Trong lĩnh vực sản xuất năng lượng mới, hệ thống lưu trữ năng lượng và điện tử công nghiệp, bộ biến tần, là thiết bị chính để chuyển đổi nguồn DC{0}}AC, trực tiếp quyết định sự an toàn, ổn định và tiết kiệm của toàn bộ hệ thống. Kiểm soát chất lượng xuyên suốt toàn bộ quá trình từ thiết kế R&D, lựa chọn thành phần, sản xuất, thử nghiệm và xác minh cũng như vận hành và bảo trì, đồng thời là sự đảm bảo cơ bản để đảm bảo hiệu suất của biến tần đáp ứng các tiêu chuẩn, tuổi thọ dài và tỷ lệ hỏng hóc có thể kiểm soát được.
Kiểm soát chất lượng trong giai đoạn thiết kế là bước đầu tiên trong việc thiết lập độ tin cậy của sản phẩm. Các đặc tính điện, điều kiện môi trường và yêu cầu tải của kịch bản ứng dụng phải được xem xét đầy đủ trong quá trình trình diễn sơ đồ. Cấu trúc liên kết, thiết bị điện và chiến lược điều khiển phải được lựa chọn hợp lý để tránh không đủ biên độ hệ thống hoặc mất cân bằng chi phí do theo đuổi quá mức các chỉ số hiệu suất. Phân tích mô phỏng nên tiến hành xác minh đa chiều-về khả năng tương thích điện từ, phân bố nhiệt, ứng suất cấu trúc và đặc điểm kết nối lưới để xác định trước các điểm yếu tiềm ẩn và hình thành các tiêu chí thiết kế có thể định lượng.
Lựa chọn thành phần và quản lý chuỗi cung ứng tạo thành tuyến phòng thủ thứ hai để kiểm soát chất lượng. Sự khác biệt về hiệu suất và tuổi thọ của các thành phần biến tần lõi như IGBT, MOSFET, tụ điện, thành phần từ tính và bộ điều khiển ảnh hưởng đáng kể đến độ tin cậy của toàn bộ hệ thống. Cần thiết lập một cơ chế đánh giá và lựa chọn nhà cung cấp nghiêm ngặt, ưu tiên các mô hình trưởng thành có-thành tích lâu dài đã được chứng minh. Cần thực hiện lấy mẫu hàng loạt và kiểm tra các thông số chính của nguyên liệu đầu vào để đảm bảo các đặc tính điện, khả năng chịu nhiệt và khả năng thích ứng với môi trường đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Các quy tắc giảm hiệu suất rõ ràng đối với các thành phần dễ bị lão hóa có thể trì hoãn sự suy giảm hiệu suất và cải thiện độ ổn định hoạt động lâu dài-.
Kiểm soát chất lượng trong quy trình sản xuất tập trung vào tính nhất quán của quy trình và ngăn ngừa lỗi. Cần phát triển các quy trình vận hành được tiêu chuẩn hóa cho các quy trình hàn, lắp ráp, phủ và hàn kín, đồng thời giảm thiểu sai sót của con người thông qua thiết bị tự động hoặc bán tự động. Việc giới thiệu tính năng giám sát trực tuyến và kiểm tra quang học tự động (AOI) có thể phát hiện kịp thời các vấn đề như mối hàn nguội, các bộ phận bị thiếu và kết nối phân cực ngược. Cần tiến hành kiểm tra chuyên biệt về độ căng của cụm mô-đun nguồn, độ vừa vặn của bộ tản nhiệt và độ kín của hệ thống dây điện để ngăn ngừa nguy cơ quá nhiệt cục bộ hoặc hở mạch do lỗi cơ học. Môi trường sản xuất phải được kiểm soát về nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch sẽ để tránh bụi bẩn, hơi ẩm ảnh hưởng đến hiệu suất cách nhiệt, tản nhiệt.
Kiểm tra và xác minh là các bước chấp nhận quan trọng trong kiểm soát chất lượng. Cần thiết lập một khung thử nghiệm có hệ thống bao gồm hiệu suất điện, chức năng bảo vệ, khả năng thích ứng với môi trường và các giao thức truyền thông. Kiểm tra hiệu suất điện bao gồm hiệu suất chuyển đổi, độ méo dạng sóng đầu ra, độ chính xác điều chỉnh điện áp và phản hồi động. Kiểm tra chức năng bảo vệ xác minh độ tin cậy và thời gian đáp ứng của phát hiện quá điện áp, quá dòng, ngắn mạch, quá nhiệt và đảo. Thử nghiệm môi trường đánh giá khả năng chịu đựng của thiết bị trong các điều kiện vận hành đầy đủ thông qua chu kỳ nhiệt độ cao và thấp, nhiệt độ ẩm, độ rung và thử nghiệm phun muối. Kiểm tra kết nối lưới xác minh tính đồng bộ hóa với lưới, triệt tiêu sóng hài và hiệu suất truyền tải điện áp thấp-để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn và yêu cầu chứng nhận có liên quan.
Kiểm soát chất lượng trong giai đoạn vận hành mở rộng sang-quản lý cài đặt và bảo trì tại chỗ. Quá trình lắp đặt, độ kín của dây và độ tin cậy nối đất phải được kiểm tra để ngăn ngừa các lỗi xây dựng gây ra rủi ro bổ sung. Cần thiết lập hệ thống bảo trì phòng ngừa-dựa trên điều kiện, thường xuyên thu thập các thông số vận hành như nhiệt độ, dòng điện, điện áp và tần số chuyển mạch. Phân tích xu hướng cần xác định các dấu hiệu lão hóa của bộ phận hoặc khả năng tản nhiệt giảm, cho phép thay thế kịp thời các bộ phận có khả năng bị lỗi và ngăn ngừa sự cố đột ngột ảnh hưởng đến tính liên tục của nguồn điện hệ thống.
Tóm lại, kiểm soát chất lượng biến tần là một dự án có hệ thống bao gồm toàn bộ vòng đời, đòi hỏi nỗ lực phối hợp trên tất cả các giai đoạn, bao gồm thiết kế và mô phỏng, kiểm soát chất lượng thành phần, quản lý quy trình, thử nghiệm đa chiều cũng như giám sát vận hành và bảo trì. Chỉ bằng cách đưa nhận thức về chất lượng vào từng bước, chúng tôi mới có thể đảm bảo rằng bộ biến tần liên tục cung cấp các dịch vụ chuyển đổi năng lượng hiệu quả, ổn định và an toàn trong các điều kiện vận hành phức tạp, cung cấp hỗ trợ vững chắc cho việc sử dụng năng lượng sạch và sự phát triển của điện tử công suất.
