Инверторы это: Зачем нужен инвертор

alexxlab | 02.03.2019 | 0 | Разное

Содержание

Зачем нужен инвертор

Инвертор — устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.

Одним из обязательных устройств системы резервного электроснабжения вашего дома является инвертор. Это устройство предназначено для преобразования постоянного тока от аккумуляторов в переменный напряжением 220 В с частотой 50 Гц, т. е. обеспечивает аналогичное сетевому питание электроприборов вашего дома. Попутно инвертор может решать дополнительные задачи. Такие, например, как отключение нагрузки при критическом разряде аккумуляторов. Бывают инверторы включающие в свой состав контроллер заряда.

Обратите внимание, что обязательным это устройство является для резервного электроснабжения, т.к. основное питание осуществляется сетевым напряжением 220 В переменного тока с частотой 50 Гц. Поскольку резервное электроснабжение необходимо в моменты отключения основного питания оно и должно обеспечивать те же параметры, что и сетевое.

В случае же автономного электроснабжения, инвертор может использоваться, а может и не использоваться. Это зависит от вашего выбора схемы электроснабжения. Если вы используете в доме обычные бытовые приборы, питание которых рассчитано на напряжение 220 В переменного тока, то инвертор вам необходим. Некоторые являются сторонниками использования электроприборов питающихся от 12 В, тогда они обходятся без инвертора. И в том и другом случае есть свои достоинства и свои недостатки.

При выборе же инвертора прежде всего надо определиться какого характера нагрузка в вашем доме. Дело в том, что инверторы условно можно разделить на два типа.

Первый – инверторы синусоида, обеспечивающие на выходе синусоидальную форму напряжения. Инвертор, так называемый инвертор с чистой синусоидой, обеспечит питание любых ваших бытовых приборов. Его форма напряжения ни чем не отличается от формы напряжения централизованной сети.

Второй же – инверторы, имеющие на выходе квазисинусоиду (как бы синусоиду), или модифицированную синусоиду. И вот эти инверторы использовать надо с осторожностью. Их можно эксплуатировать тогда, когда среди потребителей нет приборов с трансформаторными входами, электродвигатели и другие устройства представляющие индуктивный характер нагрузки.

Чем это грозит? Грозит это преждевременным выходом из строя ваших бытовых приборов, т.к. при питании их несинусоидальным током происходит, в лучшем случае, потеря мощности, а в худшем перегрев. С электронными приборами, отслеживающими качество напряжения, это может привести к отказам.

В чем проблема? Бери инвертор первого типа и не ломай голову. Проблема в разнице их стоимости. Инверторы синусоида дороже в 2 иногда в 2,5 раза. Поэтому есть смысл разобраться со своими потребителями до выбора инвертора.

Ранее ЭлектроВести писали, что SMA и Infineon совместно разработали инверторы на основе карбида кремния в качестве полупроводников, что позволило не только снизить вес, но и отказаться от использования некоторых комплектующих.

По материалам: electrik.info.

Инверторы. Принцип действия.

Инвертором называется прибор, схема, или система, которая создает переменное напряжение при подключении источника постоянного напряжения. Существует другой способ определения: инверсия - функция обратная выпрямлению. Выпрямители преобразуют переменное напряжение в постоянное, а инверторы наоборот, превращают постоянное напряжение в переменное.

Инверторы совсем не редкие устройства. Под другими названиями они появляются в многочисленных приложениях. Инверторами, конечно, можно назвать и вибропреобразователи, и генераторы с обратной связью, и релаксационные генераторы. Разве они не превращают постоянное напряжение в переменное? Фактически, использование названий «инвертор» и «генератор» несколько произвольно. Инвертор может быть генератором, а генератор можно использовать как инвертор. Обычно предпочитали использовать термин «инвертор», когда рабочая частота была меньше чем 100 кГц, и выполняемая им операция обеспечивала переменным напряжением некоторую другую схему или оборудование. Современные инверторы не имеют ограничений по частоте.

Поскольку нет четко установленной границы между инверторами и генераторами, можно сказать, что многие инверторы являются генераторами специального типа. Другие инверторы могут по существу быть усилителями или управляемыми переключателями. Выбор термина фактически определяется тем, как расставлены акценты. Схема создающая радиочастотные колебания с относительно высокой стабильностью частоты традиционно назвалась генератором. Схему генератора, в которой основное внимание обращается на такие параметры как к.п.д., возможность регулирования и способность выдерживать перегрузки, и которая работает в диапазоне звуковых или инфразвуковых частот, можно назвать инвертором.

На практике, когда мы рассматриваем конечное назначение схемы, различия между инверторами и генераторами, становятся достаточными очевидными. Назначение схемы тут же подскажет нам как более правильно ее называть: генератором или инвертором. Обычно инвертор применяется в качестве источника питания.

Инвертор питается энергией от источника постоянного напряжения и выдает переменное напряжение, а выпрямитель подключен к источнику переменного напряжения и имеет на выходе постоянное напряжение. Имеется третий вариант - схема или система потребляет энергию от источника постоянного напряжения и выдает также постоянное напряжение в нагрузку. Устройство, осуществляющее эту операцию, называется преобразователем. Но не любую схему, имеющую постоянное напряжение на входе и постоянное напряжение на выходе, можно считать преобразователем. Например, потенциометры, делители напряжения, и аттенюаторы действительно «преобразуют» один уровень постоянного напряжения в другой. Но их вообще нельзя назвать преобразователями.

Здесь в процессе выполнения преобразования отсутствует такой элемент как инвертор, вибропреобразователь, или генератор. Другими словами, последовательность процессов в настоящем преобразователе такова: постоянное напряжение - переменное напряжение - постоянное напряжение. Удобным является следующее определение преобразователя: схема или система, потребляющая и выдающая мощность в виде постоянного напряжения, в которой в качестве промежуточного процесса в передаче энергии используется генерирование переменного напряжения (иногда используется выражение dc-to-dc преобразователь).

Практическое значение определения преобразователя состоит в том, что преобразователь по существу работает как трансформатор постоянного напряжения. Это свойство позволяет манипулировать уровнями постоянного напряжения и тока также, как это делается при использовании трансформаторов в системах с переменным напряжением. Кроме того, такой трансформатор-преобразователь обеспечивает изоляцию между входными и выходными цепями. Это способствует электрической безопасности и значительно упрощает ряд проблем при проектировании систем. Рассмотрим преобразователь с дополнительной операцией. Предположим, что полная последовательность операций такова: переменное напряжение, постоянное напряжение, переменное напряжение, постоянное напряжение. Это означает, что устройство получает энергию от сети переменного напряжения, выпрямляет это напряжение, инвертирует его в переменное напряжение, и снова выпрямляет. Таков основной принцип построения многих источников питания. Не является ли это неоправданно избыточным? Нет, поскольку для выполнения инверсии формируемое переменное напряжение имеет намного более высокую частоту, чем частота сети, что позволяет избавиться от массивного и дорогостоящего трансформатора, рассчитанного на частоту сети. Трансформатор инвертора (работающий на частотах от 20 кГц до нескольких МГц) бывает очень небольшим и обеспечивает полную изоляцию.

Синус или меандр?

Большинство потребителей даже и не задумываются какова форма выходного напряжения данного прибора. А ведь большинство представленных на рынке приборов выдают не «чистый синус», а так называемый «модифицированный синус». Здесь вы найдете статью про чистый синус.

Мы предлагаем следующие продукты

  1. Солнечные фотоэлектрические модули мощностью от 5 до 230 Вт - монокристаллические и поликристаллические.
  2. Компоненты систем автономного электроснабжения на основе солнечных батарей - аккумуляторы, инверторы и блоки бесперебойного питания, контроллеры заряда, разъемы, провода, автоматы постоянного и переменного тока и т.п.
  3. Портативные солнечные системы - различные переносные и передвижные фотоэлектрические станции для оперативного электроснабжения мобильных устройств
  4. Фотоэлектрические комплекты для электроснабжения маломощной нагрузки на даче, в загородном доме, полевом стане, животноводческой стоянке и т.п.
  5. Солнечные фотоэлектрические системы "под ключ" - для электроснабжения отдельных домов, производственных объектов и т.п., включая системы постоянного тока, переменного тока, а также переносные и передвижные системы
  6. Автономные фотоэлектрические станции для электроснабжения:
  • систем телекоммуникаций
  • удаленных критичных к надежному электроснабжению объектов (например, больниц)
  • систем ирригации и водоподъема
  • отдельных удаленных домов
  • систем электрификации сельских домов, дач, и т.п

Принцип работы инвертора напряжения

Инвертор напряжения (ИН, DC/AC converter) предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой от источника постоянного тока в электрическую энергию переменного тока.

Эта технология применяется в различных сферах. Преобразователи работают как автономно, так и в составе сложных систем, предназначенных для обеспечения электрической энергией различных объектов. Востребованность инверторов связана с развитием технологий и появлением риска потери ценных данных и остановки оборудования при отключении питания.


В этой статье мы рассмотрим принцип работы инвертора напряжения с чистым синусом и отметим преимущества данной технологии. Вы узнаете об отличительных особенностях эксплуатации преобразователей от ведущих производителей.

Как работает инвертор напряжения с «чистым синусом»

Принцип работы такого инвертора напряжения выглядит следующим образом.

1. В результате предварительного преобразования формируется напряжение постоянного тока, близкое по значению к выходному синусоидальному напряжению. После этого энергия направляется на мостовой инвертор.

2. На мостовом ИН происходит преобразование постоянного напряжения в переменное. Его форма приближена к синусоидальной. Нужные характеристики достигаются за счет применения специального принципа управления транзисторами (многократной широтно-импульсной коммутации).
Принцип этой технологии заключается в следующем. На интервале каждого полупериода соответствующая пара транзисторов мостового ИН многократно коммутируется на высокой частоте. Длительность подачи импульсов варьируется по синусоидальному закону.

3. Высокочастотный фильтр нижних частот придает напряжению точную синусоидальную форму («чистый синус»).
Кроме описанной выше схемы существуют и другие принципы построения и работы инверторов.

Такое оборудование применяют реже, т. к. устройства имеют существенные недостатки по сравнению с инверторами с «чистым синусом».

Преимущества применения инверторов с «чистым синусом»

Начнем с того, что многие современные аппараты оснащают импульсными блоками питания. Для них форма напряжения не имеет значения. Присутствующие на рынке телевизоры, магнитофоны, зарядные устройства и некоторые другие виды техники будут одинаково хорошо работать при подключении к любому инвертору. На режим работы оборудования повлияет только действующее значение напряжения.

Однако существует большая группа приборов, которая либо совсем не будет работать при подключении к инвертору с прямоугольной/ступенчатой формой напряжения, либо будет работать, но при этом ухудшатся эксплуатационные характеристики и сократится срок службы.

Некоторые виды техники могут в скором времени выйти из строя. В эту группу оборудования входят приборы с трансформаторными БП, некоторые LCD-телевизоры, синхронные электродвигатели, насосы и газовые котлы, применяемые в системах отопления, кондиционеры и другие используемые в промышленности и быту агрегаты.

Вывод: преобразователи напряжения с «чистым синусом» универсальны. Режим работы любого устройства, подключенного к такому инвертору, будет правильным и стабильным.

Особенности оборудования ведущих производителей

Основные лидеры рынка - Victron Energy и Out Back Power. Инверторы этих концернов распространены по всему миру и находят применение в различных сферах.

Работа инверторов обеспечивает резервное электроснабжение:

  • загородных домов;
  • фермерских хозяйств;
  • банков;
  • медицинских учреждений;
  • передвижных лабораторий;
  • транспортных средств;
  • технических помещений;
  • промышленных предприятий;
  • коммерческих зданий и других объектов различного назначения.

Инверторные установки Victron Energy имеют ряд преимуществ:

  • Надежность. Концерны применяют передовые технологии в процессе производства оборудования. Инверторы устойчивы к двукратным перегрузкам.
  • Долговечность. Техника служит десятки лет.
  • Простота введения в эксплуатацию. Подключение агрегатов происходит без каких-либо проблем.
  • Удобство. Инверторы запускаются в автоматическом режиме. Работа не сопровождается образованием выхлопных газов. Устройства практически бесшумны.
  • Большой набор полезных функций. При необходимости вы сможете добавить мощность к сети или генератору или подключить инверторы к альтернативным источникам энергии.

 

1 декабря 2016


Понятие «Инвертор» (в сфере электротехника)

 

Инвертор в широком смысле – это прибор, который преобразует одну форму энергии в другую форму. В электротехнике инвертором принято считать такое устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный. Как правило при преобразовании изменяется величина напряжения. Также в электротехнике есть устоявшийся термин – преобразователь напряжения – по сути это одно и то же устройство и обычно инвертор представляет из себя генератор периодического напряжения очень приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.

Инвертор напряжения принято считать главным образующим устройством в источниках бесперебойного питания.

 

ИБП бывают двух типов – однонаправленного преобразования напряжения, т.е. из постоянного тока в переменный – их еще называют офф-лайн ИБП. Вторым типов ИБП с применением инвертора – называют ИБП двойного преобразования (double conversion), т.е. логично предположить, что такой ИБП построен с использованием двух инверторов: первый преобразует входное сетевое напряжение переменного тока в постоянный ток, а второй инвертор преобразует постоянный ток в переменный и подает его на выход ИБП.   В таком ИБП при пропадании входного напряжения переключение нагрузки на питание от аккумуляторов не требуется, поскольку аккумуляторы включены в цепь постоянно.

 

Кроме использования инверторов напряжения в системах бесперебойного электропитания, принцип преобразования переменного тока в постоянный и наоборот – применяется повсеместно, например есть инверторные генераторы электричества (бензиновые генераторы как правило), инверторные сварочные аппараты, выпрямительный инвертор (преобразователь).

Также наиболее востребованным применением инверторов (еще их называют - бесперебойник) является сфера возобновляемой энергетики: получение  электроэнергии от  солнечных батарей, ветрогенераторов, гидроэлектростанций и других источников зелёной энергии в общую электрическую сеть. также очень часто инверторы применяют как бесперебоник для котла (для газовых и твердотопливных).

 

Принципиальная схема работы инвертора:

Работа инвертора напряжения основана на переключении источника напряжения постоянного тока с целью периодического изменения полярности напряжения на зажимах нагрузки. Частота переключения задается сигналами управления, формируемыми схемой управления, построенной как правило на базе контроллера. Современные контроллеры управления (например ATmega128) может решать и дополнительные задачи:

- регулирование напряжения;

- синхронизация частоты переключения ключей;

- защитой их от перегрузок,

- управление настройками и органами отображения целостного изделия

 

В основу построения инвертора  заложен принцип широтно-импульсной модуляции, который заключается в том, что напряжение постоянного тока с помощью, как правило, мостового инвертора преобразуется в переменное напряжение по форме, близкое к синусоидальному, за счет применении соответствующих принципов управления транзисторами этого мостового инвертора (принципы так называемой «многократной широтно-импульсной модуляции»). Идея этой «многократной» широтно-импульсной модуляции (ШИМ) заключается в том, что на интервале каждого полупериода выходного напряжения инвертора соответствующая пара транзисторов мостового инвертора коммутируется на высокой частоте (многократно) при широтно-импульсном управлении. Причём длительность этих высокочастотных импульсов коммутации изменяется по синусоидальному закону . Затем с помощью высокочастотного фильтра нижних частот выделяется синусоидальная составляющая выходного напряжения инвертора. Это и есть полученная синусоида напряжения переменного тока, а амплитуда определяет величину.

Что такое инвертор, применение инверторов

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 25-12-2020

Наш комфорт напрямую зависит от электроэнергии. Лишившись электричества, Вы лишаетесь средств комфорта, досуга, инструментов и прочих, скажем так, радостей жизни, возвращаясь в прошлый век. Многие жители Украины даже не стараются как-то к этому привыкать, используя вспомогательные средства автономного электроснабжения. Вариантов получить электроэнергию при отключении сети или на удалении от нее немало. Наиболее эффективными можно назвать топливные генераторы, которые могут вырабатывать внушительные объемы электроэнергии длительное время, однако и они не всегда подойдут. Во-первых, цена мобильной электростанции не каждому по карману, а во-вторых, далеко не везде есть возможность установить и уж тем более перевозить/переносить целый силовой агрегат, включающий в себя двигатель, альтернатор, бак, раму и прочие комплектующие. Зачастую достаточно простого и компактного устройства — инвертора. Если этот преобразователь не вырабатывает электричество, то для чего он нужен и как он поможет получить электроэнергию для работы электрооборудования? Далее мы рассмотрим принцип действия инвертора и приведем распространенные примеры его применения. Вы же имеете возможность испытать инвертор лично, посетив любой из магазинов «Вольтмаркет», открытых в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе, где можно купить товары стабильного электропитания по отличной цене.

