Как работает инвертор: Принцип работы инвертора напряжения

alexxlab | 07.02.1990 | 0 | Разное

Содержание

Принципы работы и рекомендации по выбору автомобильного инвертора

Если не желаете расставаться с достижениями цивилизации в длительной поездке, то автоинвертор может пригодиться

Вот и пришло лето – то время года, когда все уезжают отдыхать, знакомиться с новыми местами и получать удовольствие от хорошей погоды и времяпрепровождения с семьей и друзьями. Сегодня возвращается популярность на семейные поездки к месту отдыха на автомобиле, но это не всегда удобно, даже если у вас большая и вместительная машина, на которой, по идее, преодолевать большие расстояния можно легко и с комфортом.

Чтобы у вас было меньше проблем в пути к желанному курорту, был создан инвертор автомобильный: с его помощью у вас появляется возможность зарядить свой мобильный, ноутбук и другую технику прямо в автомобиле, что поможет всегда быть на связи с родными или развлечь детей, включив им какой-нибудь мультфильм на планшете или ноутбуке. Инвертор автомобильный, исполняя роль преобразователя напряжения, делает вас на время поездки, что называется, независимым от розеток. К автоинвертору подключается самая разнообразная техника: от простой электробритвы до сложной техники (например, дрель или ноутбук).

Как работает автомобильный инвертор

Автомобильный инвертор

Инвертор для автомобиля – это преобразователь энергии автомобильного аккумулятора. Принцип работы следующий: инвертор при помощи специального генератора тока, который импульсно создает гармоническую волну, преобразовывает постоянное напряжение из автомобильного аккумулятора (11-13В – у легковых автомобилей, 24В – у грузовиков) в переменное, равное 220 вольт с частотой в 50Гц. Коэффициент полезного действия составляет до 90 процентов, то есть с помощью него получается хороший переменный ток, благодаря чему к инвертору без опаски можно подключать как телефоны, так и более серьезную технику, работающую от переменного тока: те же компьютеры и инструменты.

На заметку: в автомобильных инверторах есть функция повышения напряжения, которое можно не очень точно, но регулировать. В теории можно «разогнать» автоинвертор до любой частоты, например, до 50Гц, используемых в России, Европе и странах Азии, до 60Гц, используемых в США, либо замахнуться на 400Гц, которые необходимы для работы специального промышленного оборудования. Но нам с вами, как жителям Российской Федерации, интересна только возможность получить частоту в 50Гц.

Режимы работы устройства

Каждый инвертор для автомобиля работает в нескольких режимах. Рассмотрим каждый из них.

  1. Режим №1 – длительная работа. В этом режиме, как правило, аппарат работает с номинальной мощностью, что гарантирует бесперебойную работу агрегата в течение длительного времени.
  2. Режим №2 – перегрузка. Работая в режиме перегрузки, инвертор выдаст за определенный временной промежуток в полтора раза большую мощность, чем выдал бы при работе в режиме длительной работы за это же самое время.
    На заметку: не рекомендуется включать режим перегрузки на более чем 25-30 минут!
  3. Режим №3 – пусковой режим инвертора. Использовать пусковой режим нужно в тех случаях, когда требуется моментальная подача мощности для сильных нагрузок (например, нужно запустить электродвигатель).

Выбирайте режим работы с умом. Не надо постоянно включать инвертор на полную, часто это ни к чему: так, например, для зарядки малогабаритных устройств (бритвы, телефоны, смартфоны, планшеты или фотоаппараты) достаточно 7-8Вт, а для зарядки того же нетбука хватит мощности в 140-160Вт.

