Le bruit du filtre harmonique actif

Le bref résumé

Une santé AHF produit généralement deux types de bruit :

1. Un faible bourdonnement provenant du réacteur interne (inducteur) et des ventilateurs de refroidissement. C'est normal.

2. Un gémissement ou un bourdonnement de « commutation » à haute fréquence provenant des transistors bipolaires à grille isolée (IGBT). Ce phénomène est généralement très faible.

Si le bruit devient fort, intrusif ou change de manière significative, c’est souvent le signe d’un problème.

Répartition détaillée des sources de bruit

1. L'inducteur/réacteur (bourdonnement basse fréquence - 50/60 Hz)

• Qu'est-ce que c'est : Le composant principal d'un AHF est une grande inductance (également appelée réacteur ou filtre LCL). Cette inductance est constituée d'enroulements de cuivre entourant un noyau ferromagnétique.

• Pourquoi ça bourdonne : Lorsque le courant alternatif (CA) à 50 ou 60 Hz traverse ces enroulements, les laminés du noyau se dilatent et se contractent légèrement en raison de magnétostriction Cette vibration physique crée le « bourdonnement de transformateur » classique à basse fréquence que vous entendez dans les sous-stations électriques.

• Caractéristiques: Il s'agit d'un bourdonnement grave et constant. Son volume est proportionnel au courant traversant le filtre. Il est plus fort lorsque la distorsion harmonique est élevée et que le filtre AHF travaille intensément, et plus faible lorsque la charge est propre.

2. Les IGBT (Whine/Buzz haute fréquence - 2 kHz à 20 kHz)

• Qu'est-ce que c'est : La partie « active » d'un AHF est son électronique de puissance. Les IGBT sont des commutateurs à grande vitesse qui s'allument et s'éteignent des milliers de fois par seconde (fréquences de commutation typiques, fsw , plage de 10 kHz à 20 kHz) pour générer les courants harmoniques annulateurs.

• Pourquoi ils se plaignent : La commutation rapide de courants élevés provoque des vibrations de composants tels que des condensateurs et des pistes de circuits imprimés à ces fréquences très élevées. C'est ce qu'on appelle effet piézoélectrique (pour certaines céramiques) et les forces électromagnétiques.

• Caractéristiques: Ce son est un gémissement ou un bourdonnement beaucoup plus aigu, semblable à celui d'un vieux téléviseur cathodique ou d'un PC de jeu haut de gamme sous charge. Pour la plupart des gens, c'est le son le plus perceptible, même s'il n'est généralement pas très fort dans un appareil en bon état de fonctionnement.

3. Ventilateurs de refroidissement (bruit du flux d'air)

• Qu'est-ce que c'est : Les AHF génèrent de la chaleur et nécessitent un refroidissement, presque toujours assuré par des ventilateurs internes.

• Pourquoi ils font du bruit : Les ventilateurs eux-mêmes produisent un bruit de flux d'air audible. La vitesse (et donc le bruit) de ces ventilateurs est souvent régulée par la température. Ils tournent plus vite et sont plus bruyants lorsque AHF est soumis à une forte charge dans un environnement chaud.

• Caractéristiques: Un souffle d'air régulier. Si un roulement de ventilateur tombe en panne, ce bruit peut se transformer en grincement, cliquetis ou bourdonnement.

Quand le bruit devient-il un problème ? (Dépannage)

Si le bruit de votre Filtre harmonique actif est fort, nouveau ou changeant, cela pourrait indiquer un problème :

1. Bourdonnement excessivement fort :

   • Cause: L'AHF peut être gravement surchargé ou il peut y avoir un problème avec la tension secteur CA (par exemple, décalage CC, déséquilibre de tension grave).

   • Action: Vérifiez les lectures de charge sur le AHF Affichage. Il ne doit pas fonctionner en continu à 100 % de son courant nominal. Consultez le manuel du fabricant.

2. Bourdonnement ou crépitement fort et irrégulier :

   • Cause: C'est un signal d'alarme majeur. Il indique souvent connexions lâches soit en interne sur le circuit imprimé, soit sur les bornes d'alimentation. Des connexions desserrées peuvent provoquer des arcs électriques (de minuscules étincelles), extrêmement dangereux et pouvant entraîner un incendie ou une panne de l'équipement.

   • Action: Éteignez immédiatement l'appareil suivez les procédures de verrouillage/étiquetage de sécurité (LOTO) et contactez un technicien qualifié ou le fabricant.

3. Gémissement aigu modifié ou intermittent :

   • Cause: Cela pourrait indiquer un défaut se développant dans la carte de commande ou un module IGBT défaillant.

   • Action: Surveillez les indicateurs d'état et les journaux d'erreurs de l'unité. Contactez un technicien pour un diagnostic.

4. Grincement ou cliquetis des ventilateurs :

   • Cause: Un ventilateur de refroidissement défectueux ou défaillant.

   • Action: Les ventilateurs sont une source fréquente de panne. Bien qu'il ne s'agisse pas d'un danger électrique immédiat, la surchauffe due à un ventilateur défectueux peut endommager les composants électroniques sensibles. Le ventilateur doit être remplacé rapidement.

Comment atténuer le bruit AHF

1. Dimensionnement approprié : Un surdimensionné AHF fonctionnera la plupart du temps à une température plus basse et plus silencieuse. Un modèle sous-dimensionné fonctionnera constamment à pleine capacité, ce qui entraînera davantage de chaleur et de bruit.

2. Emplacement: Installez l'AHF dans un local ou une enceinte électrique dédié, et non dans un bureau calme. Les murs en béton et les enceintes en acier d'un local électrique contribuent à limiter le bruit.

3. Installation: Assurez-vous que l'appareil est solidement fixé sur une surface solide. Des supports anti-vibrations peuvent empêcher le boîtier de l'appareil d'amplifier le bourdonnement interne.

4. Entretien: Maintenez les bouches d'aération propres et exemptes de poussière pour assurer un refroidissement optimal et éviter la surcharge des ventilateurs. Vérifiez régulièrement le serrage des bornes (par un professionnel qualifié).

Pensez à un Filtre harmonique actif comme un amplificateur audio haute performance : il possède de gros composants passifs qui bourdonnent et une électronique de commutation puissante qui gémit. Un bourdonnement constant et faible et un léger gémissement à haute fréquence sont tout à fait normaux.