Начнем, пожалуй, издалека. Если рассматривать данный термин с точки зрения промышленных реалий, то инвертором называют преобразователь частоты, который служит для управления скоростью вращения электродвигателя путем изменения частоты и напряжения. С точки зрения электротехники, в свою очередь, инвертор — это лишь одно из звеньев вышеупомянутого преобразователя частоты, которое отвечает за преобразование постоянного тока в переменный.

Инверторы могут быть реализованы с применением различных схем, которые определяют основные технико-эксплуатационные характеристики прибора, однако чаще всего применяется схема на силовых IGBT-транзисторах с использованием широтно-импульсной модуляции. Вникать в способы получения переменного тока из постоянного не будем, так как конечному пользователю важен результат, когда как реализация значения не имеет. Эдакая инкапсуляция.

Так вот, для чего все-таки нужен инвертор? Все просто: для преобразования снимаемого с аккумулятора постоянного тока в переменный. Вы просто подключаете клеммы аккумуляторной батареи к прибору, а тот, в свою очередь, будет выдавать на выходе требуемые 220В. Сразу стоит отметить, что для данных целей лучше всего подходит тяговый гелевый аккумулятор, обладающий превосходным циклическим ресурсом, терпимостью к глубоким разрядам и стойкостью к эксплуатации в неблагоприятных условиях. К слову, в нашем интернет-магазине Вы можете купить отличные тяговые аккумуляторы вместе с интересующим Вас инвертором в несколько кликов с доставкой по всей Украине.

Применение инверторов

Вместо того, чтобы просто перечислять характеристики и разновидности инверторов, мы приведем конкретные примеры выбора подходящего преобразователя для конкретных целей, дабы ответить на вопросы, для чего нужен инвертор и где он применяется.

Котел отопления является одним из важнейших электроприборов в доме многих жителей Украины, в связи с чем устройства автономного электроснабжения чаще всего приобретаются именно для него, доказательством чему являются многочисленные отзывы покупателей. В случае перебоев электроснабжения Вы просто накидываете клеммы инвертора на аккумулятор, а к его выходу подключаете котел. Нажимаем «включить» - и готово! Инвертор для котла, за исключением определенной мощности, должен соответствовать одному важнейшему условию, а именно — вырабатывать электрический сигнал в форме чистой синусоиды. Модели, выдающие на выходе сигнал ступенчатой формы будут работать неэффективно и могут вовсе не запустить котел. Отличный пример инвертора для котла по доступной цене — Luxeon IPS-600S. Данный преобразователь имеет мощность 300 Вт с допустимыми перегрузками до 600 Вт, что является отличным показателем для обеспечения автономным питанием котла отопления. Устройство очень компактно и его можно брать с собой для любых целей. Особенность этого инвертора - система охлаждения. На силовых компонентах нет радиаторов, их роль играет сам корпус прибора.

Холодильник есть в каждой квартире и каждом доме Украины, обеспечивая длительный срок хранения продуктов. В случае возникновения длительных перебоев питания холодильник начнет размораживаться, чего желательно избежать. Для этого отлично подойдет инвертор для холодильника. Требования, предъявляемые к инвертору для холодильника, те же, что и для котла. Ввиду наличия в конструкции холодильника компрессора, работающего за счет электродвигателя, обязательным условием является питание напряжением чистой синусоидальной формы. Мощность инвертора для холодильника должна быть порядка полутора киловатт, хотя цифра может меняться как в большую, так и в меньшую сторону в зависимости от модели. Для данных нужд прекрасно подойдет инвертор Luxeon IPS-4000S. Для нагрузки высокой мощности рекомендуем позаботиться об установке емкой аккумуляторной батареи или аккумуляторного блока.

Если Вы часто путешествуете на автомобиле или просто ездите на природу, наверняка у Вас возникали ситуации, когда появляется серьезная нужда в розетке, которую на природе или в дороге просто не найти. Есть простое и доступное решение в виде автомобильного инвертора. Требований к форме выходного сигнала у автомобильного инвертора нет, так как обычно подключаемая в поездке нагрузка не отличается чувствительностью (к примеру, зарядка портативной техники). Главное требование — это наличие специального разъема для подключения к прикуривателю. Отличным примером инвертора для автомобиля являются Luxeon IPS-300M. Данный преобразователь поможет разнообразить отдых и сделать его более комфортным. Обязательно следите за уровнем заряда аккумуляторной батареи и, в случае необходимости, заводите мотор. Так у Вас получается импровизированный топливный генератор.

Все вышеперечисленные инверторы имели один важный нюанс работы: они функционируют только вручную. Понадобилось автономное электроснабжение? Будьте добры потребителя включить в выходную розетку инвертора и накинуть входные клеммы на аккумулятор. После работы аккумуляторную батарею следует зарядить зарядным устройством, которое, напомним, можно также купить в нашем интернет-магазине с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города Украины. Существует отдельная группа инверторов, которые не нуждаются во вмешательстве человека и работают в автоматическим режиме, являясь прекрасным вариантом для электроснабжения групп потребителей различных типов.

Данные инверторы радикально отличаются от обыкновенных, рассмотренных ранее. Автономный инвертор представляет собой комплекс функциональных узлов, совместная работа которых обеспечивает полную автоматизацию. Данный класс легче рассматривать на примере отдельно взятой модели, так как радикальных различий кроме показателей мощности и вытекающих из этого других характеристик нет. Возьмем автономный инвертор Леотон XT30-24. Сразу обратим внимание на способ подключения инвертора. Теперь это входные клеммы, выходные клеммы и клеммы аккумулятора. Никаких розеток. Это значит, что прибор устанавливается стационарно, подключается к сети и ждет ввода в работу. Когда сеть работает нормально, данный инвертор от Леотон, как и другие аналоги от этого производителя, находится в дежурном режиме и, при необходимости, пополняет заряд аккумулятора встроенным зарядным устройством, поддерживающим правильную трехстадийную технологию. Питание на потребителя идет от сети в транзитном режиме. При падении сетевого напряжения ниже 150В инвертор автоматически отключает потребителя от сети и переключает его в цепь преобразователя, получающего питание от аккумуляторного блока напряжением 24В, который может состоять из двух 12-вольтовых батарей, соединенных последовательно, либо из одной 24-вольтовой, в зависимости от Ваших предпочтений. На выходе преобразователя выдаются 220В чистой синусоидальной формы, пригодные для работы потребителей любой степени чувствительности. Инвертор находится в данном режиме работы до тех пор, пока параметры сети не восстановятся. Переключение между режимами происходит так быстро, что электрооборудование этого попросту не почувствует. Таким образом, автономные инверторы могут применяться для обеспечения защиты и автономной работы самых различных потребителей, позволяя, при этом, не прерывать работу в момент отключения электроснабжения. Такой принцип работы, свойственный для автономных инверторов, называется off-line. Также среди особенностей инвертора Леотон XT30-24 можно упомянуть сквозной ноль, который позволяет прибору работать с фазозависимыми котлами отопления.

Резюмируя, снова коснемся вопроса: так для чего нужен инвертор? Мы рассмотрели различные варианты инверторов и сферы их применения, и убедились, что можно подобрать инвертор практически для любых потребителей, где мощность нагрузки варьируется от нескольких сотен ватт до более чем пяти киловатт. Важно лишь ответственно подойти к выбору подходящей модели и позаботиться об источнике питания, то есть об АКБ. Мы предлагаем по выгодным ценам качественные инверторы и огромный выбор тяговых гелевых аккумуляторных батарей для них, которые можно испытать в магазинах «Вольтмаркет» в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе, а также купить по заманчивой цене с быстрой курьерской доставкой в любой город Украины. При возникновении вопросов касательно выбора инвертора, обращайтесь к нашим специалистам любым удобным для Вас способом.

Автомобильные преобразователи напряжения (инверторы) 220В.

△

▽

В наше время в салоне автомобиля человек зачастую проводит времени больше, чем в собственной квартире. Но даже в современном автомобиле, приспособленном для длительных поездок, бывает некомфортно путешествовать хотя бы вследствие отсутствия элементарных бытовых приборов. Их невозможно взять с собой в дорогу из-за того, что нет привычной нам домашней электросети 220В. Правда часть устройств, все же имеет возможность питания или подзарядки своей аккумуляторной батареи от автомобильного прикуривателя. Однако далеко не все устройства могут питаться непосредственно от автомобильной низковольтной сети. А если Вы захотите взять с собой в дорогу телевизор, ноутбук, электробритву, обычный домашний компьютер, дрель, другую бытовую технику? Большая часть всех этих устройств работает от сети переменного тока с напряжением 220В, а автомобильный аккумулятор в состоянии предоставить только постоянный, низкого напряжения 12-(24)В. Все эти проблемы достаточно легко можно устранить при помощи такого специального оборудования, как преобразователь напряжения (инвертор) для авто.

Преобразователь напряжения или инвертор – это устройство, предназначенное для преобразования входного постоянного напряжения (DC) 12(24)В в переменное напряжение (AC) 220В с частотой 50 Герц на выходе. То есть автомобильный инвертор вырабатывает переменный ток, благодаря чему к нему можно подключать самые разнообразные электроприборы работающие от бытовой сети переменного тока.

Все инверторы по типу выходного напряжения можно разделить на две группы:

1.Преобразователи с «чистым» синусом. Имеют на выходе переменное гармоническое напряжение амплитудой 310В, среднеквадратичным (действующим) значением 220В и частотой 50Гц.

Однако эти преобразователи, обладая максимально качественным выходным напряжением, не лишены недостатков. Они наиболее дороги, имеют большие габариты и массу, меньший КПД. При этом синусоида принципиально важна лишь для некоторых лабораторных, телекоммуникационных, измерительных приборов, медицинской аппаратуры, для профессиональной аудиоаппаратуры (HI-END, HI-FI) и т.п.

2. Преобразователи  с выходным напряжением упрощённого вида, заменяющего синусоиду (модифицированный синус). Имеют на выходе переменное прямоугольное напряжение амплитудой 310В, среднеквадратичным (действующим) значением 220В и частотой 50Гц. Хотя в некоторых, особенно в дешевых преобразователях, выходное напряжение может сильно отличаться от эквивалентного синусу.

Подавляющее большинство приборов предназначенных для работы от сети 220В 50Гц. допускает использование переменного напряжения упрощённой формы сигнала без каких-либо последствий. Для приборов же имеющих в своем составе импульсные блоки питания (современные телевизоры, компьютеры, зарядные устройства и т.д.) такое напряжение является предпочтительным.

Основная задача при выборе автомобильного инвертора - это подбор устройства необходимой мощности. Ведь если купить инвертор с мощностью равной или ниже мощности того устройства, которое Вы планируете питать, то его мощности может не хватить. Главное правило при выборе инвертора -  всегда нужно приобретать автомобильный инвертор с мощностью, превышающей мощность того устройства, которое Вы собираетесь питать.

В настоящее время выпускаются автомобильные инверторы различной мощности - от 50 Вт и выше.

Маломощные устройства (до 150-200 Вт) хороши тем, что отличаются невысокой стоимостью и легко подключаются через разъем прикуривателя. При этом необходимо помнить, что разъем прикуривателя защищен в автомобиле плавким предохранителем (как правило 15А) и подключение через него мощного преобразователя приведет к перегоранию этого предохранителя, а заменить его, в современных машинах, бывает ох как не просто. Не говоря уже о том, что сам разъем прикуривателя не предназначен для больших мощностей.Такие инверторы подойдут только для подключения небольших бытовых приборов.

С помощью же более мощных инверторов можно питать самые разнообразные устройства - от стационарного компьютера и электроинструмента, до холодильника и СВЧ-печи. При этом подключать такое устройство необходимо отдельными, мощными, проводами с обеспечением хорошего электрического контакта. Так как потребляемый при их работе ток будет составлять десятки ампер.

Если же Вы собираетесь подключать к инвертору разные устройства, то его нужно выбирать, исходя из технических характеристик самого мощного из них. Для справки можно привести мощность некоторых бытовых приборов и устройств:

 

Таблица потребляемой мощности некоторых электроприборов.

4pt; height: 16.5pt; border-width: medium 1pt 1pt; border-style: none solid solid; border-color:">

Электроприборы

Мощность

Зарядные устройства

 

Зарядное устройство фонаря

8 Вт

Зарядное устройство сотового телефона

15 Вт

Зарядное устройство видеокамеры

4pt; height: 20.25pt; border-width: medium 1pt 1pt medium; border-style: none solid solid none; border-color:">

25 Вт

Электроинструменты

 

Клеевой пистолет

20 Вт

Шуруповерт

50-80 Вт

Электролобзик

150-200 Вт

4pt; height: 16.5pt; border-width: medium 1pt 1pt; border-style: none solid solid; border-color:">

Электрорубанок

200-300 Вт

Электродрель

300-500 Вт

Электродрель с перфоратором

600-1000 Вт

Перфоратор

300-600 Вт

Шлифовальная машина

4pt; height: 16.5pt; border-width: medium 1pt 1pt medium; border-style: none solid solid none; border-color:">

300-600 Вт

Полировочная машина

300-600 Вт

Болгарка

600-1200 Вт

Цепная электропила

1200-2000 Вт

Насосы/компрессоры

 

4pt; height: 16.5pt; border-width: medium 1pt 1pt; border-style: none solid solid; border-color:">

Воздушный компрессор

50-100 Вт

Краскопульт

500 Вт

Мойка (Karher и т.д.)

900 Вт

Водяной насос

200-300 Вт

Электровентилятор

4pt; height: 16.5pt; border-width: medium 1pt 1pt medium; border-style: none solid solid none; border-color:">

30-100 Вт

Бытовая техника

 

Плеер (радиоприемник)

10-20Вт

Электробритва

10 Вт

Видеомагнитофон

40 Вт

4pt; height: 16.5pt; border-width: medium 1pt 1pt; border-style: none solid solid; border-color:">

CD-DVD Плеер

60 Вт

Цветной телевизор (экран 13дюймов)

70 Вт

Цветной телевизор (экран 27дюйма)

150 Вт

Видеодвойка (экран 20 дюймов)

150Вт

Портативный пылесос

4pt; height: 16.5pt; border-width: medium 1pt 1pt medium; border-style: none solid solid none; border-color:">

500 Вт

Пылесос

1000-2500 Вт

Утюг

400-2000 Вт

СВЧ печь

1000-2500 Вт

Кухонный комбайн

300-500 Вт

Швейная машина

100-200 Вт

Стереоусилитель

200Вт

Оргтехника

 

Струйный принтер

50 Вт

Ноутбук

150 Вт

Телефакс

250 Вт

Персональный компьютер

400 Вт

В том случае, если Вы собираетесь подключать к автомобильному инвертору сразу несколько устройств одновременно, следует сложить их мощность и, соответственно, выбрать модель инвертора, подходящей мощности. В любом случае помните, что подключаемые к инвертору мощности не должны превышать мощность самого инвертора

Не стоит чересчур гнаться за мощностью автомобильного инвертора, если Вы планируете подключать к нему только небольшие бытовые приборы. Ведь мощные инверторы не слишком удобны в работе. Более того, все преобразователи потребляют часть энергии для собственных нужд (КПД инвертора, как правило не более 80%) и просто подключив 2х киловатный преобразователь (без нагрузки) вы будете «отдавать» на его нужды (холостой ход) около 40Вт (3А).

Еще одно необходимое требование которое нужно учитывать: суммарная потребляемая мощность (потребляемый ток) электроприборов не должна быть ощутимо больше емкости батареи и тока генератора автомобиля. Пользуясь инвертором важно понимать, что автомобильный генератор и тем более аккумулятор не являются электростанцией и их возможности ограничены. В противном случае можно оказаться с разряженным аккумулятором и неработающим двигателем где-нибудь в лесу под елочкой. А слишком большой ток потребления может вывести батарею из строя (некоторые виды батарей могут даже взорваться).

Учтите также, что время автономной работы от аккумулятора, при подключении потребителей большей мощности, уменьшается неравномерно. Такова особенность аккумуляторов – при больших нагрузках время работы будет ощутимо меньше расчетного.

Мощность преобразователя  и рекомендуемые емкости АКБ

Мощность  преобразователя кВт

0,3

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Типовая максимальная мощность преобразователя (кратковременная допустимая нагрузка) кВт

0,4-0,6

0,7-1

1,5-2

2-3

3-4

3,7-5

4-5

Минимальная  емкость АКБ (А/ч):

45

55

60

65

85

100

120

Ориентировочное время работы от аккумуляторов

АКБ/нагрузка

100 Вт

300 Вт

500 Вт

1 кВт

2 кВ

2.5 кВт

190 А/ч

22ч

1,5ч

0,5ч

20м

 85 А/ч

10ч

1,5ч

0,5ч

10м

10м

 55 А/ч

1,5ч

0,5ч

10м

-

    При выборе инвертора с подходящей Вам мощностью нужно еще и учитывать специфику работы тех устройств, которые Вы собираетесь к нему подключать.