Как выбрать автомобильный инвертор: простые рекомендации

  • Определитесь с необходимой мощностью.
    Это первый и самый важный этап при выборе автомобильного инвертора, поскольку есть вероятность сжечь устройство, если вы купите аппарат, мощность которого будет ниже мощности устройств, которые вы собираетесь заряжать.
    Самое главное: приобретайте инвертор, мощность которого выше устройств, которые будут подключаться к нему. Сегодня на рынке представлены инверторы разных мощностей, начиная с 50Вт. Если вы собираетесь заряжать малогабаритную технику, наподобие телефонов, то покупайте маломощный автоинвертор: вам его хватит, что называется, за глаза. Плюс ко всему он недорогой и компактный, да и подключается через прикуриватель, что довольно удобно. Покупать более мощный аппарат рекомендуется, если вы собираетесь подключать серьезную технику, наподобие строительной техники: дрели, болгарки и прочее.
  • Тип оборудования, которое вы собираетесь подключать к автоинверотору.
    Та же дрель или рубанок при запуске требуют мощную подачу тока, хотя во время работы потребляют не так уж и много. Тем не менее, для них инвертор нужно подбирать именно с учетом того, что необходим большой пусковой ток. Типовые номинальные мощности автомобильных инверторов: 300Вт, 600Вт, 2000Вт.
    На заметку: некоторые приборы могут резко повышать потребление тока не только во время старта, но и в моменты пиковой нагрузки. Как правило, все это указано в документации к устройству, но некоторые производители не указывают критические значения. Тем не менее, необходимый ток для запуска всегда написан – на него и ориентируйтесь, чтобы гарантировать нормальную работу вашей техники.
  • Чем меньше ватность инвертора, тем меньше его отдача.
    К примеру, инвертор с минимальной мощностью в 300Вт будет выдавать до 200 вольт, более мощные модели (600Вт) выдают до 215 вольт, ну а самые мощные инверторы в 2000Вт выдают вольтаж, указанный в документации.
  • Точно определитесь со списком устройств, которые вы в будущем собираетесь подключать и учитывайте их требования.
    Подключив к прикуривателю инвертор на 300Вт, вы создаете условия, при которых максимальная нагрузка не может быть боле 100 ватт, иначе предохранитель просто-напросто сгорит.
  • Мощность инвертора не должна быть больше мощности генератора, установленного в машине.
    Это важно, не забудьте об этом во время покупки, иначе встанете где-нибудь в лесу ночью: жена и дети не обрадуются. Все просто: когда инвертору не хватает мощности генератора, то он начинает брать энергию из автомобильного аккумулятора, а генератор просто не успевает подзарядить последнего. Решение есть: это увеличить обороты двигателя, но это, фактически, самообман, поскольку вы разоритесь на топливе, которое и так стоит недешево, а с такой системой его вам понадобится очень много.
    На заметку: максимально генератор автомобиля выдает 500-510 ватт. Учитывая, что машине тоже нужна энергия, инвертору достается около 250-300 ватт – пользуйтесь на здоровье.
    Практика показывает, что связка из 90-амперного генератора и аккумулятора на 60 Ач вполне справляется с выходной нагрузкой, если она не превышает 500 Вт.
  • Ищите прибор с функцией автоматического отключения.
    Поскольку работа инвертора разряжает аккумулятор в автомобиле, очень удобно, когда устройство может самостоятельно отключиться, например, достигнув минимально допустимой величины напряжения на клеммах аккумулятора (до 7.5–8 В). Практически все современные инверторы оснащаются данной функцией. Кроме того, есть модели, которые с помощью звука предупреждают, если с акумулятором или проводкой возникают какие-то проблемы (то же пресловутое падение напряжения из-за плохой проводки), либо сразу отключаются. В случаях, когда внутренний радиатор перегревается, инвертор также выключится. Если вы случайно захотите включить аппарат с питанием на вход — то есть в обратной полярности – автоинвертор также отключится, так как сработает защита от коротких замыканий.

На заметку: работоспособность клемм АКБ машины и автомобильного инвертора зависит от того, как вы организуете их совместную работу. Регулярно подзаряжайте АКБ, чтобы не возникало проблем.

Практические советы пользователям

Если есть возможность, подключайте инвертор прямо к автомобильной батарее, а не через прикуриватель.
ВНИМАНИЕ: при таком подключении перед запуском инвертора обязательно должен быть заведен двигатель! Не уделив этой важной мелочи внимание, вы рискуете вывести из строя электронику автомобиля из-за скачка напряжения, который возникнет в бортовой сети. Но и во время запуска двигателя автомобильный инвертор также должен быть отключен, иначе можно спалить предохранители устройства.

Не включайте инвертор лишний раз. Вам нужно зарядить мобильный или камеру? Как правило, в комплекте с такими устройствами идет специальный зарядник для автомобилей, который подключается к прикуривателю. Если у вас такого нет, то на авторынке можно приобрести зарядные устройства данного типа за невысокую цену. Кроме того, зарядка пройдет быстрее, чем с использованием того же инвертора на 300Вт, поскольку зарядка дает большее количество миллиампер.

Конечно, можно купить более мощный инвертор. Но к чему переплачивать?

Используйте устройства, которые по мощности подходят для прикуривателя вашей машины. Появляется все больше разных девайсов с возможностью прямого подключения к прикуривателю (мини-чайники и прочие), но для работы с какой-нибудь дрелью все равно инвертор просто необходим. Так, например, если ваш агрегат требует для работы 500В, его нельзя подключать к маломощному инвертору. Это важно: как мы уже говорили, если мощность устройства недостаточная, начнется подпитка от аккумулятора, что нежелательно. Правильный подход позволит вам увеличить срок службы аккумулятора автомобиля и даст возможность нормально работать и инвертору, и автомобилю: не появится проблем наподобие поломки стартеров и других важных элементов, составляющих электроцепь вашей машины.

Принцип работы инвертора: внутреннее устройство, схема

Содержание

  1. Устройство инвертора внутри
  2. Электрическая схема инверторного аппарата
  3. Как работает сварочное оборудование
  4. Однофазные аппараты
  5. Трехфазные инверторы
  6. О дополнительных функциях

Теоретический принцип работы инвертора – преобразование переменного тока сети в постоянный и обратно, при этом ток становится более высокой частоты. Низкая мощность потребления и плавная регулировка режимов позволяет воспроизводить характеристики V/A для каждого вида ручной дуговой сварки: MMA, MIG, TIG. Аппарат устойчив к перегреву и перепадам напряжения, но чувствителен к морозам, влажности и пыли.

Устройство инвертора внутри

Разделяют силовую и управляющую части.

В сборке первой из них 4 узла:

  1. Сетевой выпрямитель.
  2. Преобразователь.
  3. Трансформатор.
  4. Выпрямитель выходной.

Приборы управления и обратной связи в устройстве инвертора относят к управляющей части.

Электрическая схема инверторного аппарата

В системе мягкого пуска присутствуют 2 балластных резистора высокой мощности. Один плавно заряжает конденсаторы, защищая диоды входного выпрямителя от резкого скачка напряжения. Через второй питание от конденсаторов поступает на микросхему ШИМ. Как только напряжение на конденсаторах достигает порогового значения, в микросхеме возникают управляющие импульсы, запускающие сварочный инвертор.

