পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ দ্বারা উত্পন্ন বিভিন্ন ধরনের শব্দ কি কি?

ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারগুলি, আধুনিক শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত পাওয়ার ইলেকট্রনিক ডিভাইস হিসাবে, মোটর নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা বাড়ায় এবং একই সাথে অপারেশনাল শব্দ নিয়ে উদ্বেগ বাড়ায়। এই গোলমাল শুধুমাত্র কর্মক্ষেত্রের আরামকে প্রভাবিত করে না বরং অন্যান্য সরঞ্জামের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপেও হস্তক্ষেপ করতে পারে। তাদের প্রজন্মের প্রক্রিয়া এবং প্রচারের পথের উপর ভিত্তি করে, ভিএফডি শব্দকে প্রাথমিকভাবে তিন প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ, যান্ত্রিক শব্দ এবং অ্যারোডাইনামিক শব্দ। প্রতিটি বিভাগ একাধিক নির্দিষ্ট প্রকাশকে অন্তর্ভুক্ত করে, প্রতিটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য এবং দমন পদ্ধতি সহ।

I. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিংয়ের কারণে হস্তক্ষেপ

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক নয়েজ হল ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারগুলির মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ শব্দের ধরন, প্রাথমিকভাবে পাওয়ার ডিভাইসগুলির উচ্চ গতির স্যুইচিং ক্রিয়াগুলির কারণে ঘটে। IGBTs বা MOSFETs যখন বেশ কিছু কিলোহার্টজ থেকে দশ কিলোহার্টজ পর্যন্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে পরিবর্তন করে, তখন উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পালস কারেন্ট তৈরি হয়। এই স্রোতগুলি সার্কিটের পরজীবী পরামিতিগুলির মাধ্যমে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স (EMI) গঠন করে। নির্দিষ্ট প্রকাশ অন্তর্ভুক্ত:

1. সাধারণ-মোড নয়েজ:পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের মাধ্যমে গ্রাউন্ড লাইনের সাথে মিলিত হস্তক্ষেপ, সাধারণত 1 MHz এর উপরে। উদাহরণস্বরূপ, বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর আউটপুট তার এবং মোটর হাউজিং এর মধ্যে ক্যাপাসিটিভ কাপলিং একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হুইন তৈরি করে যা একটি "হিসিং" শব্দের মতো। একটি স্বয়ংচালিত উত্পাদন প্ল্যান্ট থেকে প্রকৃত পরিমাপ ডেটা নির্দেশ করে যে সাধারণ-মোড শব্দ ফিল্টারিং ছাড়াই 85 ডিবি ছাড়িয়ে যেতে পারে।

2. ডিফারেনশিয়াল-মোড নয়েজ:100kHz-1MHz ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে কেন্দ্রীভূত পাওয়ার লাইনের মধ্যে হস্তক্ষেপ করা হয়। এই শব্দ একই পাওয়ার গ্রিডের সাথে সংযুক্ত নির্ভুল যন্ত্রগুলিতে ডিসপ্লে জিটার সৃষ্টি করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি পরীক্ষাগারে একটি অসিলোস্কোপ একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল স্টার্টআপের পরে পরিমাপ ত্রুটির 15% বৃদ্ধি প্রদর্শন করেছে।

3. বিকিরণিত শব্দ:উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গগুলি মহাকাশের মাধ্যমে প্রচার করে, প্রাথমিকভাবে অরক্ষিত পাওয়ার সার্কিট থেকে উদ্ভূত হয়। একটি মেশিন টুল প্রস্তুতকারক একবার ইনভার্টার ক্যাবিনেটের ফাঁক দিয়ে 30MHz বিকিরণিত শব্দের কন্ট্রোল সিস্টেমের ত্রুটি সনাক্ত করে।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ দমন করার মূল চাবিকাঠি সার্কিট ডিজাইন অপ্টিমাইজ করার মধ্যে রয়েছে। কম-পরজীবী-আবেদন বিন্যাস, আরসি স্নাবার সার্কিট যোগ করা এবং সাধারণ-মোড চোক ব্যবহার করার মতো ব্যবস্থা উল্লেখযোগ্যভাবে হস্তক্ষেপ কমাতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি VFD প্রস্তুতকারক উন্নত PCB স্ট্যাকআপ ডিজাইনের মাধ্যমে 20 dBμV/m দ্বারা বিকিরণ করা শব্দ কমিয়েছে।

২. যান্ত্রিক শব্দ: স্ট্রাকচারাল ভাইব্রেশনের শাব্দিক প্রকাশ

অপারেশন চলাকালীন, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স এবং VFD এবং সম্পর্কিত সরঞ্জামগুলিতে যান্ত্রিক উপাদানগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া শ্রবণযোগ্য শব্দ তৈরি করে, প্রাথমিকভাবে সহ:

1. কোর ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ নয়েজ:সিলিকন ইস্পাত ল্যামিনেশনগুলি পর্যায়ক্রমে চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে মাইক্রোস্কোপিক বিকৃতির মধ্য দিয়ে যায়, যা 50/60Hz মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ এবং এর হারমোনিক্স তৈরি করে। বড় VFD ট্রান্সফরমার সম্পূর্ণ লোডে 80dB hum নির্গত করতে পারে; এই শব্দটি ক্যাবিনেটের কাঠামোর মাধ্যমে প্রসারিত করে, লক্ষণীয় অনুরণন তৈরি করে।

2. কুলিং সিস্টেম নয়েজ:PWM গতি নিয়ন্ত্রণের সময়, কুলিং ফ্যান ব্লেডগুলি মোটর গতির ফ্রিকোয়েন্সির সাথে যোগাযোগ করে, বিচ্ছিন্ন শব্দের শিখর তৈরি করে। পরিমাপগুলি ইঙ্গিত দেয় যে ফ্যানের গতি 3000 rpm থেকে 2000 rpm-এ কমানো হলে শব্দ 6-8 dB(A) কমে যায়৷

3. কন্টাক্টর চ্যাটার নয়েজ:কম ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিংয়ের সময় ইনপুট-সাইড কন্টাক্টরগুলিতে যান্ত্রিক যোগাযোগের প্রভাব, বিশেষ করে ঘন ঘন শুরু-স্টপ অবস্থায় লক্ষণীয়। একটি পোর্ট ক্রেনের কন্টাক্টর নয়েজ 10 মিটারে 72 dB পৌঁছেছে, উন্নতির জন্য কম্পন স্যাঁতসেঁতে প্যাড ইনস্টল করার প্রয়োজন।

যান্ত্রিক শব্দের জন্য কাঠামোগত অপ্টিমাইজেশন বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। পদ্ধতিগুলি যেমন ইলাস্টিক মাউন্ট করা, স্যাঁতসেঁতে উপাদান যোগ করা এবং তাপ অপচয় নালী ডিজাইনের উন্নতি কার্যকরভাবে শব্দ কমাতে পারে। একটি সুপরিচিত ব্র্যান্ডের ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার হাইড্রোলিক শক শোষক ব্যবহারের মাধ্যমে সামগ্রিক কম্পনকে 40% কমিয়েছে।

III. অ্যারোডাইনামিক নয়েজ: বায়ুপ্রবাহের ব্যাঘাতের শাব্দিক প্রভাব

প্রাথমিকভাবে কুলিং সিস্টেমের মধ্যে বায়ুপ্রবাহ আন্দোলন থেকে উদ্ভূত, এটি নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে:

1. ঘূর্ণি শব্দ:কুলিং ফ্যান ব্লেডের টিপসে ব্রডব্যান্ড শব্দ উৎপন্ন হয়, সাধারণত 500-5000Hz বিস্তৃত। বায়ুপ্রবাহের পরিমাণে 20% বৃদ্ধি ঘূর্ণি শব্দের শব্দ শক্তিকে 8-10dB বাড়িয়ে দিতে পারে।

2. উত্তাল শব্দ:তাপ সিঙ্ক পাখনার মধ্যে বায়ুপ্রবাহ বিচ্ছেদ দ্বারা উত্পন্ন এলোমেলো শব্দ। এর শব্দ চাপের মাত্রা বাতাসের গতির ৫ম বা ৬ষ্ঠ শক্তির সমানুপাতিক। একটি নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল মডেলের জন্য, 40 ডিগ্রি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় কুলিং সিস্টেমের শব্দ 25 ডিগ্রির চেয়ে 4 dB(A) বেশি।

3. হুইসেল প্রভাব:ভেন্ট প্রান্তে বায়ুপ্রবাহের দোলনের কারণে একক-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ, সাধারণত খারাপভাবে ডিজাইন করা ক্যাবিনেটে পাওয়া যায়। একটি সাধারণ কেস স্টাডি দেখায় যে আয়তক্ষেত্রাকার ভেন্টগুলিকে টেপারড ডিজাইনে পরিবর্তন করার ফলে পিক নয়েজ ফ্রিকোয়েন্সি 1.2kHz থেকে 4kHz-মানুষের শ্রবণশক্তি কম সংবেদনশীল পরিসরে স্থানান্তরিত হয়।

অ্যারোডাইনামিক শব্দ অপ্টিমাইজ করার জন্য তরল গতিবিদ্যার উন্নতি প্রয়োজন। পশ্চাদগামী-বাঁকা কেন্দ্রাতিগ পাখা, সুবিন্যস্ত নালী, এবং ছিদ্রযুক্ত প্লেট সাইলেন্সারগুলির মতো কৌশলগুলি উল্লেখযোগ্য ফলাফল দেয়৷ একটি ডেটা সেন্টার রেট্রোফিট প্রকল্প মিশ্র-প্রবাহ ফ্যানের সাথে অক্ষীয় ফ্যান প্রতিস্থাপন করার পরে একটি VFD ব্যাঙ্ক থেকে সামগ্রিক শব্দে 7dB হ্রাস প্রদর্শন করেছে৷

IV বিশেষ পরিস্থিতিতে গোলমালের ঘটনা

প্রচলিত শব্দের উত্সের বাইরে, নির্দিষ্ট শর্তগুলি স্বতন্ত্র শব্দ তৈরি করতে পারে:

1. ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি হারমোনিক শব্দ:যখন PWM ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি (সাধারণত 2-16kHz) মানুষের কানের সংবেদনশীল সীমার মধ্যে পড়ে, তখন মোটরগুলি ভেদ করা ধাতব শব্দ নির্গত করতে পারে। একটি টেক্সটাইল কারখানায়, ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি 8kHz থেকে 14kHz এ সামঞ্জস্য করা শ্রমিকদের রিপোর্ট করা অস্বস্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

2. বর্তমান গোলমাল বহন করা:সাধারণ-মোড ভোল্টেজ মোটর বিয়ারিং-এ স্রাব ক্ষয়কে প্ররোচিত করে, একটি "ক্লিকিং" শব্দের সাথে। ইনসুলেটেড বিয়ারিং বা সাধারণ-মোড ফিল্টার কার্যকরভাবে এর সমাধান করতে পারে। একটি কাগজ উত্পাদন লাইন চৌম্বকীয় ফিল্টার ইনস্টল করে এই ধরনের শব্দের 90% নির্মূল করেছে।

3. তারের অনুরণন শব্দ:দীর্ঘ তারের এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল আউটপুট harmonics মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট স্থায়ী তরঙ্গ ঘটনা. আউটপুট চুল্লি বা সাইন ওয়েভ ফিল্টার ব্যবহার করে এটি উন্নত করতে পারে। একটি সাধারণ ক্ষেত্রে, একটি 300-মিটার তারের শেষে শব্দ ফিল্টার করার পরে 92dB থেকে 75dB-তে কমে যায়।

V. ব্যাপক শব্দ নিয়ন্ত্রণ সমাধান

সম্পূর্ণ শব্দ নিয়ন্ত্রণের জন্য সিস্টেম-স্তরের সমাধান প্রয়োজন:

1. উৎস নিয়ন্ত্রণ:কম-শব্দ ইনভার্টারগুলি নির্বাচন করুন (যেমন, তিন-স্তরের টপোলজি ব্যবহার করে) এবং সুইচিং ক্ষতি কমাতে SiC/GaN-এর মতো প্রশস্ত-ব্যান্ডগ্যাপ ডিভাইসগুলিকে অগ্রাধিকার দিন৷ পরীক্ষা নির্দেশ করে যে SiC ইনভার্টারগুলি প্রচলিত IGBT ইনভার্টারগুলির তুলনায় 10-15dB কম শব্দ উৎপন্ন করে।

2. পথ নিয়ন্ত্রণ:শব্দ{0}}সংবেদনশীল এলাকার জন্য, সাউন্ডপ্রুফ ঘের (25dB-এর চেয়ে বেশি বা সমান) এবং সাইলেন্সার (এটেন্যুয়েশন 15-20dB) এর মতো ব্যবস্থা নিন। একটি হাসপাতালের ইমেজিং বিভাগে একটি ভিএফডি-র জন্য একটি ঘের ইনস্টল করার পরে, অন্দর শব্দ 65dB থেকে 42dB-তে হ্রাস পেয়েছে।

3. রিসিভার-পার্শ্ব সুরক্ষা:দূরত্ব ক্ষয় করার জন্য সরঞ্জাম বিন্যাস অপ্টিমাইজ করুন (শব্দ চাপের স্তর দূরত্বের বর্গক্ষেত্রের সাথে বিপরীতভাবে হ্রাস পায়)। একই সাথে 85 dB-এর বেশি পরিবেশে ইয়ারপ্লাগ বাধ্যতামূলক করে কর্মীদের শ্রবণ সুরক্ষা বাড়ান।

প্রযুক্তিগত উন্নতির সাথে, আধুনিক ইনভার্টারগুলি বহু-অবজেক্টিভ অপ্টিমাইজেশন ডিজাইনের মাধ্যমে শব্দ নিয়ন্ত্রণ অর্জন করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ব্র্যান্ডের সর্বশেষ মডেল একই সাথে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্যতা, তাপ ব্যবস্থাপনা এবং শাব্দ নকশার অনুকরণ করে, সামগ্রিক শব্দ 65dB(A) এর নিচে রেখে। ভবিষ্যতে, সক্রিয় শব্দ দমনে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার প্রয়োগ বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল শব্দের সমস্যাগুলির আরও ব্যাপক সমাধান প্রদান করবে বলে আশা করা হচ্ছে।