Условно все приборы можно разделить на 2 группы:

1я группа: Электроприборы, стартовая мощность которых не превосходит (или не сильно превосходит) номинальную. К ним относятся, потребляющие постоянную мощность телевизо­ры, компьютеры, энергосберегающие лампы, нагреватели, а так же инструмент с двигателями коллекторного типа (дрели, отрезные машинки, рубанки и т.д.), которые потребляют номинальную мощность только в момент при­кладывания нагрузки и включении. Для приборов этой группы достаточно выбирать преоб­разователь напряжения с максимально  допустимой мощностью немного превышающую номинальную мощность прибора.

2я группа: Электроприборы, при включении и в начале работы которых кратковременная мощность потреб­ления (так называемая «пиковая стартовая нагрузка») в несколько раз (до десяти!) превышает номинальную мощность. К этой группе относятся, например лампы накаливания, холодильники, насосы, ком­прессоры. К тому же реальная мощность некоторых приборов, например, насосов на основе двигателей асинхронного типа и оборудования на их основе (кондиционеров, холодильников), примерно в 1,5 раза больше номинальной, это связано с тем, что обычно указывается мощность без учета потерь и косинуса фи (полезная мощность). Для приборов этой группы необходимо выбирать преобразователь напряжения с максимально допустимой мощностью значительно превышающую номинальную мощность прибора.

Основные режимы работы инвертора. 

Режим длительной работы. При данном режиме показатели мощности инвертора соответствуют его номинальной мощности.

Режим перегрузки. В таком режиме большинство инверторов на непродолжительное время (до 30 сек.) в состоянии отдавать мощность в 1,5 – 2 раза больше номинальной. 

Пусковой режим. В этом режиме инвертор способен отдавать еще большую моментальную мощность, правда, в течение очень краткого времени (несколько миллисекунд) для запуска электродвигателей и емкостных нагрузок.

Установка и подключение преобразователя.

 Преобразователь напряжения необходимо устанавливать в сухом незагрязненном месте вдали от источников горячего воздуха и других тепловых излучений.

Нель­зя располагать предметы на преобразователе или вблизи его вентиляционного отверстия.

При подключении преобразователя к бортовой сети автомобиля необходимо строго соблюдать полярность. Неправильное подключение, как минимум, приведет к выгоранию плавкого предохранителя на входе инвертора. К сожалению, более современными средствами (в силу больших протекающих токов потребления) защитить входные цепи не возможно. А как максимум, может привести к повреждению и выгоранию бортовой сети автомобиля.

Не подключать преобразо­ватель напряжения, рассчитанный на выходное напряже­ние 12В, к электропроводке автомобиля (грузовика, лодки), имеющей напряжение 24В и наоборот.

Нельзя соединять (запараллеливать) выходы двух или более преобразователей напряжения.

Запрещается соединять выходную розетку преобразователя с промышленной сетью 220В переменного тока.

Перед подключением преобразователя к аккумулятору убедитесь, что все устройства выключены.

Чтобы предотвратить порчу автоинвертора, желательно во время запуска и глушения двигателя авто отключать автоинвертор от бортовой сети.

 


Автономные инверторы напряжения, виды, устройство и принцип работы, как выбрать

В последнее время в связи с постоянным ростом стоимости электроэнергии и увеличением популярности “зеленых” технологий получения электричества все большую популярность получает применение солнечных батарей. Более того, этот и иные аналогичные им средства выделяют в отдельную группу называемой альтернативной энергетики.

В средних широтах нашей страны солнечные батареи могут нормально функционировать только в весенне-летний период. Тем не менее, технико-экономический анализ демонстрирует определенную выгодность ее установки.

Основная проблема заключается в том, что солнечный генератор согласно физике своей работы может штатно выполнять свои функции только днем, а в пасмурную погоду, вечером и утром его эффективность по меньшей мере резко падает. Поэтому условием нормальной эксплуатации становится обязательная комплектация собственно батареи дополнительными устройствами.

Что такое автономный инвертер

Инвертором в технике электроснабжения называется устройство, обеспечивающее переход от постоянного напряжения к переменному.

Как один из функциональных модулей он входит в перечень обязательных блоков солнечной батареи и позволяет получить из постоянного тока стандартное сетевое однофазное или трехфазное напряжение.

В зависимости от конструктивных особенностей, применяемой схемы включения и перечня решаемых задач инвертор может иметь различное исполнение, что в схематической форме отражено на классификации рисунка.

Рисунок 1. Иерархия инверторов

Устройство вполне допустимо рассматривать как источник бесперебойного питания с расширенными функциональными возможностями.

При этом от обычных ИБП начального уровня он отличается в первую очередь следующими основными признаками:

  • содержит несколько равноправных входов для подключения к ним различных источников электрической энергии;
  • самостоятельно управляет источниками получения электроэнергии, обеспечивая нормируемое стандартами напряжение и частоту силовой сети во всем диапазоне разрешенных нагрузок;
  • обеспечивает полную развязку внешнего электрического ввода от внутридомовой сети, для которой функции источника электрической энергии вне зависимости от режима работы всегда берет на себя инвертор.

Последняя особенность определила общепринятое обозначение этого устройства как автономного инвертора.

Где используется и как включается

Применительно к солнечной энергетике автономный инвертор как устройство, которое выполняет в первую очередь функции выбора одного из возможных источников электроснабжения, устанавливается между выходом солнечной батареи и вводным щитком.

Место установки диктуется простыми соображениями: потребитель электричества не должен знать, от какого источника он получает электроэнергию в данный конкретный момент времени, а необходимое качество этой энергии, в т.ч. в момент переключения между источниками, определяется выбором соответствующих схемных решений и используемой элементной базы.

Из соображений обеспечения максимальной эксплуатационной гибкости внутридомовой проводки подключение внешнего ввода физически также может осуществляться на домовой вводной щиток, что отдельно выделено на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема взаимодействия внешней сети, автономного инвертора, вводного щитка и потребителей в штатном режиме работы

При этом данный ввод снабжается всеми необходимыми аксессуарами и автоматами для защиты от короткого замыкания, чрезмерно больших токов утечки и аналогичных им.

Сильная сторона такого подхода заключается в том, что позволяет в случае необходимости, без проблем простой перекоммутацией буквально нескольких выводов перейти на типовую схему электроснабжения, в которой отсутствуют альтернативные источники.

Устройство

Автономный инвертор с функциональной точки зрения представляет собой источник бесперебойного электропитания, дополненный многовходовым силовым коммутатором, формирователем выходного напряжения и снабженный блоком управления.

Алгоритм функционирования блока управления в ряде случаев может меняться в достаточно широких пределах.

Структурная схема этого устройства, на которой указаны отдельные блоки и приведены особенности их взаимодействия, представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Упрощенная структурная схема автономного инвертора

Считается, что согласование по типу тока (постоянный – переменный) и величин напряжений конкретного входа и общего выхода осуществляется в схеме коммутатора.

Внешний ввод, солнечная и аккумуляторные батареи, а также бензогенератор в данном случае рассматриваются как взаимно дополняющие друг друга источники энергии и не могут функционировать параллельно.

Порядок их подключения к выходу вводного щитка для последующего питания силовых потребителей может быть задан жестко с учетом приоритетов, установленных разработчиком оборудования.

У старших моделей инверторов имеется возможность самостоятельного определения этой последовательности пользователем или разработчиком проекта путем соответствующего программирования.

Это позволяет полноценно принять во внимание местные особенности электрохозяйства, реализуемого на конкретном объекте жилой недвижимости.

При соответствующем программировании в режиме получения энергии от внешнего ввода или бензогенератора дополнительно возможен также заряд аккумуляторной батареи до уровня полной или иной также выбираемой емкости.

Отличие от сетевого и гибридного инвертера

Потенциально все описанные функции может выполнять также т.н. гибридный инвертор, который под этим углом зрения допустимо рассматривать как наиболее технически совершенный представитель техники рассматриваемой разновидности.

Его основное отличие – возможность возврата излишков вырабатываемой электроэнергии обратно в сеть.

Практическому применению гибридных инверторов препятствует преимущественно не технические проблемы реализации этой техники, а отсутствие соответствующей правовой базы.

Действующие нормативные документы не предусматривают саму возможность самостоятельной выработки электроэнергии частным лицом и ее продажу энергосбытовой компании.

Прямым следствием такого положения дел становится также отсутствие серийных сертифицированных двухнаправленных счетчиков как оборудования, которое необходимо для выполнения взаимных расчетов после завершения отчетного периода (например, привычный для всех календарный месяц).

С учетом иерархии, представленной на рисунке 1, сетевой инвертор считается на фоне гибридного устройством более низкого класса, который реализует следующий простой двухрежимный алгоритм функционирования:

  • днем при наличии достаточной мощности, отдаваемой солнечной батареей, внутридомовая сеть отключена от электрического ввода и полностью обеспечивается электрической энергией от альтернативного источника;
  • утром, вечером и ночью, а также в пасмурную погоду, когда солнечная батарея не в состоянии обеспечить нормальное функционирование домовых потребителей, инвертор отключается и за счет байпасного переключателя электроснабжение домохозяйства полностью выполняется от сети электросбытовой компании.

Виды по способу переключения тока

Отдельно выделенный на схеме рисунка 3 формирователь выходного напряжения 220 или 380 В, который обязательно присутствует в составе любого инвертора, реализуется только по импульсной схеме.

Выгодность такого решения определяется тем, что при нахождении ключевого полупроводникового элемента в полностью открытом и полностью закрытом состоянии за счет минимального напряжения или, соответственно, минимального тока достигается значительное снижение мощности бесполезных потерь энергии.

Все это позволяет нарастить общий КПД устройства до значений свыше 90%, рисунок 4.

Рисунок 4. Мгновенное и среднее КПД инвертора импульсного типа

Фактически основные потери происходят в момент перехода их одного состояния в другое, что определяет наличие дополнительных высоких требований к ключевым элементам устройства и их быстродействия.

Особенность импульсных схем состоит в том, что в отличие от аналоговых, выходное напряжение представляет собой не чистую, а т.н. аппроксимированную синусоиду.

Читайте также:

Качество формирования этой синусоиды и степень ее близости к нормальной во многом определяется быстродействием и сопротивлением в открытом и закрытом состояниях ключевых полупроводниковых приборов.

В качестве таковых могут выступать:

  • мощные транзисторы, в т.ч. IGBT-типа;
  • тиристоры различной структуры.

Ключевые компоненты, построенные на мощных транзисторах, находят применение преимущественно в маломощных инверторах.

При переходе к средним и, тем более, высоким мощностям начинает сказываться такое недостаток транзистора, как несколько повышенная по сравнению с тиристорами величина падения напряжения в открытом состоянии, что сопровождается быстрым падением КПД.

В инверторах средней и высокой мощности полупроводниковые ключи реализуют на одно и двухоперационных тиристорах, которые за счет внутренней положительной обратной связи позволяют заметно уменьшить длительность переходного процесса от открытого до запертого состояния и наоборот.

По своим параметрам эти приборы могут считаться достаточно близкими аналогами, но двухоперационный вариант тиристора за счет передачи части управляющих функций непосредственно на полупроводниковую структуру позволяет получить более простые схемные решения с меньшим количеством компонентов и, соответственно, отличается большей надежностью.

Принцип работы генератора двухтактного типа
Второй ключевой (после коммутатора) компонент инвертора – генератор переменного напряжения.

В схемотехнике автономных инверторов наибольшее распространение получило построение такого генератора по двухтактной (балансной) схеме.

Вне зависимости от разновидности используемого в ней ключевого элемента (транзистор тиристоры) для получения переменного выходного напряжения используют балансную схему, основные компоненты которой приведены на рисунке 5.

Рисунок 5. Упрощенная схема двухтактного (балансного) генератора однофазного переменного напряжения автономного инвертора

Схема функционирует следующим образом. Постоянное напряжение, создаваемое источником «И» (его функции в зависимости от режима работы могут выполнять солнечная батарея, выпрямитель бензогенератора или сетевого ввода, аккумулятор) прикладывается к ключевым элементам «К», которые включены параллельно, и средней точке первичной обмотки выходного трансформатора.

За перевод ключевых элементов «К» из одного состояние в другое отвечает схема управления «СУ», которая собрана таким образом, чтобы ключевые элементы «К» работали только в противофазе и создавали отмеченные на схеме токи I1 и I2, которые имеют противоположное направление.

Верхний элемент «К» отвечает за формирование положительной полуволны напряжения, а нижний – отрицательной.

Выходной трансформатор обеспечивает симметричное относительно нуля силовое переменное напряжение, а также позволяет получить требуемую по правилам электробезопасности гальваническую развязку отдельных блоков силовой сети.

Схема управления может реализовывать различные стратегии, в т.ч. использовать хорошо отработанную и удобную со схемотехнической точки зрения ШИМ-модуляцию.

Принцип работы генератора инвертора резонансного типа

Резонансная схема построения генератора автономного инвертора уступает по популярности двухтактной, в т.ч. из-за сложностей обеспечения нормального функционирования на холостом ходе.

Со схемотехнической точки зрения выгодно отличается от своего двухтактного аналога возможностью реализации только на одном активном элементе (из-за довольно низкого КПД при мощностях свыше 200 – 300 Вт становится неэффективной).

Идея резонансной схемы состоит в том, что переменное напряжение создается колебательным контуром, т.е. при правильном подборе параметров и, в первую очередь выбора номиналов L и С его форма будет близка к синусоидальной.

Одиночный ключевой элемент или их комбинация предназначен для ввода в этот контур энергии от источника постоянного тока, что позволяет компенсировать внутренние потери и создать соответствующую работу в нагрузке.

В зависимости от вида соединения колебательного контура и нагрузки такие генераторы делят на последовательные, параллельные и частично параллельные.

Дополнительно различают схемы закрытого и открытого типа, отличие между которыми состоит только в том, протекает ли постоянный ток через индуктивность.

При его наличии говорят о закрытых схемах, а при отсутствии – о открытых резонансных генераторах.

Одна из возможных схем простейших резонансных инверторов приведена на рисунке 6.

Рисунок 6. Упрощенная схема генератора автономного инвертора резонансного типа

Применение конденсаторов и обратных диодов в схемах автономных резонансных инверторов

Определенное увеличение КПД преобразования достигается введением в состав схемы резонансных инверторов различных дополнительных элементов. Чаще всего используют конденсаторы и т.н. обратные диоды.

Конденсатор С1 на рисунке 6 включается параллельно нагрузке при наличии у нее существенной индуктивности. Назначение этого элемента – максимизация параметра cosφ.

Суть применения т.н. обратных диодов, которые включают встречно-параллельно каждому ключевому элементу, состоит в создании условий для рекуперации энергии, накопленной в реактивных элементах, за счет возврата ее в источник постоянного напряжения.

Любой из обратных диодов заперт в открытом состоянии ключевого элемента и открывается при переходе в запертое, что позволяет “сбросить” энергию реактивных элементов L и С обратно в источник «И».

Читайте также:

Критерии выбора автономных инверторов

При выборе автономного инвертора обратите внимание на несколько главных характеристик. Выделим главные параметры и их особенности.

Количество фаз

При выборе числа фаз учтите следующие моменты:

  1. Если к вашему дому походит трехфазное напряжение (380 В), автономный инвертор также должен быть трехфазным.
  2. В ситуации, когда к автомату подключено только однофазное напряжение (220 В), оборудование должно быть соответствующим.

Номинальная / пиковая мощность на выходе

Оптимально, чтобы номинальная мощность автономного инвертора равнялась сумме нагрузок (потребителей в доме). Для надежности лучше покупать оборудование с запасом и учетом пусковых токов.

Фактор пусковых I характерен для холодильного оборудования, насосов и иной техники с индукционной нагрузкой. В ней токи в момент запуска могут в 7-10 раз превышать номинальный параметр.

Для расчета перемножьте пусковой ток на напряжение в доме и сравните с пиковым параметром мощности (первый показатель должен быть ниже).

Если разработчик не указал пиковый мощностной параметр автономного инвертора, это означает, что номинальный параметр в реальности пиковый.

Форма U вых

Это ключевой параметр, от которого зависит качество работы приемников.

Здесь выделяется три типа:

  1. Чистый синус.
  2. Квази синусоида.
  3. Прямоугольная синусоида.

Во избежание проблем в эксплуатации и повреждения оборудования рекомендуется выбирать автономный инвертор с правильной синусоидой.

Это связано с тем, что индуктивная нагрузка очень чувствительная к форме напряжения. Если на выходе устройства прямоугольная синусоида, основное оборудование не будет работать и может поломаться.

Квази синусоида — некий компромисс между чистой и прямоугольной синусоидой. Большая часть моделей автономных инверторов, представленных на рынке и имеющих такую характеристику, являются качественными. Но нужно быть осторожным, ведь попадаются и малонадежные варианты.