Сетевой НЧ-выпрямитель действует на основе входного диодного моста, позволяющего выпрямлять переменный электросигнал. К диодному мосту крепится конструкция с охлаждающим радиатором. При переходе электросигнала на однополярный режим частота пульсаций удваивается, достигая 100 Гц, а затем сглаживается высокоемкими электролитами.

Инвертор состоит из набора ключевых транзисторов, собранных в косой мост, примыкающий к радиатору для отвода тепла. Постоянный электросигнал от сетевого выпрямителя проходит через косой транзисторный мост с преобразованием в переменный ток, достигающий частоты в интервале 20-50 кГц. Транзисторы преобразователя запитаны на выходной ВЧ-трансформатор.

Задача трансформатора – сбить напряжение до 70 В. На первичную обмотку заходит слабый ток с сильным напряжением, по вторичной течет сильный ток со слабым напряжением. После понижения напряжения сила тока повышается до 100-200 A.

Сборка диодного мостика выпрямителя выполнена на сдвоенных мощных диодах с молниеносной скоростью открывания/закрывания, способных принимать высокочастотное питание. Такие же элементы крепятся на охлаждающем радиаторе.

Дроссель ускоряет розжиг дуги на сравнительно малых электросигналах и представляет собой катушку индуктивности, которая задерживает влияние электросигналов с заданным диапазоном частот.

Стабилизатор поддерживает принцип работы сварочного аппарата – подавать напряжение на модуль управления в первые минуты после включения устройства.

Активированный узел управления запускает ключевые транзисторы преобразователя, привязанные к выходу БУ. Тут же на обмотке вспомогательного трансформатора Т2 возникает переменное напряжение – задача выпрямить его ложится на диодный мост. Связка «Трансформатор/Диодный мостик» превращается в блок питания. По достижении самостоятельной подпитки управляющая схема отключается от сетевого выпрямителя.

Элементы управления координируют переключение узлов инвертора через микросхему, действия которой напоминают микроконтроллер, устроенный для модулирования входного сигнала в широтно-импульсном диапазоне.

Как работает сварочное оборудование

Комплектация:

  • провод с клеммой массы;
  • держатель электрода;
  • молоточек для сбивки окалины;
  • защитная маска.

Подбирают нужную марку и диаметр электрода, выставляют выходной электросигнал с учетом толщины деталей. На корпусе указаны диаметры электрода и соответствующий им ток – подсказка для желающих разобраться, как работает инверторный сварочный аппарат с электродами.

Для контакта со сваркой понадобятся:

  • перчатки;
  • куртка;
  • маска с затемненным стеклом.

Принцип работы заключается в создании дуги:

  1. Электрод подносится к свариваемой детали под уклоном и при возникновении дуги удерживается от шва на расстоянии, равном собственному диаметру.
  2. Затем обе кромки соединяемых деталей заливаются расплавленным металлом.
  3. После получения шва убирается окалина.

Однофазные аппараты

Инвертор на полевых IGBT-транзисторах питается от сети 220 В. Диапазон электросигнала колеблется в интервале 30-200 А – постоянное значение обеспечивает мостовая схема, состоящая из выпрямительных диодов. Когда оборудование выходит на заданный режим, работа однофазного выпрямителя привязывается к одному из двух интервалов:

  1. Заряду конденсатора.
  2. Разряду конденсатора на сопротивление нагрузки.

В первом интервале ЭДС вторичной обмотки превышает напряжение на конденсаторе C – диоды пропускают ток.

Во втором – напряжение на конденсаторе C превышает электродвижущую силу вторичной обмотки – диоды не пропускают ток.

В промышленном производстве инверторная сварка однофазным переменным током нецелесообразна. Для объемных заказов используют модели с мощными нагрузочными характеристиками и заземлением.

Трехфазные инверторы

Схема Ларионова считается полноценным трехфазным выпрямителем. Аппараты рассчитаны на большие токи (250, 300 А) и не привязаны к нулевой нейтрали, питание берется со всех трех фаз. Удорожание конструкции происходит за счет повышения амплитудного значения на выходе выпрямителя Ларионова до 540 В. Преобразователи собираются из мощных качающих транзисторов (40 А, 1200 В).

Сетевой фильтр снабжается более емкостными электролитами. Под корпусом выходных диодов – дополнительный теплоотвод. Зеленый провод (“земля”) идет на корпус, а 3 фазы через автомат – на трехфазный выпрямитель. На электролитах потенциал равен амплитудному значению (540 В). Сглаживающий конденсатор рассчитан на напряжение в 700 В и 50 мкФ.

Полноценные трехфазные модели дороги, поэтому устройство такого инвертора адаптировали под бюджетные псевдоаналоги высокой производительности, собранные по схеме Маткевича, где вместо “земли” четвертая ветка – нейтраль, которая через резистор R1 запитана на ветку В.

О дополнительных функциях

Среди дополнительных опций:

  1. Anti-Stick – сброс тока до нуля в момент короткого замыкания – устройство не сгорит.
  2. Arc Force – форсаж дуги.
  3. Hot start – кратковременный наброс питания во время поджига электрода.
  4. HOLD – запоминает последний режим.

Если вы попробовали варить и аппарат инверторной сварки вас устроил, покупайте такой же.

Что такое инвертор напряжения: применение и схема управления

Довольно часто возникают ситуации, когда требуется получить переменный ток путем преобразования постоянного тока. Для этих целей существует специальный прибор – инвертор напряжения, в котором находится встроенный микропроцессор, позволяющий автоматически выбрать необходимый режим работы, преобразованием напряжения в сети. Он может постоянное напряжение в 12 или 24 Вольт, которое производит аккумуляторная батарея, преобразовывать в стандартное 220 Вольт для работы большинства электроприборов. Таким образом, инвертор напряжения служит для приборов, использующих стандартную электросеть, бесперебойным источником питания.

Содержание

Определение инвертора напряжения

Инвертор напряжения, в том числе и сделанный своими руками — неотъемлемая часть различных генераторов, использующих энергию течения или падения воды, силу ветра или солнечное излучение. С помощью него все виды энергии могут преобразовываться в обыкновенные для бытовых приборов параметры напряжения в 220 вольт из напряжения 12В или из трёхфазного. Таким образом, данные приборы выполняют преобразование постоянного напряжения с одной величиной, в переменное напряжение с требуемой величиной.

По своей сути схема инвертора напряжения сама является генератором, с помощью которого можно подобрать и получить периодически изменяющееся напряжение. В отличие от стабилизаторов, выходные напряжения могут иметь синусоидальную, близкую к синусоидальной или импульсную формы. На практике эти устройства используются как самостоятельные устройства, или в качестве какой-то отдельной части в системах бесперебойного электроснабжения.

Пользу смогли оценить по достоинству обитатели регионов, которые испытали веерные отключения электроэнергии. Незаменим автономный инвертор напряжения в условиях стихийных бедствий. Очень важно его присутствие в медицинских и детских учреждениях, для безопасности банков, хранилищ, складов.

Применение инвертора на практике

Выбирая инвертор напряжения, следует помнить, что он поможет и освещение обеспечить при необходимости, и телевизор посмотреть, и даже чайник вскипятить. Для тех, кто вынужден длительное время проводить в дороге, автомобильный инвертор своими руками незаменимое устройство, позволяющее пользоваться обычными бытовыми приборами в поездках.

В большинстве случаев инверторы напряжения используются как запасные фазные источники электропитания. Если ток в розетке пропадает, приборы тут же начинают работать от аккумулятора в обычном режиме. Подача электроэнергии восстановилась — инвертор переходит к зарядке аккумулятора, при этом, не мешая приборам нормально работать от сети. При этом он беспрерывно контролирует ситуацию.

Особую популярность данные устройства приобрели при совместном использовании с компьютерными системами. В этом случае электроснабжение становится непрерывным, даже при внезапном исчезновении сетевого напряжения. В ход идет резервный аккумулятор, обеспечивающий корректное завершение работы и выключение компьютера.

Существуют большие источники бесперебойного питания АИН, оборудованные мощными инверторами с высокой емкостью аккумуляторов. Они способны подавать энергию потребителю в автономном режиме в течение нескольких часов. При возвращении сети в нормальный рабочий режим происходит автоматическое переключение потребителей на нормальное электроснабжение, а аккумуляторы переходят в режим зарядки.

Если же напряжение, которое выдает аккумулятор, падает ниже допустимого предела, в этом случае также начинается его подзарядка. При отсутствии такой возможности — просигнализирует о прекращении подачи электроэнергии и перейдёт в режим ожидания, до возобновления подачи электроэнергии.

Принцип работы инверторных устройств

Современные технологические схемы, связанные с преобразованиями электроэнергии, предполагают использование инверторов в качестве промежуточного звена совместно с другими устройствами. Их основной функцией является преобразование напряжения с высокой частотой трансформации, составляющей несколько десятков или даже сотен килогерц.

Подобная задача с технической точки зрения в настоящее время решается достаточно легко, поскольку принцип работы инверторов основан на полупроводниковых ключах, устойчивых к высоким токам. Специально для этих устройств были разработаны магнитопроводы с нужными параметрами и различные типы электронных микроконтроллеров.

Технические характеристики и физические свойства инверторов примерно такие же, как и у других компонентов, в том числе и силовых устройств. Они отличаются надежностью, высоким коэффициентом полезного действия, минимальной массой и габаритными размерами. Каждый такой прибор должен выдерживать все параметры входного напряжения. Импульсные помехи на выходе находятся в разумных пределах и не создают проблем потребителям.

Схема управления

В каждом инверторе имеются полупроводниковые ключи с обратными шунтирующими диодами в виде моста мостовая схема. Для управления данными элементами используется специальный контроллер. Регулировка и расчет выходного напряжения осуществляется автоматически, в соответствии с мощностью текущей нагрузки. С этой целью изменяется ширина импульса в преобразователе высокой частоты. Данный процесс известен в качестве широтно-импульсной модуляции – ШИМ.

Выходное напряжение низкой частоты отличается симметричными полуволнами за счет постоянной ширины импульса низкочастотного блока.

Выходные ключи инвертора управляются путем специального алгоритма, при котором происходит последовательная смена структур в силовой цепи. За прямой структурой идет короткозамкнутая и далее – инверсная. Таким образом, мгновенная мощность выходной нагрузки инвертора представляет собой пульсации, протекающие с удвоенной частотой. В связи с этим режим работы первичного источника при прохождении через него пульсирующих токов, должен учитывать расчет определенных помех, образующихся на входе инвертора.

Основные типы преобразователей

Все преобразователи напряжения с 12 до 220В разделяются на несколько типов:

  • Первый вариант осуществляет превращение напряжения 12 вольт в 220. Пользуются популярностью у автолюбителей из-за возможности подключения телевизоров, пылесосов и других стандартных электротехнических устройств.
  • Во втором варианте, наоборот, инверторы 220 вольт преобразуют в 12. В основном используется в сложных эксплуатационных условиях, обеспечивая электробезопасность. Например, в специальном оборудовании, предназначенном для помещений с повышенной влажностью.
  • Третий инвертор тока по своей сути является стабилизатором, выполненным на основе двух инверторов. Вначале происходит преобразование 220 вольт в 12, а затем эти 12В вновь преобразуются в 220. В результате двойного преобразования на выходе получается напряжение с идеальной синусоидой. Бытовая техника и оборудование, у которых микросхема с электронным управлением надежно работают совместно с такими преобразователями. Данное устройство используется как стабилизатор напряжения для сварочного инвертора.

Все инверторы имеют три рабочих режима – пусковой, длительный и перегрузочный. В первом случае мощность нагрузки лишь на доли секунды в два раза превышает номинал устройства. Во втором случае нагрузка соответствует номиналу выбранного прибора. В режиме перегрузки расчет мощности подключенных потребителей может быть выше номинала в 1.3 раза. Подобный режим модель среднего инвертора выдерживает около 30 минут.

Форма выходного напряжения

В разных инверторах напряжение на выходе отличается по форме. Если это прямоугольник, то расчет коммутации группы ключей, дополненных обратными диодами, осуществляется таким образом, чтобы на нагрузке возникло переменное напряжение и обеспечивался контроль над режимом циркуляции в цепях реактивной энергии.

Выходное напряжение становится пропорциональным за счет относительной продолжительности импульсов управления или между сигналами, управляющими группами ключей, сдвигаются фазы. Если же циркуляция реактивной энергии находится вне зоны контроля, в этом случае величина и форма напряжения находятся под непосредственным влиянием потребителя.

Преобразователь напряжения, имеющий на выходе ступенчатую форму, с помощью предварительного преобразователя высокой частоты, производит формирование ступенчатой однополярной кривой напряжения. По своей форме она приближена к синусоиде, у которой полный период составляет половину периода напряжения на выходе. Далее, под влиянием низкочастотной мостовой схемы однополярная ступенчатая кривая становится двумя стабилизированными половинками кривой с разной полярностью, форма которой приблизительно напоминает синусоиду.

Напряжение холостого хода в сварочных инверторах

При использовании преобразующих устройств в практических целях, встречается такое понятие, как напряжение холостого хода сварочного инвертора. Данное состояние образуется за счет изменения напряжения 220 или 380 вольт с частотой 50 Гц, то есть может использоваться и трехфазный инвертор напряжения. Вначале оно становится напряжением постоянного тока, а затем вновь превращается в переменное, но уже с высокой частотой на выходе – в пределах 20-50 кГц.

Как работают инверторы.

Инженерное мышление

Как работают инверторы. В этой статье мы рассмотрим, как работает инвертор для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Инверторы используются в фотоэлектрических массивах для обеспечения питания переменного тока для использования в домах и зданиях. Они также интегрированы в частотно-регулируемые приводы (VFD) для обеспечения точного управления системой ОВКВ за счет управления скоростью, крутящим моментом и направлением вращения асинхронных двигателей переменного тока, соединенных с вентиляторами, насосами и компрессорами. Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео

Прекрасным примером того, как инвертор был интегрирован в систему охлаждения для обеспечения точного управления, а также для экономии энергии, является конденсационная установка Danfoss Optyma™ Plus INVERTER. Optyma™ Plus INVERTER сочетает в себе ведущие на рынке знания в области проектирования конденсаторных агрегатов с уникальными преимуществами бесступенчатой ​​инверторной спиральной технологии. Результатом является повышение энергоэффективности на 25 % в адаптивном пакете для средне- и высокотемпературных холодильных установок в диапазоне от 2 кВт до 9 кВт.кВт с R407A, R407F и R404A. Узнайте больше об инверторе Optyma™ Plus INVERTER

Узнайте больше об инверторах здесь – нажмите здесь

Что такое инвертор?

Давайте начнем с основ. Вы, наверное, знаете, что существует два разных типа электроэнергии: постоянный ток (DC), который обеспечивается батареями, солнечными панелями и т. д. Этот тип питания в основном используется небольшими цифровыми устройствами с печатными платами и т. д.
другим типом питания является переменный ток (AC), он подается от розеток в ваших домах и обычно используется для питания более крупных приборов. Оба типа энергии имеют свои области применения и ограничения, поэтому нам часто приходится переключаться между ними, чтобы максимизировать их использование.

Инвертор преобразует постоянный ток в переменный

Инвертор — это устройство, которое используется для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC).

Осциллограф постоянного тока

Если вы использовали осциллограф для просмотра сигнала этих двух типов мощности, вы увидите, что постоянный ток имеет максимальное напряжение и продолжается по прямой линии. Это потому, что ток течет прямо только в одном направлении, поэтому он называется постоянным током. Это немного похоже на реку или канал, он всегда на пике и течет в одном направлении.

Осциллограмма переменного тока

Если вы использовали осциллограф для просмотра переменного тока, вы увидите волнообразную картину, в которой напряжение чередуется между двумя пиковыми напряжениями в положительной половине и отрицательной половине своего цикла. Это потому, что ток движется вперед и назад. Это немного похоже на прилив океана, когда он достигает своего максимального прилива и максимального отлива, а течение воды меняет направление между ними на пики.

Итак, инвертор просто преобразует постоянный ток в переменный, и это очень полезное изобретение. Вы также можете преобразовать переменный ток в постоянный с помощью выпрямителя, и в некоторых устройствах часто можно найти оба этих устройства. Если вы хотите узнать больше об электричестве, посмотрите наше предыдущее видео о том, как работает электричество.

Где используются инверторы?

Применение инверторов

Обычное и довольно простое применение инверторов — в фотоэлектрических батареях, поскольку они генерируют энергию постоянного тока, но приборы в вашем доме будут использовать энергию переменного тока, поэтому для использования ее необходимо преобразовать. Вы также можете купить портативные инверторы для своего автомобиля, которые позволяют использовать автомобильный аккумулятор для питания небольших бытовых приборов.

Несколько более сложным способом их использования является их интеграция в частотно-регулируемые приводы (ЧРП), также известные как частотно-регулируемые приводы (ЧРП), для управления скоростью, крутящим моментом и направлением двигателей переменного тока для достижения очень точного управления, что также позволяет экономить энергию. Вы найдете их на вентиляторах, насосах и компрессорах и практически на любом вращающемся оборудовании. Они используются во всех отраслях промышленности и широко используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для промышленных и коммерческих объектов.
В этом приложении инвертор соединен с выпрямителем, и поступающая мощность переменного тока преобразуется в постоянный ток, а затем обратно в переменный ток, но контроллеры изменяют частоту синусоидальной формы.

Управляя им, можно точно контролировать поведение двигателей, и, таким образом, при подключении к вентилятору, насосу или компрессору их также можно точно контролировать.
Частично так работает инверторный конденсаторный агрегат Danfoss Optyma plus, он имеет очень умный контур управления, который измеряет холодопроизводительность, а затем изменяет скорость двигателя, что изменяет скорость спирального компрессора и увеличивает или уменьшает мощность охлаждения в соответствии с нагрузкой и достижение точного контроля температуры, а также энергосбережения.

Как работают инверторы

Простая схема инвертора

Рассмотрим упрощенную схему, в которой источник постоянного тока используется для питания нагрузки переменного тока. Для преобразования постоянного тока в переменный есть 4 переключателя. Переключатели соединены вместе так, что переключатели 2 и 3 размыкаются, когда замыкаются 1 и 4, и наоборот. Это заставит ток проходить через нагрузку в переменном направлении, поэтому нагрузка будет испытывать переменный ток, даже если он поступает от источника постоянного тока.

Если переключатели 2 и 3 замкнуты, а переключатели 1 и 4 разомкнуты, это вызовет протекание тока через правую сторону лампы.
Если переключатели 1 и 4 замкнуты, а 2 и 3 разомкнуты, то это заставит ток течь через левую сторону лампы.

Простая анимация переключения инвертора

Итак, вы видите, что есть источник постоянного тока, но на лампу подается переменный ток.

Лампа не воспринимает это как синусоиду, однако внезапное переключение приведет только к прямоугольной волне. Острые углы прямоугольной волны могут повредить электрооборудование, поэтому их необходимо сгладить.

Переключение также слишком быстрое для человека, если учесть электричество, которое вы получаете в розетках вашего дома, оно будет подаваться с частотой 50 или 60 Гц, в зависимости от того, в какой части мира вы находитесь. Это означает, что ток должен менять направление 50 или 60 раз в секунду.

Для достижения требуемой скорости переключения инженеры используют специальные электронные компоненты, такие как диоды, IGBT, MOSFET и т. д.

Инвертор с использованием IGBT

Рассмотрим пример трехфазного питания двигателя. Вы можете видеть, что эта схема имеет источник постоянного тока и нагрузку переменного тока, и для преобразования постоянного тока в переменный ток есть группа IGBT, которые подключены к контроллеру. Этот контроллер посылает сигнал каждому IGBT, сообщая ему, когда открывать и закрывать. Эти IGBT соединены вместе.

Анимация переключения инвертора IGBT

Когда схема включена, вы можете видеть, что контроллер переключает пары IGBT, чтобы позволить току проходить через них в течение заданного периода времени, так что двигатель будет испытывать переменный ток, в этом примере переменный ток в 3 фазы.

Как инверторы используются для управления скоростью двигателя

Если мы внимательно посмотрим на БТИЗ, то увидим, что они на самом деле открываются и закрываются пульсирующим образом несколько раз за цикл. Это известно как широтно-импульсная модуляция.

Происходит следующее: цикл разбивается на несколько меньших сегментов, и контроллер сообщает IGBT, на какое время закрываться в течение каждого сегмента.

Путем размыкания и замыкания переключателей на различные промежутки времени в течение каждого сегмента каждого цикла IGBT могут обеспечивать протекание переменного тока через цепь и в двигатель.

Результатом этого является то, что средняя мощность по каждому сегменту дает синусоидальную форму. Чем больше сегментов разбито на цикл, тем более гладкой будет синусоида и тем ближе она будет имитировать реальную синусоиду переменного тока.
Двигатель увидит среднее значение и, следовательно, будет испытывать синусоидальный переменный ток.

Широтно-импульсная модуляция

Контроллер может изменять время, в течение которого IGBT открыты, чтобы увеличивать или уменьшать частоту и длину волны для управления скоростью, крутящим моментом и направлением двигателя, а с помощью нескольких дополнительных контуров управления его можно использовать для точного соответствия необходимая нагрузка для обеспечения точного управления системой и экономии энергии.

Как работают инверторные системы для начинающих

Без категории

admin

11 января 2022 Оставить комментарийОставить комментарий

Определение инвертора для чайников

Инверторные системы — это устройства, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток. Он преобразует постоянный ток в переменный через инвертор.

Затем инвертор обеспечит ваш дом или здание переменным током. Выходное напряжение, входное напряжение, частота и мощность зависят от конструкции инвертора. Они также зависят от схемы вашего инвертора.

Какова цель преобразования постоянного тока в переменный?

Большинству современных электрических приборов, которые мы используем, для нормальной работы требуется гораздо больше мощности переменного тока, чем постоянного тока. Многие современные устройства работают от 12-вольтовой сети переменного тока, подаваемой в наши дома от электросети. Большинство из них хорошо работают при высоком напряжении.

Что такое 3 разных инвертора?

Вы можете приобрести 3 различных инверторных системы. Это синусоидальные или чисто синусоидальные системы, а также модифицированные синусоидальные системы. Мы также называем чистые синусоидальные системы истинными волновыми системами.

Модифицированные синусоидальные системы часто называют модифицированными прямоугольными системами. При покупке инвертора идея состоит в том, чтобы получить как можно более «чистую» или «настоящую» волну тока.

В чем разница между инвертором ИБП, резервным инвертором и солнечным инвертором?

Существует различие между ИБП, резервными инверторами и солнечными инверторными системами . Они работают по-разному и дают разные результаты. Источники бесперебойного питания обычно содержат встроенный преобразователь, способный справиться с потребляемой мощностью.

Солнечный инвертор имеет контроллер заряда, который мы называем MPPT. Они специально разработаны для преобразования солнечной энергии в правильную форму напряжения. Мы можем добавить MPPT к инверторам, у которых их еще нет. Мы также можем использовать солнечные инверторы в качестве резерва без солнечных батарей.

Объяснение инверторов с чистой синусоидой и модифицированной синусоидой

Основное различие между инверторами с чистой синусоидой и инверторами с модифицированной волной заключается в цене. Инверторы с чистой синусоидой обычно дороже, чем инверторы с модифицированной синусоидой. Ваше чувствительное оборудование будет работать лучше с чистыми синусоидальными инверторами.

При работе с модифицированными синусоидальными инверторами могут возникнуть некоторые проблемы. Они могут включать шум или плохое качество. Основными показателями при выборе инвертора любого типа являются размер и тип установки.

Отличия постоянного и переменного тока

Электрические заряды постоянного тока (DC) текут в одном направлении. Электрический ток в переменном токе (AC) может время от времени меняться. Напряжение в цепях переменного тока меняется при изменении направления тока.

I

инверторы идеально подходят для аварийного резервного питания.

Коммерческие здания несут большую электрическую нагрузку. Большие коммерческие здания, больницы, школы потребляют слишком много энергии. Полагаться на электросеть недостаточно, чтобы поддерживать свет. Коммерческим организациям необходимы резервные системы, такие как инверторы, на время отключения электроэнергии.

Система инвертора аккумуляторов необходима в чрезвычайных ситуациях.

Стоит ли использовать инвертор для питания дома?

Инверторы, создающие модифицированные синусоидальные волны, могут безопасно питать электронику в доме. Инверторы с низкой мощностью могут оказаться проблематичными.

Бытовые приборы, такие как телевизоры и микроволновые печи, потребляют большое количество энергии. Для питания дома понадобится инвертор с постоянной мощностью 1500 Вт с пиковой мощностью 3500 Вт. Размер инвертора и его мощность будут влиять на то, следует ли вам использовать его для питания вашего дома.

Инверторы какого размера лучше всего подходят для домашней инверторной системы?

При покупке инвертора необходимо задать себе два вопроса. Во-первых, какова максимальная нагрузка , которая будет работать от моего инвертора? Во-вторых, какова средняя нагрузка , которая будет работать от моего инвертора?

Выбирайте современные инверторы с мощностью выше пиковой нагрузки для домашних инверторных систем. Вы можете повредить инвертор, если попытаетесь использовать нагрузку, превышающую номинальную нагрузку инвертора.

Если нагрузочная способность больше, чем у инвертора, он отключится или сломается. Некоторые инверторы не могут работать непрерывно. Они могут иметь более низкий непрерывный рейтинг, чем номинальная пиковая нагрузка.

Какие бывают варианты установки и какая лучше?

 

1. Сетевые системы

Сетевые инверторы — это инверторы, подключенные к электросети. Им нужно питание от электрической сети, чтобы функционировать. Мы используем сетевые инверторы, чтобы снизить энергопотребление и количество энергии, потребляемой в непиковые периоды.

Во время отключения электроэнергии сетевой инвертор выключается. Это бесполезно в качестве резервной копии для сброса нагрузки. Вам либо нужна отдельная система резервного питания от батарей, либо вам понадобится генератор для питания.

Крупные коммерческие предприятия используют сетевые инверторы. Коммерческие установки используют большую часть своей мощности в течение дня. Сетевые инверторы могут значительно снизить стоимость электроэнергии. Причина в том, что сетевые системы производят электроэнергию в пиковые периоды.

Мы рекомендуем вам получить подробный анализ вашего энергопотребления.

Какую мощность в день вы потребляете? Сделайте это, прежде чем инвестировать в сетевую систему. Подробный отчет с разбивкой по часам, дням и максимальному пиковому потреблению идеален. Это даст вам четкое представление о том, какой инвертор лучше всего подходит для ваших индивидуальных потребностей.

Почему сетевой инвертор не идеален в качестве домашней резервной системы в Южной Африке

Сетевые системы не подходят для домашнего использования в Южной Африке. Причина в том, что в большинстве южноафриканских домов потребление меньше в дневное время. Сетевые инверторы не хранят энергию. Это делает их дешевле, чем автономные и гибридные инверторы.

2. Автономные инверторы

Автономные инверторы работают независимо от коммунального предприятия. Они обеспечивают питание для зарядки аккумуляторов инверторной системы.

Автономные инверторы удовлетворяют потребность нагрузки в поддержании нагрузок в плохую погоду. Они также удовлетворяют спрос на потребление в ночное время. Домашняя резервная система с инвертором вне сети хорошо работает там, где нет питания от сети.

Автономные системы также идеальны там, где потребность в энергии меньше. Они часто дороже в расчете на кВт, чем ваши сетевые инверторы. Причина более высокой цены заключается в том, что для более длительных периодов времени работы требуется больше места для хранения.

Они также обслуживают солнечные батареи и снабжают ваш аккумулятор. Если вам нужна дополнительная мощность при отключении сетевого питания (например, во время сброса нагрузки), эти типы инверторов идеальны, хотя и дороже.

3. Гибридные инверторные системы

Гибридный инвертор — отличный выбор для среднего домашнего хозяйства. Гибридный инвертор идеально подходит для пользователей, которые ищут автономный вариант солнечной батареи и аккумулятора без полного отключения от сети.

Для домохозяйств, где не так много отключений электроэнергии, идеальным решением будет гибридный инвертор. Он может помочь вам с резервным источником питания, когда происходит отключение электроэнергии или сбой в подаче электроэнергии, но он также подключается к сети, когда электропитание стабильно. Это лучшее из обоих миров.

Остались вопросы об инверторах?

Вам нужна система резервного питания или инвертор? Вы новичок в этом и хотели бы узнать больше об инверторах? Один из наших экспертов посоветует вам лучшее решение, наиболее подходящее для ваших индивидуальных потребностей.

Что такое инвертор? и как работает инвертор?

by Vikas

Вы когда-нибудь задумывались что такое инвертор? и как работает инвертор? Если вы это сделали и хотите узнать больше, вы попали по адресу. В этом блоге мы развеем все ваши сомнения. Как работает наша нагрузка при отключении электроэнергии? Как инвертор заряжает батареи? Что происходит при зарядке батарей?

Отключение электроэнергии может быть очень раздражающим и нарушить нашу повседневную деятельность. С другой стороны, инверторы могут быть таким облегчением, и знакомство с ними, возможно, поможет нам сделать наши карманы немного менее легкими! На этой ноте давайте продолжим вести блог!!


Содержание страницы

Что такое инвертор? Что такое инвертор и как он работает

Инверторы — это электронные устройства, которые преобразуют мощность переменного тока в мощность постоянного тока и наоборот . Мощность переменного тока — это мощность, поступающая от электростанций. Эту энергию мы используем в наших домах для работы приборов. Инвертор приходит на помощь, когда мы не можем получать достаточно электроэнергии от электростанций.

Отсутствие электричества или перебои в подаче электроэнергии могут быть утомительными, и нам нужна резервная копия для хранения электроэнергии, чтобы мы могли использовать ее в случае необходимости! И тут нам на помощь приходит инвертор!


Как инвертор помогает при отключении электроэнергии?

Хорошо! инвертор по существу не хранит электроэнергию. Для этого нам нужны батарейки. Инверторы помогают накапливать мощность переменного тока, поступающую от электростанций, в батареи, преобразуя ее в мощность постоянного тока . Вы можете спросить, зачем нужна конвертация. Что ж! аккумуляторы могут заряжаться только от источника постоянного тока. Эта энергия постоянного тока в батареях теперь должна быть преобразована обратно в переменный ток, что также выполняется инверторами.

Это связано с тем, что для работы приборов в наших домах требуется питание от сети переменного тока. Допустим, инвертор — это посредник между сетью и батареями, который помогает накапливать электроэнергию в батареях, а также извлекает накопленную электроэнергию для запуска нашей нагрузки в случае отключения электроэнергии!

Читайте также: Преобразуйте свой существующий инвертор и аккумулятор в солнечный инвертор и аккумулятор


Что делает инвертор при наличии сетевого электричества?

Интересно, что роль инвертора не ограничивается случаями отключения электроэнергии. Инвертор, установленный у вас дома, работает постоянно. Когда доступно постоянное питание от сети, ваш инвертор работает в обход самого себя и питает все ваши приборы от этой сети переменного тока, а также заряжает ваши батареи .

Теперь, когда батареи полностью заряжены, инвертор прекращает заряжать батареи и просто запускает нагрузку в режиме байпаса. С другой стороны, батареи имеют тенденцию медленно разряжаться, когда они не используются . Что ж! у инвертора есть решение и для этого!

Через регулярные промежутки времени, посредством процесса, называемого непрерывной подзарядкой, инвертор подает импульсы тока в батарею, чтобы она всегда была полностью заряжена! Просто удивительно!


Что происходит, когда инвертор переключается в резервный режим?

Во время отключения электроэнергии ваш инвертор сам переключается из режима сети в режим резервного питания.

В резервном режиме ваш инвертор извлекает накопленный заряд из аккумуляторов и запускает ваши электроприборы .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *