควบคุมกระบวนการผลิต ในศูนย์ข้อมูล EMI สามารถขัดขวางการสื่อสารระหว่างเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์เครือข่าย
ยิ่งกว่านั้นหลายประเทศและภูมิภาคมีมาตรฐานความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) ที่เข้มงวดซึ่งอินเวอร์เตอร์ต้องปฏิบัติตาม มาตรฐานเหล่านี้ จำกัด ปริมาณการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถปล่อยออกมาได้ หากอินเวอร์เตอร์ของคุณไม่เป็นไปตามมาตรฐานเหล่านี้คุณอาจประสบปัญหาทางกฎหมายหรือมีปัญหาในการรวมอินเวอร์เตอร์เข้ากับระบบไฟฟ้าของคุณ
ในฐานะซัพพลายเออร์เราใช้คุณสมบัติ EMI ของอินเวอร์เตอร์ไฮบริด ESS สามเฟสของเราอย่างจริงจัง เราทำการทดสอบอย่างกว้างขวางในระหว่างกระบวนการออกแบบและการผลิตเพื่อให้แน่ใจว่าอินเวอร์เตอร์ของเราตรงตามหรือเกินมาตรฐาน EMC ที่เกี่ยวข้อง เราใช้อุปกรณ์ทดสอบขั้นสูงเช่นเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมและตัวรับสัญญาณ EMI เพื่อวัดระดับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่ที่แตกต่างกันและภายใต้สภาวะการทำงานที่หลากหลาย
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับอินเวอร์เตอร์ไฮบริดสามเฟส ESS ที่มีคุณภาพสูงคุณควรพิจารณาการเป็นพันธมิตรกับเรา อินเวอร์เตอร์ของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในขณะที่ให้การแปลงพลังงานที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าคุณจะต้องการติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อาคารเชิงพาณิชย์หรือโรงงานอุตสาหกรรมอินเวอร์เตอร์ของเราสามารถตอบสนองความต้องการของคุณได้
หากคุณมีคำถามใด ๆ หรือสนใจที่จะซื้ออินเวอร์เตอร์ไฮบริดเฟสสามตัวของเราอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราพร้อมเสมอที่จะมีการแชทและหารือเกี่ยวกับวิธีการที่ผลิตภัณฑ์ของเราสามารถเข้ากับแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณได้ มาทำงานร่วมกันเพื่อสร้างพลังงานมากขึ้น - ประสิทธิภาพและการรบกวน - ระบบไฟฟ้าฟรี!
การอ้างอิง
- Mohan, N. , UNDELAND, TM, & Robbins, WP (2012) Power Electronics: ตัวแปลงแอปพลิเคชันและการออกแบบ ไวลีย์
- Nasar, SA, & Boldea, I. (2014) เครื่องจักรไฟฟ้าและไดรฟ์: หลักสูตรแรก CRC Press