Защита оборудования

Хорошая модель автономного инвертора должна обладать полным набором разного рода защитных характеристик.

Выделим основные виды защит:

  • от перегрева;
  • защита АКБ;
  • от КЗ;
  • от перегруза на выходе.

Если на модели установлен вентилятор для принудительного снижения температуры, уточните у консультанта, функционирует ли он во всех ситуациях или включается только при повышении нагрузки выше определенного значения.

В лучших моделях вентилятор выключается при минимальной нагрузке. Как результат, автономный инвертор издает меньше шума, что важно при его установке в жилом доме.

КПД

По параметру КПД можно понять, сколько энергии устройство расходует без пользы. Лучшие представители имеют КПД в диапазоне от 90 до 95%. Если этот параметр меньше 90%, 1/10 часть энергии будет расходоваться впустую, что является недопустимым для солнечных станций.

Собственное потребление

Показатель отображает, какую мощность потребляет оборудование без подключенной к нему нагрузки. Оптимально, если этот параметр составляет не больше 1% от номинальной мощности.

К примеру, если Sном автономного инвертора (номинальная мощность) составляет 3000 Вт, собственное потребление не должно превышать 30 Вт. Если устройство будет постоянно включено в сеть, лучше выбирать модель с низким параметром мощности.

Наличие спящего / дежурного режима

Суть опции состоит в отключении устройства, если оно не используется длительное время и отсутствует нагрузка.

В этом случае собственная мощность опускается до трех-шести Ватт. При этом автономный инвертор находится в режиме постоянного отслеживания тока, чтобы в любой момент включиться на полную мощность.

Но есть особенность. Во избежание трудностей с питанием девайсов, имеющих небольшие нагрузки, нужна опция ручного отключения дежурного / спящего режима. В этом случае владелец сможет сам активировать и деактивировать функцию в случае необходимости.

Если отключение не предусмотрено, возможна ситуация, когда автономный инвертор останется в дежурном режиме при подключении маломощной нагрузки, к примеру, зарядки.

В завершение отметим, что не берите слишком дешевые устройства, ведь их качество может оказаться далеким от идеала. Лучше выбирать модели с учетом производителя, характеристик и других параметров.

Популярные модели

Чтобы упростить выбор, рассмотрим несколько моделей автономных инверторов, выделим их нюансы и параметры.

Инвертор / ИБП SILA EP20-300

Модель SILA EP20-300 — универсальное оборудование, сочетающее в себе опции источника бесперебойного питания, ЗУ и преобразователя.

Предусмотрена возможность автоматического перевода режимов поступления U от АКБ или от сети. Обеспечивает непрерывную работу подключенного оборудования.

Инвертор применяется в роли ИБП (при наличии АКБ) или в комплексе с солнечной электростанцией (потребуется внешний контроллер заряда). Страна-изготовитель — Тайвань.

Основные параметры:

  1. Защита от КЗ, высокого и низкого напряжения.
  2. Быстрое переключение — 6 мс.
  3. Автозапуск после работы защиты.
  4. LCD-дисплей.
  5. Автоматическая зарядка (3-шаговая): постоянный ток / напряжение, поддержка заряда.
  6. Чистый синус на выходе.

Характеристики:

  1. Большой диапазон U на выходе — от 140 до 280 В.
  2. Регулировка тока — от 5 до 10 А (задается программой).
  3. Стабилизация U на выходе.
  4. Номинальная / максимальная мощность — 300 / 900 Вт.
  5. Напряжение АКБ — 12 В.
  6. КПД — 90%.
  7. Личное потребление — 24 Вт.
  8. Гарантия — 2 года.

Модель SILA EP20-300 способна работать при влажности от 0 до 90% и в широком диапазоне температур. Размеры автономного инвертора всего 31,5х14,5х21 см, а вес — 7,5 кг. В продаже имеются аналогичные модели на мощности 600 и 1000 Вт.

Читайте также:

Инвертор / ИБП Must EP3000 Pro 1K

Модель, сочетающая в себе опции ЗУ, преобразователя напряжения и ИБП.

Имеется опция автоматического перевода режимов работы — от АКБ и от сети. Активно применяется в качестве ИБП (нужен АКБ) и солнечной электрической станции (требуется внешний контроллер). Страна-производитель — Тайвань.

Плюсы:

  1. Наличие трансформатора.
  2. Способность работать при 3-кратном перегрузе.
  3. Быстрое время переключения — до 10 мс.
  4. LCD-экран.
  5. Возможность выбора зарядного тока.
  6. Авто-режим заряда (3-шаговый).
  7. Автозапуск после срабатывания защиты.
  8. Стабилизация U на выходе.
  9. Защита от КЗ и перегрузки.

Главные параметры:

  1. Мощность — 1000 Вт (максимальная — 3000 ВА).
  2. U аккумулятора — 12 В.
  3. U на выходе — 220-240 Вт.
  4. Собственный ток потребления — 5 А
  5. Ток заряда АКББ — 35 А.
  6. Напряжение на выходе — от 155 до 280 В.
  7. Гарантия — два года.

Модель ИБП Must EP3000 Pro 1K работает при влажности от 0 до 90%, имеет габариты 42,6х20,6х17,8 см и весит 16,5 кг. На рынке имеются модели большей мощности — от 2 до 6 кВт.

SolarWorks VM 3000-24 Plus (PF 1.0)

Модель используется в качестве основного и резервного источника снабжения. Сочетает в себе опции контролера заряда, инвертора, а также ЗУ для подзаряда АКБ от 220 В.

Инвертор собирает энергию от солнечных батарей, сети или солнечных модулей, а после выдает ее в сеть. Как результат, потребители получают бесперебойное питание. Подходит для офисов и домов. Часто применяется для защиты серверных, ПК, отопительных котлов.

Особенности:

  1. Выходное U — чистый синус.
  2. Три режима функционирования: автономный, параллельно (с сетью с резервным источником).
  3. Внушительный ЖК-дисплей, отображающий необходимую информацию.
  4. Авто перезапуск при восстановлении питания.
  5. Настройка уровня заряда АКБ, 3-ступенчатый режим.
  6. Защита от перегрева, КЗ и перегруза.
  7. Возможность подключения к ПК.
  8. Изменение диапазона U на входе.
  9. Продуманная конструкция, положительно влияющая на производительность АКБ.

Главные характеристики:

  1. Бренд Solarworks.
  2. Страна-производитель — Китай.
  3. Вид контроллера — МРРТ.
  4. Наибольшая мощность солнечных батарей — 1,5 кВт.
  5. Рабочее напряжение — от 30 до 115 В.
  6. Наибольший ток заряда от сети / солнечной панели — 60 А.
  7. Номинальная / пиковая мощность — 3 кВт / 6 кВт.
  8. Ном. U АКБ / поддержания заряда — 24 / 27 В.
  9. КПД — 90-93%.
  10. Гарантия — 12 месяцев.

Модель SolarWorks VM 3000-24 Plus работает при влажности от 5 до 95%, имеет габариты 10х30х44 см и вес 9,5 кг.

Victron Energy EasySolar 48/3000/35-50

Рассматриваемая модель комплектуется одним или двумя МРРТ-контроллерами, встроенными в корпус оборудования и обеспечивающими заряд батареи от сети.

Особенности:

  1. Бренд — Victron Energy.
  2. Производитель — Нидерланды.
  3. Количество фаз — одна.
  4. Индикация — светодиоды.
  5. Защита — от КЗ, перегруза, перегрева, повышенного напряжения и низкого напряжения АКБ.

Характеристики:

  1. Номинальная мощность — 2,5 кВт.
  2. U на входе — от 38 до 63 В.
  3. U на выходе — 230 В.
  4. КПД — 95%.
  5. Гарантия — 5 лет.
  6. Габариты — 36,2х37,4х21,8 см.
  7. Масса — 21 кг.

ABi-Solar SL MPPT 5048

Модель ABi-Solar SL MPPT 5048 представляет собой автономный инвертор с МРРТ-контроллерами или PWM-контроллерами заряда.

В зависимости от ситуации могут выполнять опции контроллера заряда, инвертора и сетевого зарядного устройства. Допускается применение в качестве ИБП.

Особенности:

  1. На выходе — чистый синус.
  2. Параметры входного U — имеется возможность настройки.
  3. Возможность изменения тока заряда и приоритета АКБ.
  4. Работа от напряжения промсети или генератора.
  5. Автозапуск после восстановления U.
  6. Несколько видов защит — от КЗ, перегрева и перегрузки.
  7. Опция холодного пуска.

Характеристики:

  1. Бренд — ABi-Solar.
  2. Страна-производитель — Тайвань.
  3. Номинальная мощность — 4 кВт.
  4. КПД — 93%.
  5. Индикация — LCD-дисплей.
  6. Габариты — 14х29,5х54 см.
  7. Вес — 13,5 кг.
  8. Количество фаз — одна.
  9. Гарантия — год.

SMA Sunny Island 3324

Универсальная модель, которая подходит для автономных систем среднего и малого уровня, имеющих мощность от двух до пяти киловатт. Работает без сбоев при высоких температурах и плохой погоде.

Особенности:

  1. Бренд — SMA.
  2. Страна-производитель — Германия.
  3. Защита от полного разряда аккумулятора.
  4. Тепловая защита.
  5. Количество фаз — три.
  6. LCD-дисплей с основной информацией.

Характеристики:

  1. Номинальная мощность — 3,3 кВт.
  2. Напряжение на входе / выходе — от 172,5 до 250 В / 230 В
  3. КПД — 94,5%.
  4. Габариты — 59х39х24,5 см.
  5. Вес — 39 кг.
  6. Гарантия — 5 лет.

iMars BN3024E

Автономный инвертор iMars BN3024E — универсальная модель с качественной синусоидой, сравнительно высоким КПД и удобным управлением.

Производитель предусмотрел встроенный солнечный контроллер, возможность работы с генераторами, солнечными панелями и возобновляемыми источниками энергии.

Особенности:

  1. На выходе — чистый синус.
  2. Возможность перегрузки до 300%.
  3. Стабильное U на выходе.
  4. Три ступени заряда с интеллектуальной системой.
  5. Регулировка напряжения.
  6. Быстрое переключение — до 10 мс.
  7. Контроль показателей с помощью LCD-дисплея.

Характеристики:

  1. Бренд — iMars.
  2. Страна-производитель — Китай.
  3. Номинальная мощность — 3000 Вт.
  4. Количество фаз — одна.
  5. U на входе — от 155 до 272 В.
  6. Напряжение АКБ — 24 В.
  7. КПД — 88%.
  8. Индикация — светодиоды.
  9. Габариты — 18х26,4х46 см.
  10. Вес — 26 кг.
  11. Гарантия — год.

Заключение

Рынок автономных инверторов достаточно широк, чтобы подобрать модель с учетом особенностей дома, офиса или другого объекта. Главное при покупке — смотреть не только на стоимость, но и на характеристики, репутацию бренда надежность и гарантийный срок службы устройства.

Для чего используется инвертор? | Руководства по дому

Автор Giselle Diamond Обновлено 21 июля 2017 г.

Введение

Сегодня практически все бытовые приборы и другие основные электрические приборы и оборудование могут работать с инвертором. В случае отключения электроэнергии инвертор чрезвычайно полезен в качестве аварийного резервного источника питания, и при оптимальной зарядке вы все равно сможете использовать свой компьютер, телевизор, освещение, электроинструменты, кухонные приборы и другие электрические удобства.Конечно, это также будет зависеть от типа используемого инвертора, в частности, от того, который разработан или рекомендован для питания комбинации высокоэнергетических приборов, приспособлений и оборудования.

Описание

Инвертор - это, по сути, компактное устройство прямоугольной формы, которое обычно питается либо от комбинации батарей, соединенных параллельно, либо от одной батареи 12 В или 24 В. В свою очередь, эти батареи можно заряжать газовыми генераторами, автомобильными двигателями, солнечными батареями или любыми другими традиционными источниками питания.

Функция

Основной функцией инвертора является преобразование мощности постоянного тока (DC) в стандартный переменный ток (AC). Это связано с тем, что, в то время как переменный ток - это энергия, подаваемая в промышленность и дома из основной энергосистемы или коммунального предприятия, батареи систем переменного тока хранят только энергию постоянного тока. Более того, практически все бытовые приборы и другие электрические приборы и оборудование работают исключительно от сети переменного тока.

Типы

В основном существуют два типа силовых инверторов - инверторы «истинной синусоидальной волны» (также называемые «чистой синусоидой») и инверторы «модифицированной синусоидальной волны» (также называемые «модифицированной прямоугольной волны»). .

Истинные синусоидальные инверторы

были разработаны для воспроизведения, если не улучшения, качества электроэнергии, обеспечиваемой основными электрическими сетями или энергосистемами. Они особенно рекомендуются для питания энергоемких электронных устройств и оборудования. Инверторы с истинной синусоидой дороже, чем инверторы с модифицированной синусоидой, и являются более мощным и эффективным вариантом из двух.

С другой стороны, инверторы с модифицированной синусоидой намного дешевле и способны работать с меньшим или выбранным количеством бытовых приборов и приспособлений, например, кухонными приборами, осветительными приборами и небольшими электроинструментами.Однако этот тип инвертора может не обладать мощностью для питания оборудования и приборов с высоким энергопотреблением, например компьютеров, микроволновых печей, кондиционеров, обогревателей и лазерных принтеров.

Размер

Размер инверторов варьируется от 100 Вт до более 5000 Вт. Этот рейтинг является показателем мощности, которую инвертор может одновременно и непрерывно обеспечивать питанием высокомощного оборудования или прибора или комбинации нескольких таких устройств.

Номинальные характеристики

Инверторы

имеют три основных номинала, и вы можете считать, что номинал инвертора лучше всего соответствует вашим конкретным требованиям при выборе одного из них.

РЕЙТИНГ НАПРЯЖЕНИЯ - Некоторым приборам, например холодильникам и телевизорам, для начала работы требуется высокий скачок напряжения. Однако для продолжения работы им потребуется значительно меньше энергии. Следовательно, инвертор должен иметь способность сохранять свой рейтинг скачков напряжения не менее 5 секунд.

НЕПРЕРЫВНЫЙ РЕЙТИНГ - описывает непрерывное количество энергии, которое вы можете использовать, не вызывая перегрева инвертора и возможного отключения.

30-МИНУТНЫЙ РЕЙТИНГ - это полезно, когда непрерывный рейтинг может быть намного ниже уровня, необходимого для питания высокоэнергетического оборудования или прибора. 30-минутный рейтинг может быть достаточным, если прибор или оборудование используются только от случая к случаю.

Как инверторы преобразуют электричество постоянного тока в переменный?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 17 августа 2020 г.

Одна из самых значительных битв 19 века велась не за землю или ресурсы, а за установление типа электричества. это приводит в действие наши здания.

В самом конце 1800-х годов американские электрические пионер Томас Эдисон (1847–1931) изо всех сил старался продемонстрировать что постоянный ток (DC) был лучшим способом подачи электроэнергии мощность, чем переменного тока (AC), система, поддерживаемая его главный соперник Никола Тесла (1856–1943). Эдисон пробовал все виды хитрые способы убедить людей в том, что кондиционер слишком опасен, от убить слона на электрическом стуле, чтобы (довольно хитро) поддержать использование AC на электрическом стуле для приведения в исполнение смертной казни.Несмотря на это, Система Tesla победила, и мир в значительной степени работает на переменном токе власть с тех пор.

Беда только в том, что многие наши приборы предназначены для работы с переменным током, малогабаритные генераторы часто вырабатывают постоянный ток. Что означает, что если вы хотите запустить что-то вроде гаджета с питанием от переменного тока от Автомобильный аккумулятор постоянного тока в мобильном доме, вам нужно устройство, которое преобразует DC to AC - инвертор, как его еще называют. Давай ближе посмотрите на эти гаджеты и узнайте, как они работают!

На фото: набор электрических инверторов, которые можно использовать с оборудованием для производства возобновляемой энергии, например, солнечными батареями и микроветровыми турбинами.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерство энергетики США / NREL (DoE / NREL).

В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока?

Когда учителя естествознания объясняют нам основную идею электричества как поток электронов обычно говорят о прямом ток (постоянный ток). Мы узнаем, что электроны работают как линия муравьев, идущих вместе с пакетами электрической энергии в одном способ, которым муравьи несут листья. Это достаточно хорошая аналогия для что-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема ( непрерывный электрический контур), соединяющий батарею, лампу и выключатель, и электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампу, пока не разрядится вся энергия батареи.

Анимация: В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока? Предположим, вам нужно пропылесосить комнату. Прямой ток немного похож на движение от одной стороны к другой по прямой линии; переменный ток похож на движение вперед и назад на пятно. Оба выполняют свою работу, хотя и немного по-разному!

В более крупных бытовых приборах электричество работает иначе. Источник питания, который поступает из розетки в стене, основан на переменный ток (AC), где переключается электричество примерно 50–60 раз в секунду (другими словами, частота 50–60 Гц).Может быть трудно понять, как AC обеспечивает энергия, когда она постоянно меняет свое мнение о том, куда она идет! Если электроны, выходящие из вашей розетки, получат, скажем, несколько миллиметрах вниз по кабелю, затем нужно изменить направление и вернуться опять же, как они вообще добрались до лампы на вашем столе, чтобы сделать ее загораться?

Ответ на самом деле довольно прост. Представьте себе кабели бегает между лампой и стеной, набитой электронами. Когда Вы нажимаете на переключатель, все электроны заполняют кабель колебаться взад и вперед в нити лампы - и эта быстрая перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и заставляет лампа накаливания свечения.Электроны не обязательно должны двигаться по кругу для переноса энергии: в AC они просто «бегут на месте».

Что такое инвертор?

Фото: Типичный электрический инвертор. Это сделано Xantrex / Trace Engineering. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL (DoE / NREL).

Одно из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Westinghouse, босс Westinghouse Electrical Company), что большинство бытовой техники, которая есть в наших домах, специально спроектированы работать от сети переменного тока.Устройства, которым нужен постоянный ток, но которые должны потреблять электроэнергию от розеток переменного тока требуется дополнительное оборудование, называемое выпрямителем, обычно строится из электронных компонентов, называемых диоды для преобразования переменного тока в постоянный.

Инвертор выполняет противоположную работу, и его довольно легко понять суть того, как это работает. Допустим, у вас в фонарик и выключатель замкнут, поэтому постоянный ток течет по цепи, всегда в одном направлении, как гоночная машина по трассе. Что теперь если вынуть аккумулятор и перевернуть.Предполагая, что он подходит в противном случае он почти наверняка будет питать фонарик, и вы не заметит никакой разницы в получаемом вами свете, но электрический ток на самом деле будет течь в обратном направлении. Предположим, вы у них были молниеносные руки и они были достаточно ловкими, чтобы постоянно менять направление движения. аккумулятор 50–60 раз в секунду. Тогда вы станете чем-то вроде механического инвертор, преобразующий постоянный ток батареи в переменный ток с частотой 50–60 герц.

Конечно, инверторы, которые вы покупаете в магазинах электротоваров, не работают должным образом. таким образом, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные Включает и выключает эти переключатели на высокой скорости для реверсирования тока направление.Подобные инверторы часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо течет в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями:

Такие внезапные переключения мощности довольно жестоки для некоторых видов электрического оборудования. При нормальном питании переменного тока ток постепенно переключается с одного направления на другое по синусоидальной схеме, например:

Электронные инверторы могут использоваться для создания такого плавно изменяющегося выхода переменного тока из Вход постоянного тока.В них используются электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторы, чтобы выходной ток увеличивался и падал более плавно чем резкий, включающий / выключающий прямоугольный сигнал на выходе, который вы получаете с базовый инвертор.

Инверторы

также могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного Входное напряжение постоянного тока в совершенно другое выходное напряжение переменного тока (выше или ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше чем входная мощность: из сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не могут выдавать больше мощности, чем потребляют в, и некоторая энергия неизбежно будет потеряна в виде тепла, когда течет электричество через различные электрические и электронные компоненты.В На практике КПД инвертора часто превышает 90 процентов, хотя основы физики говорят нам, что некоторая энергия - пусть и небольшая - всегда где-то потрачено зря!

Как работает инвертор?

Мы только что получили очень простой обзор инверторов, а теперь давайте вернемся к нему еще раз. немного подробнее.

Представьте, что вы - аккумулятор постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас вместо этого производить AC. Как бы ты это сделал? Если все ток, который вы производите, течет в одном направлении, а как насчет добавления просто переключиться на выходной провод? Включение и выключение тока, очень быстро, будет давать импульсы постоянного тока - что будет при минимум половина работы.Чтобы обеспечить правильный переменный ток, вам понадобится переключатель, который позволил вам полностью изменить направление тока и сделать это около 50-60 раз в секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, меняющую контакты вперед и назад более 3000 раз в минуту. Вам понадобится аккуратная работа пальцами!

По сути, устаревший механический инвертор сводится к коммутационному блоку. подключен к электрическому трансформатору. Если вы изучили наши статья о трансформаторах, вы узнаете, что они электромагнитные устройства, которые изменяют переменный ток низкого напряжения на переменный ток высокого напряжения или наоборот, с использованием двух катушек проволоки (называемых первичной и вторичной), намотанной вокруг общего железного сердечника.В механическом инверторе либо электродвигатель или какой-либо другой механизм автоматического переключения переворачивает входящий постоянный ток вперед и назад в первичный, просто поменяв местами контакты, и это производит переменный ток во вторичной обмотке - так он не так уж сильно отличается от воображаемого инвертора, который я набросал выше. Переключающее устройство работает немного так же, как и в электрический дверной звонок. Когда питание подключено, он намагничивает переключатель, потянув ее открыть и на короткое время выключить.Весна тянет переключите обратно в положение, включите его снова и повторите процесс - снова и снова.

Анимация: Базовая концепция электромеханического инвертора. Постоянный ток подается на первичную обмотку (розовые зигзагообразные провода с левой стороны) тороидального трансформатора (коричневый пончик) через вращающуюся пластину (красный и синий) с перекрестными соединениями. Когда пластина вращается, она неоднократно переключает соединения с первичной обмоткой, поэтому трансформатор получает на вход переменный ток, а не постоянный ток.Это повышающий трансформатор с большим количеством обмоток во вторичной обмотке (желтый зигзаг, правая сторона), чем в первичной, поэтому он увеличивает небольшое входное напряжение переменного тока до большего выходного переменного тока. Скорость вращения диска определяет частоту выходного переменного тока. Большинство инверторов не работают так; это просто иллюстрирует концепцию. Установленный таким образом инвертор будет давать очень грубый выходной сигнал прямоугольной формы.

Типы инверторов

Если вы просто включаете и выключаете постоянный ток или переключаете его обратно и вперед, так что его направление продолжает меняться, то, что вы в конечном итоге, очень резкие изменения тока: все в одну сторону, все в другую направление и обратно.Нарисуйте диаграмму тока (или напряжения) против времени, и вы получите прямоугольную волну. Хотя электричество, различающееся таким образом, составляет технически , переменный ток, это совсем не похоже на переменный ток доставляется в наши дома, что гораздо более плавно волнообразная синусоида). Вообще здоровенный бытовые приборы в наших домах, которые используют чистую энергию (например, электрические обогреватели, лампы накаливания, чайники или холодильники) не особо заботятся волны какой формы они получают: все, что им нужно, это энергия и много это - так что прямоугольные волны их действительно не беспокоят.Электронные устройства, на с другой стороны, они гораздо более привередливы и предпочитают более плавный ввод они получают от синусоидальной волны.

Это объясняет, почему инверторы бывают двух разных видов: инверторы истинной / чистой синусоидальной волны (часто сокращается до PSW) и модифицированные / квазисинусоидальные инверторы (сокращенно MSW). В виде их название предполагает, что настоящие инверторы используют так называемые тороидальные (в форме пончика) трансформаторы и электронные схемы для преобразования постоянный ток в плавно изменяющийся переменный ток очень похожий на настоящую синусоиду, обычно подаваемую в наши дома.Их можно использовать для питания любых устройств переменного тока от источника постоянного тока. источник, включая телевизоры, компьютеры, видеоигры, радио и стереосистемы. С другой стороны, модифицированные синусоидальные инверторы используют относительно недорогая электроника (тиристоры, диоды и другие простые компоненты) на производят своего рода "закругленную" прямоугольную волну (гораздо более грубую приближение к синусоиде), и пока они подходят для доставки мощность для здоровенных электроприборов, они могут вызывать и действительно вызывают проблемы с тонкой электроникой (или чем-либо с электронным или микропроцессорным контроллером), в общем, это означает, что они не подходят для ноутбуков, медицинского оборудования, цифровых часы и устройства умного дома.Кроме того, если задуматься, их закругленный квадрат волны в целом обеспечивают большую мощность устройства, чем чистая синусоида (площадь под квадратом больше, чем под кривой). Это делает их менее эффективными и потерянная мощность, рассеиваемая в виде тепла, означает некоторый риск перегрева инверторов MSW. С другой стороны, они, как правило, немного дешевле, чем настоящие инверторы.

Изображение: модифицированная синусоида (MSW, зеленый) больше похожа на синусоидальную волну (синий), чем на прямоугольную волну (оранжевый), но все же включает в себя внезапные резкие изменения тока.Чем больше шагов в модифицированной синусоиде, тем ближе она к идеализированная форма истинной синусоиды.

Хотя многие инверторы работают как автономные блоки с аккумулятором, которые полностью Независимо от сети, другие (известные как инверторы , связанные с энергосистемой, или инверторы , привязанные к сети, ) специально разработан для постоянного подключения к сети; обычно они используются для передачи электричества от чего-то как солнечная панель, обратно в сеть с правильным напряжением и частотой.Это нормально, если ваша главная цель - выработать собственную силу. Это не так полезно если вы хотите иногда быть независимым от сетки или хотите резервный источник питания на случай отключения электроэнергии, потому что если ваш подключение к сети прерывается, и вы не производите электроэнергию самостоятельно (например, сейчас ночь и ваши солнечные панели неактивны), инвертор тоже выходит из строя, и вы совершенно лишены силы - так же беспомощны, как если бы вы генерировали свою собственную силу или нет.По этой причине некоторые люди используют бимодальные или двунаправленные инверторы , которые могут работать либо в автономном, либо в привязанном к сети режиме (хотя и не в обоих одновременно). С у них есть лишние детали, они имеют тенденцию быть более громоздкими и более дорого.

Подпись: Никола Тесла. Хотя он выиграл войну токов, его соперника Томаса Эдисона до сих пор помнят как первооткрывателя электроэнергии. Гравюра Теслы работы Саронга, 1906 год, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Что такое инверторы?

Инверторы

могут быть очень большими и здоровенными, особенно если они имеют встроенный аккумуляторные батареи, чтобы они могли работать автономно. Они также выделяют много тепла, поэтому они имеют большие радиаторы (металлические плавники) и часто охлаждающие вентиляторы. Как вы можете видеть на нашем верхнем фото, типичные - размером с автомобильный аккумулятор или автомобильное зарядное устройство; большие единицы выглядят Это немного похоже на батарею автомобильных аккумуляторов в вертикальной стопке. Самые маленькие инверторы больше портативные коробки размером с автомобильный радиоприемник, которые можно подключить к прикуривателю розетка для производства переменного тока для зарядки портативных компьютеров или мобильных телефонов.

Как бытовые приборы различаются по потребляемой мощности, так и инверторы различаются. в мощности, которую они производят. Как правило, на всякий случай вы нужен инвертор примерно на четверть выше максимальной мощности устройства, которым вы хотите управлять. Это учитывает тот факт, что некоторые приборы (например, холодильники и морозильники или люминесцентные лампы) потребляют пиковую мощность при первом включении. Пока инверторы могут обеспечивать пиковую мощность в течение коротких периодов времени, это важно отметить, что они на самом деле не предназначены для работы на пике мощность на длительные периоды.

Как инверторы преобразуют электричество постоянного тока в переменный?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 17 августа 2020 г.

Одна из самых значительных битв 19 века велась не за землю или ресурсы, а за установление типа электричества. это приводит в действие наши здания.

В самом конце 1800-х годов американские электрические пионер Томас Эдисон (1847–1931) изо всех сил старался продемонстрировать что постоянный ток (DC) был лучшим способом подачи электроэнергии мощность, чем переменного тока (AC), система, поддерживаемая его главный соперник Никола Тесла (1856–1943).Эдисон пробовал все виды хитрые способы убедить людей в том, что кондиционер слишком опасен, от убить слона на электрическом стуле, чтобы (довольно хитро) поддержать использование AC на электрическом стуле для приведения в исполнение смертной казни. Несмотря на это, Система Tesla победила, и мир в значительной степени работает на переменном токе власть с тех пор.

Беда только в том, что многие наши приборы предназначены для работы с переменным током, малогабаритные генераторы часто вырабатывают постоянный ток. Что означает, что если вы хотите запустить что-то вроде гаджета с питанием от переменного тока от Автомобильный аккумулятор постоянного тока в мобильном доме, вам нужно устройство, которое преобразует DC to AC - инвертор, как его еще называют.Давай ближе посмотрите на эти гаджеты и узнайте, как они работают!

На фото: набор электрических инверторов, которые можно использовать с оборудованием для производства возобновляемой энергии, например, солнечными батареями и микроветровыми турбинами. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерство энергетики США / NREL (DoE / NREL).

В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока?

Когда учителя естествознания объясняют нам основную идею электричества как поток электронов обычно говорят о прямом ток (постоянный ток).Мы узнаем, что электроны работают как линия муравьев, идущих вместе с пакетами электрической энергии в одном способ, которым муравьи несут листья. Это достаточно хорошая аналогия для что-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема ( непрерывный электрический контур), соединяющий батарею, лампу и выключатель, и электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампу, пока не разрядится вся энергия батареи.

Анимация: В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока? Предположим, вам нужно пропылесосить комнату.Прямой ток немного похож на движение от одной стороны к другой по прямой линии; переменный ток похож на движение вперед и назад на пятно. Оба выполняют свою работу, хотя и немного по-разному!

В более крупных бытовых приборах электричество работает иначе. Источник питания, который поступает из розетки в стене, основан на переменный ток (AC), где переключается электричество примерно 50–60 раз в секунду (другими словами, частота 50–60 Гц). Может быть трудно понять, как AC обеспечивает энергия, когда она постоянно меняет свое мнение о том, куда она идет! Если электроны, выходящие из вашей розетки, получат, скажем, несколько миллиметрах вниз по кабелю, затем нужно изменить направление и вернуться опять же, как они вообще добрались до лампы на вашем столе, чтобы сделать ее загораться?

Ответ на самом деле довольно прост.Представьте себе кабели бегает между лампой и стеной, набитой электронами. Когда Вы нажимаете на переключатель, все электроны заполняют кабель колебаться взад и вперед в нити лампы - и эта быстрая перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и заставляет лампа накаливания свечения. Электроны не обязательно должны двигаться по кругу для переноса энергии: в AC они просто «бегут на месте».

Что такое инвертор?

Фото: Типичный электрический инвертор.Это сделано Xantrex / Trace Engineering. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL (DoE / NREL).

Одно из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Westinghouse, босс Westinghouse Electrical Company), что большинство бытовой техники, которая есть в наших домах, специально спроектированы работать от сети переменного тока. Устройства, которым нужен постоянный ток, но которые должны потреблять электроэнергию от розеток переменного тока требуется дополнительное оборудование, называемое выпрямителем, обычно строится из электронных компонентов, называемых диоды для преобразования переменного тока в постоянный.

Инвертор выполняет противоположную работу, и его довольно легко понять суть того, как это работает. Допустим, у вас в фонарик и выключатель замкнут, поэтому постоянный ток течет по цепи, всегда в одном направлении, как гоночная машина по трассе. Что теперь если вынуть аккумулятор и перевернуть. Предполагая, что он подходит в противном случае он почти наверняка будет питать фонарик, и вы не заметит никакой разницы в получаемом вами свете, но электрический ток на самом деле будет течь в обратном направлении.Предположим, вы у них были молниеносные руки и они были достаточно ловкими, чтобы постоянно менять направление движения. аккумулятор 50–60 раз в секунду. Тогда вы станете чем-то вроде механического инвертор, преобразующий постоянный ток батареи в переменный ток с частотой 50–60 герц.

Конечно, инверторы, которые вы покупаете в магазинах электротоваров, не работают должным образом. таким образом, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные Включает и выключает эти переключатели на высокой скорости для реверсирования тока направление. Подобные инверторы часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо течет в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями:

Такие внезапные переключения мощности довольно жестоки для некоторых видов электрического оборудования.При нормальном питании переменного тока ток постепенно переключается с одного направления на другое по синусоидальной схеме, например:

Электронные инверторы могут использоваться для создания такого плавно изменяющегося выхода переменного тока из Вход постоянного тока. В них используются электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторы, чтобы выходной ток увеличивался и падал более плавно чем резкий, включающий / выключающий прямоугольный сигнал на выходе, который вы получаете с базовый инвертор.

Инверторы

также могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного Входное напряжение постоянного тока в совершенно другое выходное напряжение переменного тока (выше или ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше чем входная мощность: из сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не могут выдавать больше мощности, чем потребляют в, и некоторая энергия неизбежно будет потеряна в виде тепла, когда течет электричество через различные электрические и электронные компоненты.В На практике КПД инвертора часто превышает 90 процентов, хотя основы физики говорят нам, что некоторая энергия - пусть и небольшая - всегда где-то потрачено зря!

Как работает инвертор?

Мы только что получили очень простой обзор инверторов, а теперь давайте вернемся к нему еще раз. немного подробнее.

Представьте, что вы - аккумулятор постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас вместо этого производить AC. Как бы ты это сделал? Если все ток, который вы производите, течет в одном направлении, а как насчет добавления просто переключиться на выходной провод? Включение и выключение тока, очень быстро, будет давать импульсы постоянного тока - что будет при минимум половина работы.Чтобы обеспечить правильный переменный ток, вам понадобится переключатель, который позволил вам полностью изменить направление тока и сделать это около 50-60 раз в секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, меняющую контакты вперед и назад более 3000 раз в минуту. Вам понадобится аккуратная работа пальцами!

По сути, устаревший механический инвертор сводится к коммутационному блоку. подключен к электрическому трансформатору. Если вы изучили наши статья о трансформаторах, вы узнаете, что они электромагнитные устройства, которые изменяют переменный ток низкого напряжения на переменный ток высокого напряжения или наоборот, с использованием двух катушек проволоки (называемых первичной и вторичной), намотанной вокруг общего железного сердечника.В механическом инверторе либо электродвигатель или какой-либо другой механизм автоматического переключения переворачивает входящий постоянный ток вперед и назад в первичный, просто поменяв местами контакты, и это производит переменный ток во вторичной обмотке - так он не так уж сильно отличается от воображаемого инвертора, который я набросал выше. Переключающее устройство работает немного так же, как и в электрический дверной звонок. Когда питание подключено, он намагничивает переключатель, потянув ее открыть и на короткое время выключить.Весна тянет переключите обратно в положение, включите его снова и повторите процесс - снова и снова.

Анимация: Базовая концепция электромеханического инвертора. Постоянный ток подается на первичную обмотку (розовые зигзагообразные провода с левой стороны) тороидального трансформатора (коричневый пончик) через вращающуюся пластину (красный и синий) с перекрестными соединениями. Когда пластина вращается, она неоднократно переключает соединения с первичной обмоткой, поэтому трансформатор получает на вход переменный ток, а не постоянный ток.Это повышающий трансформатор с большим количеством обмоток во вторичной обмотке (желтый зигзаг, правая сторона), чем в первичной, поэтому он увеличивает небольшое входное напряжение переменного тока до большего выходного переменного тока. Скорость вращения диска определяет частоту выходного переменного тока. Большинство инверторов не работают так; это просто иллюстрирует концепцию. Установленный таким образом инвертор будет давать очень грубый выходной сигнал прямоугольной формы.

Типы инверторов

Если вы просто включаете и выключаете постоянный ток или переключаете его обратно и вперед, так что его направление продолжает меняться, то, что вы в конечном итоге, очень резкие изменения тока: все в одну сторону, все в другую направление и обратно.Нарисуйте диаграмму тока (или напряжения) против времени, и вы получите прямоугольную волну. Хотя электричество, различающееся таким образом, составляет технически , переменный ток, это совсем не похоже на переменный ток доставляется в наши дома, что гораздо более плавно волнообразная синусоида). Вообще здоровенный бытовые приборы в наших домах, которые используют чистую энергию (например, электрические обогреватели, лампы накаливания, чайники или холодильники) не особо заботятся волны какой формы они получают: все, что им нужно, это энергия и много это - так что прямоугольные волны их действительно не беспокоят.Электронные устройства, на с другой стороны, они гораздо более привередливы и предпочитают более плавный ввод они получают от синусоидальной волны.

Это объясняет, почему инверторы бывают двух разных видов: инверторы истинной / чистой синусоидальной волны (часто сокращается до PSW) и модифицированные / квазисинусоидальные инверторы (сокращенно MSW). В виде их название предполагает, что настоящие инверторы используют так называемые тороидальные (в форме пончика) трансформаторы и электронные схемы для преобразования постоянный ток в плавно изменяющийся переменный ток очень похожий на настоящую синусоиду, обычно подаваемую в наши дома.Их можно использовать для питания любых устройств переменного тока от источника постоянного тока. источник, включая телевизоры, компьютеры, видеоигры, радио и стереосистемы. С другой стороны, модифицированные синусоидальные инверторы используют относительно недорогая электроника (тиристоры, диоды и другие простые компоненты) на производят своего рода "закругленную" прямоугольную волну (гораздо более грубую приближение к синусоиде), и пока они подходят для доставки мощность для здоровенных электроприборов, они могут вызывать и действительно вызывают проблемы с тонкой электроникой (или чем-либо с электронным или микропроцессорным контроллером), в общем, это означает, что они не подходят для ноутбуков, медицинского оборудования, цифровых часы и устройства умного дома.Кроме того, если задуматься, их закругленный квадрат волны в целом обеспечивают большую мощность устройства, чем чистая синусоида (площадь под квадратом больше, чем под кривой). Это делает их менее эффективными и потерянная мощность, рассеиваемая в виде тепла, означает некоторый риск перегрева инверторов MSW. С другой стороны, они, как правило, немного дешевле, чем настоящие инверторы.

Изображение: модифицированная синусоида (MSW, зеленый) больше похожа на синусоидальную волну (синий), чем на прямоугольную волну (оранжевый), но все же включает в себя внезапные резкие изменения тока.Чем больше шагов в модифицированной синусоиде, тем ближе она к идеализированная форма истинной синусоиды.

Хотя многие инверторы работают как автономные блоки с аккумулятором, которые полностью Независимо от сети, другие (известные как инверторы , связанные с энергосистемой, или инверторы , привязанные к сети, ) специально разработан для постоянного подключения к сети; обычно они используются для передачи электричества от чего-то как солнечная панель, обратно в сеть с правильным напряжением и частотой.Это нормально, если ваша главная цель - выработать собственную силу. Это не так полезно если вы хотите иногда быть независимым от сетки или хотите резервный источник питания на случай отключения электроэнергии, потому что если ваш подключение к сети прерывается, и вы не производите электроэнергию самостоятельно (например, сейчас ночь и ваши солнечные панели неактивны), инвертор тоже выходит из строя, и вы совершенно лишены силы - так же беспомощны, как если бы вы генерировали свою собственную силу или нет.По этой причине некоторые люди используют бимодальные или двунаправленные инверторы , которые могут работать либо в автономном, либо в привязанном к сети режиме (хотя и не в обоих одновременно). С у них есть лишние детали, они имеют тенденцию быть более громоздкими и более дорого.

Подпись: Никола Тесла. Хотя он выиграл войну токов, его соперника Томаса Эдисона до сих пор помнят как первооткрывателя электроэнергии. Гравюра Теслы работы Саронга, 1906 год, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Что такое инверторы?

Инверторы

могут быть очень большими и здоровенными, особенно если они имеют встроенный аккумуляторные батареи, чтобы они могли работать автономно. Они также выделяют много тепла, поэтому они имеют большие радиаторы (металлические плавники) и часто охлаждающие вентиляторы. Как вы можете видеть на нашем верхнем фото, типичные - размером с автомобильный аккумулятор или автомобильное зарядное устройство; большие единицы выглядят Это немного похоже на батарею автомобильных аккумуляторов в вертикальной стопке. Самые маленькие инверторы больше портативные коробки размером с автомобильный радиоприемник, которые можно подключить к прикуривателю розетка для производства переменного тока для зарядки портативных компьютеров или мобильных телефонов.

Как бытовые приборы различаются по потребляемой мощности, так и инверторы различаются. в мощности, которую они производят. Как правило, на всякий случай вы нужен инвертор примерно на четверть выше максимальной мощности устройства, которым вы хотите управлять. Это учитывает тот факт, что некоторые приборы (например, холодильники и морозильники или люминесцентные лампы) потребляют пиковую мощность при первом включении. Пока инверторы могут обеспечивать пиковую мощность в течение коротких периодов времени, это важно отметить, что они на самом деле не предназначены для работы на пике мощность на длительные периоды.

Как инверторы преобразуют электричество постоянного тока в переменный?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 17 августа 2020 г.

Одна из самых значительных битв 19 века велась не за землю или ресурсы, а за установление типа электричества. это приводит в действие наши здания.

В самом конце 1800-х годов американские электрические пионер Томас Эдисон (1847–1931) изо всех сил старался продемонстрировать что постоянный ток (DC) был лучшим способом подачи электроэнергии мощность, чем переменного тока (AC), система, поддерживаемая его главный соперник Никола Тесла (1856–1943).Эдисон пробовал все виды хитрые способы убедить людей в том, что кондиционер слишком опасен, от убить слона на электрическом стуле, чтобы (довольно хитро) поддержать использование AC на электрическом стуле для приведения в исполнение смертной казни. Несмотря на это, Система Tesla победила, и мир в значительной степени работает на переменном токе власть с тех пор.

Беда только в том, что многие наши приборы предназначены для работы с переменным током, малогабаритные генераторы часто вырабатывают постоянный ток. Что означает, что если вы хотите запустить что-то вроде гаджета с питанием от переменного тока от Автомобильный аккумулятор постоянного тока в мобильном доме, вам нужно устройство, которое преобразует DC to AC - инвертор, как его еще называют.Давай ближе посмотрите на эти гаджеты и узнайте, как они работают!

На фото: набор электрических инверторов, которые можно использовать с оборудованием для производства возобновляемой энергии, например, солнечными батареями и микроветровыми турбинами. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерство энергетики США / NREL (DoE / NREL).

В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока?

Когда учителя естествознания объясняют нам основную идею электричества как поток электронов обычно говорят о прямом ток (постоянный ток).Мы узнаем, что электроны работают как линия муравьев, идущих вместе с пакетами электрической энергии в одном способ, которым муравьи несут листья. Это достаточно хорошая аналогия для что-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема ( непрерывный электрический контур), соединяющий батарею, лампу и выключатель, и электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампу, пока не разрядится вся энергия батареи.

Анимация: В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока? Предположим, вам нужно пропылесосить комнату.Прямой ток немного похож на движение от одной стороны к другой по прямой линии; переменный ток похож на движение вперед и назад на пятно. Оба выполняют свою работу, хотя и немного по-разному!

В более крупных бытовых приборах электричество работает иначе. Источник питания, который поступает из розетки в стене, основан на переменный ток (AC), где переключается электричество примерно 50–60 раз в секунду (другими словами, частота 50–60 Гц). Может быть трудно понять, как AC обеспечивает энергия, когда она постоянно меняет свое мнение о том, куда она идет! Если электроны, выходящие из вашей розетки, получат, скажем, несколько миллиметрах вниз по кабелю, затем нужно изменить направление и вернуться опять же, как они вообще добрались до лампы на вашем столе, чтобы сделать ее загораться?

Ответ на самом деле довольно прост.Представьте себе кабели бегает между лампой и стеной, набитой электронами. Когда Вы нажимаете на переключатель, все электроны заполняют кабель колебаться взад и вперед в нити лампы - и эта быстрая перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и заставляет лампа накаливания свечения. Электроны не обязательно должны двигаться по кругу для переноса энергии: в AC они просто «бегут на месте».

Что такое инвертор?

Фото: Типичный электрический инвертор.Это сделано Xantrex / Trace Engineering. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL (DoE / NREL).

Одно из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Westinghouse, босс Westinghouse Electrical Company), что большинство бытовой техники, которая есть в наших домах, специально спроектированы работать от сети переменного тока. Устройства, которым нужен постоянный ток, но которые должны потреблять электроэнергию от розеток переменного тока требуется дополнительное оборудование, называемое выпрямителем, обычно строится из электронных компонентов, называемых диоды для преобразования переменного тока в постоянный.

Инвертор выполняет противоположную работу, и его довольно легко понять суть того, как это работает. Допустим, у вас в фонарик и выключатель замкнут, поэтому постоянный ток течет по цепи, всегда в одном направлении, как гоночная машина по трассе. Что теперь если вынуть аккумулятор и перевернуть. Предполагая, что он подходит в противном случае он почти наверняка будет питать фонарик, и вы не заметит никакой разницы в получаемом вами свете, но электрический ток на самом деле будет течь в обратном направлении.Предположим, вы у них были молниеносные руки и они были достаточно ловкими, чтобы постоянно менять направление движения. аккумулятор 50–60 раз в секунду. Тогда вы станете чем-то вроде механического инвертор, преобразующий постоянный ток батареи в переменный ток с частотой 50–60 герц.

Конечно, инверторы, которые вы покупаете в магазинах электротоваров, не работают должным образом. таким образом, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные Включает и выключает эти переключатели на высокой скорости для реверсирования тока направление. Подобные инверторы часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо течет в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями:

Такие внезапные переключения мощности довольно жестоки для некоторых видов электрического оборудования.При нормальном питании переменного тока ток постепенно переключается с одного направления на другое по синусоидальной схеме, например:

Электронные инверторы могут использоваться для создания такого плавно изменяющегося выхода переменного тока из Вход постоянного тока. В них используются электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторы, чтобы выходной ток увеличивался и падал более плавно чем резкий, включающий / выключающий прямоугольный сигнал на выходе, который вы получаете с базовый инвертор.

Инверторы

также могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного Входное напряжение постоянного тока в совершенно другое выходное напряжение переменного тока (выше или ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше чем входная мощность: из сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не могут выдавать больше мощности, чем потребляют в, и некоторая энергия неизбежно будет потеряна в виде тепла, когда течет электричество через различные электрические и электронные компоненты.В На практике КПД инвертора часто превышает 90 процентов, хотя основы физики говорят нам, что некоторая энергия - пусть и небольшая - всегда где-то потрачено зря!

Как работает инвертор?

Мы только что получили очень простой обзор инверторов, а теперь давайте вернемся к нему еще раз. немного подробнее.

Представьте, что вы - аккумулятор постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас вместо этого производить AC. Как бы ты это сделал? Если все ток, который вы производите, течет в одном направлении, а как насчет добавления просто переключиться на выходной провод? Включение и выключение тока, очень быстро, будет давать импульсы постоянного тока - что будет при минимум половина работы.Чтобы обеспечить правильный переменный ток, вам понадобится переключатель, который позволил вам полностью изменить направление тока и сделать это около 50-60 раз в секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, меняющую контакты вперед и назад более 3000 раз в минуту. Вам понадобится аккуратная работа пальцами!

По сути, устаревший механический инвертор сводится к коммутационному блоку. подключен к электрическому трансформатору. Если вы изучили наши статья о трансформаторах, вы узнаете, что они электромагнитные устройства, которые изменяют переменный ток низкого напряжения на переменный ток высокого напряжения или наоборот, с использованием двух катушек проволоки (называемых первичной и вторичной), намотанной вокруг общего железного сердечника.В механическом инверторе либо электродвигатель или какой-либо другой механизм автоматического переключения переворачивает входящий постоянный ток вперед и назад в первичный, просто поменяв местами контакты, и это производит переменный ток во вторичной обмотке - так он не так уж сильно отличается от воображаемого инвертора, который я набросал выше. Переключающее устройство работает немного так же, как и в электрический дверной звонок. Когда питание подключено, он намагничивает переключатель, потянув ее открыть и на короткое время выключить.Весна тянет переключите обратно в положение, включите его снова и повторите процесс - снова и снова.

Анимация: Базовая концепция электромеханического инвертора. Постоянный ток подается на первичную обмотку (розовые зигзагообразные провода с левой стороны) тороидального трансформатора (коричневый пончик) через вращающуюся пластину (красный и синий) с перекрестными соединениями. Когда пластина вращается, она неоднократно переключает соединения с первичной обмоткой, поэтому трансформатор получает на вход переменный ток, а не постоянный ток.Это повышающий трансформатор с большим количеством обмоток во вторичной обмотке (желтый зигзаг, правая сторона), чем в первичной, поэтому он увеличивает небольшое входное напряжение переменного тока до большего выходного переменного тока. Скорость вращения диска определяет частоту выходного переменного тока. Большинство инверторов не работают так; это просто иллюстрирует концепцию. Установленный таким образом инвертор будет давать очень грубый выходной сигнал прямоугольной формы.

Типы инверторов

Если вы просто включаете и выключаете постоянный ток или переключаете его обратно и вперед, так что его направление продолжает меняться, то, что вы в конечном итоге, очень резкие изменения тока: все в одну сторону, все в другую направление и обратно.Нарисуйте диаграмму тока (или напряжения) против времени, и вы получите прямоугольную волну. Хотя электричество, различающееся таким образом, составляет технически , переменный ток, это совсем не похоже на переменный ток доставляется в наши дома, что гораздо более плавно волнообразная синусоида). Вообще здоровенный бытовые приборы в наших домах, которые используют чистую энергию (например, электрические обогреватели, лампы накаливания, чайники или холодильники) не особо заботятся волны какой формы они получают: все, что им нужно, это энергия и много это - так что прямоугольные волны их действительно не беспокоят.Электронные устройства, на с другой стороны, они гораздо более привередливы и предпочитают более плавный ввод они получают от синусоидальной волны.

Это объясняет, почему инверторы бывают двух разных видов: инверторы истинной / чистой синусоидальной волны (часто сокращается до PSW) и модифицированные / квазисинусоидальные инверторы (сокращенно MSW). В виде их название предполагает, что настоящие инверторы используют так называемые тороидальные (в форме пончика) трансформаторы и электронные схемы для преобразования постоянный ток в плавно изменяющийся переменный ток очень похожий на настоящую синусоиду, обычно подаваемую в наши дома.Их можно использовать для питания любых устройств переменного тока от источника постоянного тока. источник, включая телевизоры, компьютеры, видеоигры, радио и стереосистемы. С другой стороны, модифицированные синусоидальные инверторы используют относительно недорогая электроника (тиристоры, диоды и другие простые компоненты) на производят своего рода "закругленную" прямоугольную волну (гораздо более грубую приближение к синусоиде), и пока они подходят для доставки мощность для здоровенных электроприборов, они могут вызывать и действительно вызывают проблемы с тонкой электроникой (или чем-либо с электронным или микропроцессорным контроллером), в общем, это означает, что они не подходят для ноутбуков, медицинского оборудования, цифровых часы и устройства умного дома.Кроме того, если задуматься, их закругленный квадрат волны в целом обеспечивают большую мощность устройства, чем чистая синусоида (площадь под квадратом больше, чем под кривой). Это делает их менее эффективными и потерянная мощность, рассеиваемая в виде тепла, означает некоторый риск перегрева инверторов MSW. С другой стороны, они, как правило, немного дешевле, чем настоящие инверторы.

Изображение: модифицированная синусоида (MSW, зеленый) больше похожа на синусоидальную волну (синий), чем на прямоугольную волну (оранжевый), но все же включает в себя внезапные резкие изменения тока.Чем больше шагов в модифицированной синусоиде, тем ближе она к идеализированная форма истинной синусоиды.

Хотя многие инверторы работают как автономные блоки с аккумулятором, которые полностью Независимо от сети, другие (известные как инверторы , связанные с энергосистемой, или инверторы , привязанные к сети, ) специально разработан для постоянного подключения к сети; обычно они используются для передачи электричества от чего-то как солнечная панель, обратно в сеть с правильным напряжением и частотой.Это нормально, если ваша главная цель - выработать собственную силу. Это не так полезно если вы хотите иногда быть независимым от сетки или хотите резервный источник питания на случай отключения электроэнергии, потому что если ваш подключение к сети прерывается, и вы не производите электроэнергию самостоятельно (например, сейчас ночь и ваши солнечные панели неактивны), инвертор тоже выходит из строя, и вы совершенно лишены силы - так же беспомощны, как если бы вы генерировали свою собственную силу или нет.По этой причине некоторые люди используют бимодальные или двунаправленные инверторы , которые могут работать либо в автономном, либо в привязанном к сети режиме (хотя и не в обоих одновременно). С у них есть лишние детали, они имеют тенденцию быть более громоздкими и более дорого.

Подпись: Никола Тесла. Хотя он выиграл войну токов, его соперника Томаса Эдисона до сих пор помнят как первооткрывателя электроэнергии. Гравюра Теслы работы Саронга, 1906 год, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Что такое инверторы?

Инверторы

могут быть очень большими и здоровенными, особенно если они имеют встроенный аккумуляторные батареи, чтобы они могли работать автономно. Они также выделяют много тепла, поэтому они имеют большие радиаторы (металлические плавники) и часто охлаждающие вентиляторы. Как вы можете видеть на нашем верхнем фото, типичные - размером с автомобильный аккумулятор или автомобильное зарядное устройство; большие единицы выглядят Это немного похоже на батарею автомобильных аккумуляторов в вертикальной стопке. Самые маленькие инверторы больше портативные коробки размером с автомобильный радиоприемник, которые можно подключить к прикуривателю розетка для производства переменного тока для зарядки портативных компьютеров или мобильных телефонов.

Как бытовые приборы различаются по потребляемой мощности, так и инверторы различаются. в мощности, которую они производят. Как правило, на всякий случай вы нужен инвертор примерно на четверть выше максимальной мощности устройства, которым вы хотите управлять. Это учитывает тот факт, что некоторые приборы (например, холодильники и морозильники или люминесцентные лампы) потребляют пиковую мощность при первом включении. Пока инверторы могут обеспечивать пиковую мощность в течение коротких периодов времени, это важно отметить, что они на самом деле не предназначены для работы на пике мощность на длительные периоды.

Как инверторы преобразуют электричество постоянного тока в переменный?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 17 августа 2020 г.

Одна из самых значительных битв 19 века велась не за землю или ресурсы, а за установление типа электричества. это приводит в действие наши здания.

В самом конце 1800-х годов американские электрические пионер Томас Эдисон (1847–1931) изо всех сил старался продемонстрировать что постоянный ток (DC) был лучшим способом подачи электроэнергии мощность, чем переменного тока (AC), система, поддерживаемая его главный соперник Никола Тесла (1856–1943).Эдисон пробовал все виды хитрые способы убедить людей в том, что кондиционер слишком опасен, от убить слона на электрическом стуле, чтобы (довольно хитро) поддержать использование AC на электрическом стуле для приведения в исполнение смертной казни. Несмотря на это, Система Tesla победила, и мир в значительной степени работает на переменном токе власть с тех пор.

Беда только в том, что многие наши приборы предназначены для работы с переменным током, малогабаритные генераторы часто вырабатывают постоянный ток. Что означает, что если вы хотите запустить что-то вроде гаджета с питанием от переменного тока от Автомобильный аккумулятор постоянного тока в мобильном доме, вам нужно устройство, которое преобразует DC to AC - инвертор, как его еще называют.Давай ближе посмотрите на эти гаджеты и узнайте, как они работают!

На фото: набор электрических инверторов, которые можно использовать с оборудованием для производства возобновляемой энергии, например, солнечными батареями и микроветровыми турбинами. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерство энергетики США / NREL (DoE / NREL).

В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока?

Когда учителя естествознания объясняют нам основную идею электричества как поток электронов обычно говорят о прямом ток (постоянный ток).Мы узнаем, что электроны работают как линия муравьев, идущих вместе с пакетами электрической энергии в одном способ, которым муравьи несут листья. Это достаточно хорошая аналогия для что-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема ( непрерывный электрический контур), соединяющий батарею, лампу и выключатель, и электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампу, пока не разрядится вся энергия батареи.

Анимация: В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока? Предположим, вам нужно пропылесосить комнату.Прямой ток немного похож на движение от одной стороны к другой по прямой линии; переменный ток похож на движение вперед и назад на пятно. Оба выполняют свою работу, хотя и немного по-разному!

В более крупных бытовых приборах электричество работает иначе. Источник питания, который поступает из розетки в стене, основан на переменный ток (AC), где переключается электричество примерно 50–60 раз в секунду (другими словами, частота 50–60 Гц). Может быть трудно понять, как AC обеспечивает энергия, когда она постоянно меняет свое мнение о том, куда она идет! Если электроны, выходящие из вашей розетки, получат, скажем, несколько миллиметрах вниз по кабелю, затем нужно изменить направление и вернуться опять же, как они вообще добрались до лампы на вашем столе, чтобы сделать ее загораться?

Ответ на самом деле довольно прост.Представьте себе кабели бегает между лампой и стеной, набитой электронами. Когда Вы нажимаете на переключатель, все электроны заполняют кабель колебаться взад и вперед в нити лампы - и эта быстрая перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и заставляет лампа накаливания свечения. Электроны не обязательно должны двигаться по кругу для переноса энергии: в AC они просто «бегут на месте».

Что такое инвертор?

Фото: Типичный электрический инвертор.Это сделано Xantrex / Trace Engineering. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL (DoE / NREL).

Одно из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Westinghouse, босс Westinghouse Electrical Company), что большинство бытовой техники, которая есть в наших домах, специально спроектированы работать от сети переменного тока. Устройства, которым нужен постоянный ток, но которые должны потреблять электроэнергию от розеток переменного тока требуется дополнительное оборудование, называемое выпрямителем, обычно строится из электронных компонентов, называемых диоды для преобразования переменного тока в постоянный.

Инвертор выполняет противоположную работу, и его довольно легко понять суть того, как это работает. Допустим, у вас в фонарик и выключатель замкнут, поэтому постоянный ток течет по цепи, всегда в одном направлении, как гоночная машина по трассе. Что теперь если вынуть аккумулятор и перевернуть. Предполагая, что он подходит в противном случае он почти наверняка будет питать фонарик, и вы не заметит никакой разницы в получаемом вами свете, но электрический ток на самом деле будет течь в обратном направлении.Предположим, вы у них были молниеносные руки и они были достаточно ловкими, чтобы постоянно менять направление движения. аккумулятор 50–60 раз в секунду. Тогда вы станете чем-то вроде механического инвертор, преобразующий постоянный ток батареи в переменный ток с частотой 50–60 герц.

Конечно, инверторы, которые вы покупаете в магазинах электротоваров, не работают должным образом. таким образом, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные Включает и выключает эти переключатели на высокой скорости для реверсирования тока направление. Подобные инверторы часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо течет в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями:

Такие внезапные переключения мощности довольно жестоки для некоторых видов электрического оборудования.При нормальном питании переменного тока ток постепенно переключается с одного направления на другое по синусоидальной схеме, например:

Электронные инверторы могут использоваться для создания такого плавно изменяющегося выхода переменного тока из Вход постоянного тока. В них используются электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторы, чтобы выходной ток увеличивался и падал более плавно чем резкий, включающий / выключающий прямоугольный сигнал на выходе, который вы получаете с базовый инвертор.

Инверторы

также могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного Входное напряжение постоянного тока в совершенно другое выходное напряжение переменного тока (выше или ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше чем входная мощность: из сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не могут выдавать больше мощности, чем потребляют в, и некоторая энергия неизбежно будет потеряна в виде тепла, когда течет электричество через различные электрические и электронные компоненты.В На практике КПД инвертора часто превышает 90 процентов, хотя основы физики говорят нам, что некоторая энергия - пусть и небольшая - всегда где-то потрачено зря!

Как работает инвертор?

Мы только что получили очень простой обзор инверторов, а теперь давайте вернемся к нему еще раз. немного подробнее.

Представьте, что вы - аккумулятор постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас вместо этого производить AC. Как бы ты это сделал? Если все ток, который вы производите, течет в одном направлении, а как насчет добавления просто переключиться на выходной провод? Включение и выключение тока, очень быстро, будет давать импульсы постоянного тока - что будет при минимум половина работы.Чтобы обеспечить правильный переменный ток, вам понадобится переключатель, который позволил вам полностью изменить направление тока и сделать это около 50-60 раз в секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, меняющую контакты вперед и назад более 3000 раз в минуту. Вам понадобится аккуратная работа пальцами!

По сути, устаревший механический инвертор сводится к коммутационному блоку. подключен к электрическому трансформатору. Если вы изучили наши статья о трансформаторах, вы узнаете, что они электромагнитные устройства, которые изменяют переменный ток низкого напряжения на переменный ток высокого напряжения или наоборот, с использованием двух катушек проволоки (называемых первичной и вторичной), намотанной вокруг общего железного сердечника.В механическом инверторе либо электродвигатель или какой-либо другой механизм автоматического переключения переворачивает входящий постоянный ток вперед и назад в первичный, просто поменяв местами контакты, и это производит переменный ток во вторичной обмотке - так он не так уж сильно отличается от воображаемого инвертора, который я набросал выше. Переключающее устройство работает немного так же, как и в электрический дверной звонок. Когда питание подключено, он намагничивает переключатель, потянув ее открыть и на короткое время выключить.Весна тянет переключите обратно в положение, включите его снова и повторите процесс - снова и снова.

Анимация: Базовая концепция электромеханического инвертора. Постоянный ток подается на первичную обмотку (розовые зигзагообразные провода с левой стороны) тороидального трансформатора (коричневый пончик) через вращающуюся пластину (красный и синий) с перекрестными соединениями. Когда пластина вращается, она неоднократно переключает соединения с первичной обмоткой, поэтому трансформатор получает на вход переменный ток, а не постоянный ток.Это повышающий трансформатор с большим количеством обмоток во вторичной обмотке (желтый зигзаг, правая сторона), чем в первичной, поэтому он увеличивает небольшое входное напряжение переменного тока до большего выходного переменного тока. Скорость вращения диска определяет частоту выходного переменного тока. Большинство инверторов не работают так; это просто иллюстрирует концепцию. Установленный таким образом инвертор будет давать очень грубый выходной сигнал прямоугольной формы.

Типы инверторов

Если вы просто включаете и выключаете постоянный ток или переключаете его обратно и вперед, так что его направление продолжает меняться, то, что вы в конечном итоге, очень резкие изменения тока: все в одну сторону, все в другую направление и обратно.Нарисуйте диаграмму тока (или напряжения) против времени, и вы получите прямоугольную волну. Хотя электричество, различающееся таким образом, составляет технически , переменный ток, это совсем не похоже на переменный ток доставляется в наши дома, что гораздо более плавно волнообразная синусоида). Вообще здоровенный бытовые приборы в наших домах, которые используют чистую энергию (например, электрические обогреватели, лампы накаливания, чайники или холодильники) не особо заботятся волны какой формы они получают: все, что им нужно, это энергия и много это - так что прямоугольные волны их действительно не беспокоят.Электронные устройства, на с другой стороны, они гораздо более привередливы и предпочитают более плавный ввод они получают от синусоидальной волны.

Это объясняет, почему инверторы бывают двух разных видов: инверторы истинной / чистой синусоидальной волны (часто сокращается до PSW) и модифицированные / квазисинусоидальные инверторы (сокращенно MSW). В виде их название предполагает, что настоящие инверторы используют так называемые тороидальные (в форме пончика) трансформаторы и электронные схемы для преобразования постоянный ток в плавно изменяющийся переменный ток очень похожий на настоящую синусоиду, обычно подаваемую в наши дома.Их можно использовать для питания любых устройств переменного тока от источника постоянного тока. источник, включая телевизоры, компьютеры, видеоигры, радио и стереосистемы. С другой стороны, модифицированные синусоидальные инверторы используют относительно недорогая электроника (тиристоры, диоды и другие простые компоненты) на производят своего рода "закругленную" прямоугольную волну (гораздо более грубую приближение к синусоиде), и пока они подходят для доставки мощность для здоровенных электроприборов, они могут вызывать и действительно вызывают проблемы с тонкой электроникой (или чем-либо с электронным или микропроцессорным контроллером), в общем, это означает, что они не подходят для ноутбуков, медицинского оборудования, цифровых часы и устройства умного дома.Кроме того, если задуматься, их закругленный квадрат волны в целом обеспечивают большую мощность устройства, чем чистая синусоида (площадь под квадратом больше, чем под кривой). Это делает их менее эффективными и потерянная мощность, рассеиваемая в виде тепла, означает некоторый риск перегрева инверторов MSW. С другой стороны, они, как правило, немного дешевле, чем настоящие инверторы.

Изображение: модифицированная синусоида (MSW, зеленый) больше похожа на синусоидальную волну (синий), чем на прямоугольную волну (оранжевый), но все же включает в себя внезапные резкие изменения тока.Чем больше шагов в модифицированной синусоиде, тем ближе она к идеализированная форма истинной синусоиды.

Хотя многие инверторы работают как автономные блоки с аккумулятором, которые полностью Независимо от сети, другие (известные как инверторы , связанные с энергосистемой, или инверторы , привязанные к сети, ) специально разработан для постоянного подключения к сети; обычно они используются для передачи электричества от чего-то как солнечная панель, обратно в сеть с правильным напряжением и частотой.Это нормально, если ваша главная цель - выработать собственную силу. Это не так полезно если вы хотите иногда быть независимым от сетки или хотите резервный источник питания на случай отключения электроэнергии, потому что если ваш подключение к сети прерывается, и вы не производите электроэнергию самостоятельно (например, сейчас ночь и ваши солнечные панели неактивны), инвертор тоже выходит из строя, и вы совершенно лишены силы - так же беспомощны, как если бы вы генерировали свою собственную силу или нет.По этой причине некоторые люди используют бимодальные или двунаправленные инверторы , которые могут работать либо в автономном, либо в привязанном к сети режиме (хотя и не в обоих одновременно). С у них есть лишние детали, они имеют тенденцию быть более громоздкими и более дорого.

Подпись: Никола Тесла. Хотя он выиграл войну токов, его соперника Томаса Эдисона до сих пор помнят как первооткрывателя электроэнергии. Гравюра Теслы работы Саронга, 1906 год, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Что такое инверторы?

Инверторы

могут быть очень большими и здоровенными, особенно если они имеют встроенный аккумуляторные батареи, чтобы они могли работать автономно. Они также выделяют много тепла, поэтому они имеют большие радиаторы (металлические плавники) и часто охлаждающие вентиляторы. Как вы можете видеть на нашем верхнем фото, типичные - размером с автомобильный аккумулятор или автомобильное зарядное устройство; большие единицы выглядят Это немного похоже на батарею автомобильных аккумуляторов в вертикальной стопке. Самые маленькие инверторы больше портативные коробки размером с автомобильный радиоприемник, которые можно подключить к прикуривателю розетка для производства переменного тока для зарядки портативных компьютеров или мобильных телефонов.

Как бытовые приборы различаются по потребляемой мощности, так и инверторы различаются. в мощности, которую они производят. Как правило, на всякий случай вы нужен инвертор примерно на четверть выше максимальной мощности устройства, которым вы хотите управлять. Это учитывает тот факт, что некоторые приборы (например, холодильники и морозильники или люминесцентные лампы) потребляют пиковую мощность при первом включении. Пока инверторы могут обеспечивать пиковую мощность в течение коротких периодов времени, это важно отметить, что они на самом деле не предназначены для работы на пике мощность на длительные периоды.

Основы инвертора

и выбор подходящей модели

Выбор инвертора - солнечная и резервная

Как выбрать инвертор для солнечной системы.
Охватывает синусоидальный сигнал, модифицированный синусоидальный сигнал, связь с сетью и резервное питание.

Мы предлагаем инверторы разных типов, размеров, марок и моделей. Также доступны различные варианты. Выбор лучшего из такого длинного списка может оказаться сложной задачей. Не существует "лучшего" инвертора для всех целей - то, что могло бы быть отличным для машины скорой помощи, не подошло бы для дома на колесах.Выходная мощность обычно является основным фактором, но есть и многие другие.

Есть много факторов, которые влияют на выбор лучшего инвертора (и его опций) для вашего приложения, особенно когда вы переходите на более высокие диапазоны мощности (800 Вт или более). Эта страница должна предоставить вам информацию, необходимую для того, чтобы сделать свой выбор наиболее подходящим для вас.

Мы предлагаем как стандартные инверторы для жилых и коммерческих помещений, так и инверторы для мобильных / жилых автофургонов / морских судов.


Сначала некоторые основы...

Вт

Плохой ватт часто понимают неправильно. Ватты - это всего лишь мера того, сколько энергии устройство использует или может выдавать при включении. Ватт есть ватт - не существует таких понятий, как «ватт в час» или «ватт в день». Если что-то потребляет 100 Вт, это просто напряжения, умноженное на ампер . Если он потребляет 10 ампер при 12 вольт или 1 ампер при 120 вольт, он все равно будет 120 ватт. Ватт определяется как один Джоуль в секунду, поэтому выражение «ватт в час» похоже на выражение «миль в час в день».

Ватт-часы

Ватт-час (или киловатт-час, кВтч) - это просто количество ватт, умноженное на количество часов, в течение которых он используется. Это то, что имеет в виду большинство людей, когда говорят «ватт в день». Если лампа потребляет 100 Вт и горит 9 часов, это 900 Вт-часов. Если микроволновая печь потребляет 1500 Вт и работает в течение 10 минут, это составляет 1/6 часа x 1500, или 250 Втч. Когда вы покупаете электроэнергию у дружественного коммунального предприятия (посмотрите свой последний счет), они продают ее вам по очень высокой цене за киловатт-час. КВтч - это «киловатт-час», или 1000 ватт за один час (или 1 ватт за 1000 часов).

Ампер

Ампер - это мера электрического тока на данный момент. (Ампер также не выражается в «амперах в час» или «амперах в день»). Ампер важен, потому что он определяет, какой размер провода вам нужен, особенно на стороне постоянного тока (низкое напряжение) инвертора. У всех проводов есть сопротивление, а токи, протекающие по проводам, выделяют тепло. Если ваш провод слишком мал для усилителей, вы получите горячие провода. Вы также можете получить падение напряжения в проводе, если оно слишком мало. Обычно это не очень хорошо.Ампер определяется как 1 кулон в секунду.

Кулон - это заряд 6,24 x 10 18 электронов. Следовательно, 1 ампер равен заряду 6,24 x 10 18 электронов, проходящих через точку в цепи за 1 секунду.

Ампер-часы

Ампер-часов (обычно сокращенно AH ) - это то, что большинство людей имеют в виду, когда говорят «амперы в час» и т. Д. Ампер x время = AH. AH очень важны, так как это основная мера емкости батареи . Поскольку большинство инверторов работают от батарей, емкость AH определяет, как долго вы можете работать.См. Нашу страницу о батареях для получения более подробной информации.


Вт - или инвертор мощности какого размера мне нужен?
Пиковая мощность в сравнении с типовой или средней

Инвертор должен обеспечивать две потребности - пик, , или импульсное питание, и типичное или обычное питание.

  • Скачок - это максимальная мощность, которую инвертор может подавать, обычно в течение короткого времени - от нескольких секунд до 15 минут или около того. Некоторым приборам, особенно с электродвигателями, требуется гораздо больший импульс при запуске, чем при работе.Насосы - самый распространенный пример - еще один распространенный пример - холодильники (компрессоры).
  • Типичный - это то, что инвертор должен обеспечивать на постоянной основе. Это непрерывный рейтинг . Обычно это намного меньше, чем всплеск. Например, это будет то, что тянет холодильник после первых нескольких секунд, необходимых для запуска двигателя, или то, что требуется для запуска микроволновой печи, или то, что в сумме дадут все нагрузки. (см. примечание о мощности устройства и / или номинальных значениях на табличке с именем в конце этого раздела).
  • Средняя мощность обычно будет намного меньше типичной или импульсной и обычно не является фактором при выборе инвертора. Если вы запустите насос на 20 минут и небольшой телевизор на 20 минут в течение одного часа, средняя мощность может составить всего 300 Вт, даже если для насоса требуется 2000. Средняя мощность полезна только для оценки необходимой емкости аккумулятора. Инверторы должны быть рассчитаны на максимальную пиковую нагрузку и на типичную продолжительную нагрузку.

Номинальная мощность инверторов
Инверторы

бывают разных размеров от 50 до 50 000 Вт, хотя устройства мощностью более 11 000 Вт очень редко используются в домашних или других фотоэлектрических системах.Первое, что вам нужно знать о своем инверторе, - это какой будет максимальный скачок напряжения и как долго. (Подробнее о насосах на 230 вольт и т. Д. Позже).

  • Помпаж : Все инверторы имеют длительный номинал и номинал помпажа. Номинальное значение перенапряжения обычно указывается при таком количестве ватт в течение такого количества секунд. Это означает, что инвертор выдержит перегрузку из такого количества ватт в течение короткого периода времени. Эта импульсная мощность будет значительно различаться между инверторами и разными типами инверторов, и даже в пределах одной марки.Он может варьироваться от 20% до 300%. Как правило, номинального скачка напряжения от 3 до 15 секунд достаточно, чтобы охватить 99% всех устройств - двигатель в насосе может фактически колебаться всего лишь на 1/2 секунды или около того.
  • Общие правила : Инверторы с наименьшими значениями перенапряжения относятся к высокоскоростному электронному коммутационному типу (наиболее распространенному). Обычно это максимальная перегрузка от 25% до 50%. Сюда входит большинство инверторов производства Statpower, Exeltech, Power to Go и почти все недорогие инверторы мощностью от 50 до 5000 Вт.Самые высокие характеристики импульсных перенапряжений имеют трансформаторные низкочастотные переключатели. Это включает в себя большинство Xantrex, Magnum и Outback Power. Рейтинги скачков напряжения на них могут составлять до 300% на короткие периоды. В то время как высокочастотное переключение позволяет получить гораздо меньший и легкий блок, из-за использования гораздо меньших трансформаторов он также снижает скачки или пиковую мощность.
  • Плюсы и минусы : Хотя высокочастотный тип переключения не имеет импульсной способности трансформатора, у них есть определенные преимущества.Они намного легче, обычно немного меньше и (особенно в нижних диапазонах мощности) намного дешевле. Однако, если вы собираетесь использовать что-то вроде погружного скважинного насоса, вам понадобится либо очень высокая импульсная способность, либо вам нужно будет увеличить размер инвертора по сравнению с его типичным использованием, чтобы даже при максимальном скачке инвертор не превысил свой номинальный импульсный ток. .


Различные типы инверторов

Синусоидальная волна, модифицированная синусоида и прямоугольная волна - что скажешь?


Синусоидальная волна

Модифицированная синусоида

Квадратная волна
Синусоидальная волна, модифицированная синусоида и прямоугольная волна.

Существует 3 основных типа инверторов - синусоидальная волна (иногда называемая «истинной» или «чистой» синусоидой), модифицированная синусоида (фактически модифицированная прямоугольная волна) и прямоугольная волна.

  • Синусоидальная волна
    Синусоидальная волна - это то, что вы получаете от местной коммунальной компании и (обычно) от генератора. Это потому, что он генерируется вращающимся оборудованием переменного тока, а синусоидальные волны являются естественным продуктом вращающегося оборудования переменного тока. Основным преимуществом синусоидального инвертора является то, что все оборудование, которое продается на рынке, предназначено для синусоидальной волны.Это гарантирует, что оборудование будет работать в полном соответствии со своими техническими характеристиками. Некоторые приборы, такие как двигатели и микроволновые печи, выдают полную мощность только с синусоидальной мощностью. Некоторым приборам, таким как хлебопечки, диммеры и некоторые зарядные устройства, для работы вообще требуется синусоидальная волна. Синусоидальные инверторы всегда дороже - от 2 до 3 раз.
  • Модифицированная синусоида
    Модифицированный синусоидальный инвертор на самом деле имеет форму волны, больше похожую на прямоугольную, но с дополнительным шагом или около того.Модифицированный синусоидальный инвертор будет нормально работать с большинством оборудования, хотя эффективность или мощность будут снижены с некоторым. Двигатели, такие как двигатель холодильника, насосы, вентиляторы и т. Д., Будут потреблять больше энергии от инвертора из-за более низкого КПД. Большинство двигателей потребляют примерно на 20% больше мощности. Это связано с тем, что значительный процент измененной синусоидальной волны составляет более высокие частоты, то есть не 60 Гц, поэтому двигатели не могут ее использовать. Некоторые люминесцентные лампы не работают так ярко, а некоторые могут гудеть или издавать раздражающие гудящие звуки.Приборы с электронными таймерами и / или цифровыми часами часто не работают должным образом. Многие устройства получают время от сети - в основном, они берут 60 Гц (циклов в секунду) и делят их до 1 в секунду или того, что нужно. Поскольку модифицированная синусоида более шумная и грубая, чем чистая синусоида, часы и таймеры могут работать быстрее или вообще не работать. У них также есть некоторые части волны, отличные от 60 Гц, что может заставить часы работать быстрее. Такие предметы, как хлебопечки и регуляторы света, могут вообще не работать - во многих случаях приборы, в которых используются электронные регуляторы температуры, не работают.Чаще всего встречается на таких вещах, как дрели с регулируемой скоростью будут иметь только две скорости - включенную и выключенную.
  • Прямоугольная волна
    Их очень мало, но самые дешевые инверторы - прямоугольные. Преобразователь прямоугольной формы без проблем будет работать с такими простыми вещами, как инструменты с универсальными двигателями, но не более того. Преобразователи прямоугольной формы уже редко встречаются.

Что такое инвертор мощности и зачем он мне?

Вы владелец автофургона, внедорожника, автомобиля, лодки или другого транспортного средства с достаточным свободным пространством, например Honda BR-V , , и хотите иметь возможность смотреть телевизор, готовить или заряжать ноутбук на борту? Если да, вам понадобится инвертор.Но что это такое и что они делают? Читайте дальше, чтобы узнать, зачем он вам нужен для питания ваших гаджетов в дороге…

Что такое инвертор мощности?

По сути, это устройства, которые преобразуют постоянный ток (DC) автомобильного аккумулятора в переменный (AC) - вид электричества, который у вас есть в розетках в вашем доме, которые подключены к электросети.

Наличие преобразователя питания означает, что вы можете подключать свои приборы и устройства и питать их, как если бы вы использовали электрическую розетку в доме.

В машине вы можете установить USB-адаптеры для прикуривателя, чтобы можно было зарядить телефон или подключить спутниковую навигацию. Но для больших гаджетов и электроники с подходящими вилками вам понадобится инвертор.

Работа инвертора мощности

Как мы уже сказали, они преобразуют токи в ток, безопасный для использования в транспортных средствах. Напряжение аккумуляторной батареи вашего автомобиля обеспечивает ток, который питает его внутреннюю работу - вам нужно знать, какое напряжение использует аккумулятор вашего автомобиля, чтобы выбрать правильный инвертор.

Ток, подаваемый батареей, остается в одной цепи в одном направлении - откуда и произошло название «постоянный ток».

Однако для питания ваших гаджетов вам понадобится переменный ток, так как этой электронике для работы требуется больше энергии, чем может обеспечить постоянный ток. Они созданы для работы с высоковольтным переменным током, подаваемым в дома.

Инверторы

увеличивают напряжение постоянного тока, изменяют его на переменное, а затем используют его для питания ваших устройств. Они повышают напряжение вашей батареи, так что вы можете играть в видеоигры и использовать чайник в своем доме на колесах.Круто, да?

Выбор размера

Эти младенцы бывают разных размеров - чаще всего мощностью 1000, 3000 или 5000 Вт.

Рекомендуется, чтобы инвертор мощностью 3000 Вт был золотой серединой между размером инвертора и лучшим выбором. Они не слишком малы, как 1000, или не слишком мощные и не перегруженные, как 5000. Если вам нужно немного дополнительного повышения, доступны емкости на 3500 Вт.

Найдите лучший инвертор на 3000 Вт для своего автомобиля, ознакомившись с полезным руководством по сравнению от Solar Know How.

Модифицированный или чистый синусоидальный инвертор?

Помимо размеров, существует два основных типа инверторов - модифицированная синусоида и чистая синусоида.

Итак, в чем разница и какая вам понадобится?

  • Модифицированная синусоида: Они обычно дешевле и менее мощные. Тем не менее, они хороши для большинства повседневных электронных устройств, которые вы захотите использовать, только не очень больших.
  • Чистая синусоида: Они совместимы практически со всей электроникой, гаджетами и приборами и вырабатывают мощный ток, наиболее похожий на тот, который вырабатывается электрической сетью.Это наиболее распространенный выбор, поскольку они, скорее всего, будут совместимы со всем, что вам нужно подключить.

Силовые инверторы полезны для зарядки в дороге без необходимости возить адаптеры и большие вилки

Другие особенности и советы
  • Силовые инверторы особенно полезны, если вы настраиваете солнечную энергетическую систему - они преобразуют энергию солнца в электричество, которое вы можете использовать для питания ваших устройств в вашем автомобиле.Это возобновляемая энергия, которая не разряжает ваш лучший автомобильный аккумулятор.
  • Инверторы
  • предназначены не только для автомобилей - если у вас небольшой коттедж или пристройка, они очень полезны для установки там небольшого источника энергии.
  • Многие (но не все) силовые инверторы поставляются с розетками USB, которые можно использовать для зарядки в дороге без необходимости возить с собой адаптеры и большие вилки. Для простоты использования приобретите совместимый с USB.
  • Лучшие инверторы имеют цифровые экраны, которые показывают, сколько энергии было потреблено, и информацию о напряжении батареи.Полезно знать эти вещи с первого взгляда, поэтому подумайте о том, чтобы купить такой, у которого есть экран.
  • Современные инверторы созданы очень тихими, поэтому вас не разбудит шум машины, когда вы одновременно пытаетесь немного поспать и зарядить свой телефон в доме на колесах.

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

Информация о Salman Zafar

Салман Зафар - генеральный директор BioEnergy Consult, а также международный консультант, советник и тренер, обладающий опытом в области управления отходами, энергии биомассы, преобразования отходов в энергию, защиты окружающей среды и сохранения ресурсов.Его географические области деятельности включают Азию, Африку и Ближний Восток. Салман успешно выполнил широкий спектр проектов в области биогазовой технологии, энергии биомассы, преобразования отходов в энергию, рециркуляции и управления отходами. Салман принимал участие в многочисленных национальных и международных конференциях по всему миру. Он - плодовитый экологический журналист, автор более 300 статей в известных журналах, журналах и на веб-сайтах. Кроме того, он активно участвует в распространении информации о возобновляемых источниках энергии, управлении отходами и экологической устойчивости через свои блоги и порталы.С Салманом можно связаться по электронной почте [email protected]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *