Трансформатор инвертора: Запрашиваемая страница не найдена!

alexxlab | 05.06.2019 | 0 | Разное

Инвертор или трансформатор- отличия, преимущества и недостатки

Можно сказать, что в недалеком прошлом веке, одним из самых заветных желаний любого мастера, вплотную связанного с ремонтом машин или любой другой металлообработкой, было иметь под рукой сварочный аппарат. Пусть это будет самодельная трансформаторная модель, но это оборудование помимо несказанной пользы, всегда вселяло гордость его владельцу. Сейчас же, при высоком темпе развития технологий, полки магазинов электрооборудования забиты различными моделями сварочных аппаратов, отличающихся назначением, функциями, ну и, конечно же, ценой. И тому, кто сталкивается с выбором сварочного аппарата РДС для бытовых нужд или на производство, наперво встает вопрос «Что выбрать сварочник инвертор или трансформатор?».

Поэтому в этой статье мы представим некоторые плюсы и минусы этих устройств, для того, что бы Вы смогли четко определить, какой из типов устройств Вам необходим- инвертор или трансформатор. Предупреждаем, что в этом материале будет идти разговор исключительно об аппаратах для ручной дуговой сварки.

Отличия процесса сварки инвертора от трансформатора

Давай те рассмотрим сам процесс сварки и отличие в этом вопросе инвертора от трансформатора. И здесь, главный недостаток привычных трансформаторов это недостаточная устойчивость дуги вместе с низкой стабильностью режима, которая полностью зависит от колебаний электро-сети. У сварочных инверторов здесь неоспоримое преимущество, так как инверторные источники обеспечивают стабилизированный постоянный сварочный ток, который не зависит от колебаний входного напряжения и обеспечивает, таким образом, более устойчивую дугу и минимальное разбрызгивание металла при сварке. Более технологически подкованный инвертор, отличает от трансформатора, как минимум наличие плавной регулировки сварочного тока, не говоря уже о наличии специальных функций, присутствующих в арсенале даже у бюджетной модели, таких как Hot-Start, Anti-Sticking, Arc-Force и др.

Помимо всего выше перечисленного, сварочный инвертор потребляет гораздо меньше электроэнергии и может работать от автономных источников питания- бензиновых и дизельных электрогенераторов (на нашем сайте Вы можете ознакомиться с актуальными моделями генераторов ). Для примера, электропотребление инвертора при работе электродом диаметром в 3мм равносильно потреблению двух электрочайников, что вполне укладывается в бытовые нормы. Исходя из всего перечисленного, сваривать инвертором гораздо более выгодно, приятней, а главное проще, чем трансформатором.

Вес и габариты

Немаловажное преимущество сварочного инвертора перед трансформатором – это его малый вес и достаточно небольшие габариты. Все это становится возможным благодаря повышению частоты напряжения: ведь при повышении частоты в 1000 раз, размер трансформатора уменьшается в десять раз. У некоторых моделей инверторов сам трансформатор имеет размеры меньше сигаретной пачки; основную же массу занимает радиатор. Неудивительно, что такой инвертор можно легко повесить на плечо и варить в труднодоступных местах: при массе меньше 4-х килограмм некоторые модели инверторов позволяют легко работать электродами диаметром даже до 3-4 мм (к примеру, инвертор отечественного бренда Сварог ARC 200 Easy). И опять в соперничестве между 2-мя типами оборудования побеждает инвертор, как говорится, 40 килограммовый трансформатор на плече не поносишь.

Денежный вопрос

Не скроем, зачастую трансформаторы по-прежнему в два и более раза дешевле инверторов. Да и ремонт трансформаторов на пост-советском пространстве обычно обходится дешевле. Тем, не менее, из опыта Европейских коллег, можно вынести интересные данные: каждые 1000 Евро стоимости сварочных работ при ручной дуговой сварке могут быть разделены на следующие категории затрат:

• 35% оплата труда сварщиков
• 35% стоимость электродов
• 28% стоимость электроэнергии
• И всего 2% оборудование и принадлежности (стоимость св.
  аппарата, кабелей и пр.)

Как видно, стоимость оборудования для сварки лишь незначительно влияет на общую стоимость сварочных работ. В связи с этим становится выгодно покупать оборудование, использующее новейшие разработки: даже при большей стоимости инвертора уменьшение расходов на электроэнергию в перспективе дает суммарную экономию общей стоимости сварочных работ на 5-8% процентов!

Подведем итоги

Судя по всему, современные сварочные инверторы действительно более практичны, экономичней, а главное более выгодны в использовании в отличие от классических трансформаторов. Тем не менее, важно помнить, что залог качественной сварки в большей степени зависит не от «навороченного» оборудования, а от навыков и подготовки мастера, а именно- человека!

как прозвонить и дефектировать, ремонт

Экраны ЖК-мониторов и телевизоров, в отличие от аппаратов с электронно-лучевыми трубками, нуждаются в дополнительной подсветке. В ЖК-устройствах для этого используются ССFL лампы подсветки. Для питания этих светильников в мониторах устанавливается инвертор. Одна из распространённых причин выхода его из строя – сгоревший трансформатор. Поэтому при ремонте этого элемента производится проверка трансформатора для инвертора в мониторе.

Основы и принцип работы

В ЖК-мониторах изображение формируется в матрице, но для того, чтобы оно отобразилось на экране, через него необходимо пропустить свет. Для этого используются лампы CCFL.

Справка! CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) — это люминесцентная лампа с холодным катодом, без нитей накала.

В отличие от обычных люминесцентных ламп поджиг производится не разогревом нитей накала, а повышенным напряжением. Для этого используется инвертор, преобразовывающий постоянное напряжение 12В в повышенное, частотой 30-80кГц. При включении оно достигает 1500В, а во время работы напряжение на лампе падает до 600-100В.

Инвертор выполняет несколько задач:

• преобразование =12В в повышенное высокочастотное;
• стабилизация и регулировка тока лампы и яркости подсветки монитора;
• защищает устройство от КЗ в лампе.

Сам инвертор, не зависимо от модели и фирмы производителя, состоит из двух функциональных блоков:

• преобразователь постоянного напряжения в высокочастотное переменное;
• повышающий трансформатор.

Информация! В современных мониторах и телевизорах используется LED-подсветка. Светодиоды надежнее в работе и не теряют яркости в процессе эксплуатации.

Какие трансформаторы используются для инвертора ЖК мониторов

В инверторных преобразователях, питающих лампы CCFL, используются высокочастотные малогабаритные трансформаторы с магнитопроводом из феррита. Устройство таких элементов аналогично в аппаратах разных фирм производителей – NEC, SAMSUNG, LG и других.

Количество трансформаторов соответствует числу ламп подсветки, однако встречаются устройства с двумя вторичными обмотками, к которым подключается две лампы.

Порядок проверки

При отсутствии выходного напряжения блока питания прежде всего проверяется трансформатор. Это делается различными способами.

Справка! Если отсутствует свечение всех ламп, то неисправность в электронной плате преобразователя или блоке питания.

Визуальный осмотр

Вначале производится внешний осмотр катушек. О неисправности указывают следующие признаки:

• расплавившаяся, обгоревшая или поменявшая цвет изоляция;
• расколотый магнитопровод;
• оборванные или отпаянные от платы вывода.

Как проверить мультиметром

Если визуальный осмотр не обнаружил неисправности, то необходимо прозвонить катушки мультиметром:

• Мультиметр включается в режим измерения сопротивления. Предел выбирается до 2000Ом;
• Проверяется целостность обмоток. Элемент с обрывом в катушке заменяется исправным.
• Измеряется и сравнивается сопротивление аналогичных обмоток всех трансформаторов. Оно должно быть около 1кОм.
• При значительной, более 300-400Ом элемент подлежит замене или дополнительной проверке при помощи осциллографа.

Проверка при помощи осциллографа

Самый надёжный способ проверки — это при помощи генератора высокой частоты и осциллографа:

• Вывода трансформатора отпаиваются от платы. При необходимости он демонтируется.
• К первичной обмотке через конденсатор емкостью 0,1-0,5мкФ подключается генератор высокочастотного сигнала. Напряжение должно составлять 5-10В при частоте 20-100кГц.
• Ко вторичной обмотке присоединяется осциллограф. Если катушки в исправном состоянии, то входной и выходной сигналы имеют одинаковую синусоидальную форму. Искажение этой формы указывает на витковое замыкание в обмотках.

Вместо осциллографа допускается использование прибора, предназначенного для поиска витковых замыканий в катушках и электродвигателях.

Возможен ли ремонт

Ремонт трансформатора инвертора сводится к замене или перемотке обмоток. Однако из-за малых габаритов и небольшого диаметра провода перемотка производится очень редко.

Чаще неисправная деталь меняется новой. Стоимость такого элемента составляет 2-4$, кроме того, его можно снять с неисправного монитора. Если было принято решение перематывать катушки, то это делается так же, как и перемотка обычного аппарата.

Кроме ремонта инверторного преобразователя возможна замена всей системы подсветки. Вместо ламп CCFL устанавливается отрезок светодиодной ленты и подключается к блоку питания монитора. Недостаток этого ремонта в отсутствии регулировки яркости.

ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ СВАРОЧНОГО ИНВЕРТОРА

   Доброго времени суток, продолжаю цикл статей о правильной намотке трансформаторов. Будут рассмотрены исключительно практические вопросы, а кому необходима теоретическая часть с расчётами – просто скачайте этот документ и почитайте. Сегодня речь пойдет о намотке трансформатора для сварочного инвертора, который был недавно заказан одним знакомым. Сам инвертор должен легко тянуть тройку электрод, потому долго думал над выбором сердечника, было несколько вариантов – Е65, Е70 и R63, первые два состоят из двух половинок, третий трансформатор – кольцо с наружным диаметром 63 мм, было выбрано именно оно, так как почти вся обмотка на нём снаружи и охлаждение таким образом будет оптимальное, да и вторичную обмотку можно сделать потолще, площадь окна это позволяет, что только на руку.

   Кольцо обладает проницаемостью 2200 (НН), покупал на радиорынке за 53 гривны, не так уж и дорого.

   Прежде всего его надо разломить с зазором 0.1 мм, сделать это оказалось непросто: оно лопнуло сразу в 3-х местах, но ничего, на форуме знающие люди посоветовали обмазать его хорошенько эпоксидной смолой и обмотать изолентой, так и сделал, обмотал изолентой желтого цвета, ещё раз пропитал эпоксидной смолой.

   Первичная обмотка ферритового трансформатора намотана проводом 1.5 мм вдвое, содержит 38 витков, вторичная обмотка намотана литцендратом, а точнее петлёй размагничивания от старого кинескопного монитора, есть толстые и тонкие петли, надо найти толстую – её как раз хватило на 12 витков.

   Само собой, что лудить такую жилу очень неудобно, но есть другой, более удобный вариант – обжечь жилу над газовой плитой. После соскрести ножом лак, и посадить в медный наконечник.

   На этом пока что всё, до встречи. Колонщик.

   Форум по инверторам

   Форум по обсуждению материала ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ СВАРОЧНОГО ИНВЕРТОРА

Трансформаторы инверторов аналоги и замена с доработкой и без. – Систематизированная полезная информация

Трансформаторы инверторов

У кого есть подобная информация добавляйте в этой теме

LCD INVERTERS & TRANFORMATORS

SAMSUNG LE37M87BDX BWT TU37EO
панель T350HW02 V.2 AUO
инвертер DARFON V183 h5.V1838.461
трансформатор 6024B75IA06(GP)-04 без доработок заменил на 6020B725009(GP)-02 с инвертера неизвестного SAMSUNG 37″.

Пришел второй раз (тема выше, январь)
TOSHIBA 32WL66Rs
панель V315XW02 V.1 AUO
инвертер 4H.V0708.381/B1 E206453 V070
дефект опять обрыв трасформатора 4010Q645 250 (GP).соседний с предидущем заменённым.
Поставил транс 4004L549031(GP) с инвертера DARFON 4H.V1448.291/B1

Данные по сопротивлению вторичных обмоток трансформаторов в инверторах LCD TV
Данные по сопротивлению вторичных обмоток трансформаторов в инверторах мониторов

В SONY KDL-19,22BX20D трансф. TMS94819CT
TOSHIBA 22DV703R трансф. TMS94481CT

меняется на TMS92903CT проверено.
SONY для замены высылает сейчас TMS95026CT
6024B75IA06(GP)-04 2,2 кОм SAMSUNG LE37M87BDX DARFON V183 h5.V1838.461 4002Y652008(GP)-04 1,18 кОм
SONY KDL-32P2530 инв DARFON 4H.V0708.401/C
KTC 401-8322-27411G 745 Ом RUBIN RB-23K101F инвертор 471R1006
4006A453158 975 Ом
TMS94481CT 976 Ом DPS-65TP3
4010Q645 250(GP) 1,2 кОм TOSHIBA 32WL66Rs инв 4H.V0708.381/B1
T51 0084 211L26h406H 980 Ом Toshiba 26HLV66 инв VIT71014.50

P.S. добавил что есть. может кому пригодится,
по моему проще сравнить с соседним проще. обычно трансов несколько или обмоток две.

SAMSUNG LE27S71B,
панель V270B1-L01,
инвертер V070-001 (685om),
трансформатор 4006A611.164(GP) заменил на транс 4009A453077 с инвертера V144-001 (684om)
стоит в тв AKIRA LCT30KXSTP и THOMSON 30LB120.
такой же транс 4006A422094(690ом) в инверторе V144-301 тв PHILIPS 30PF9946/12 шасси LC4.6

TOSHIBA 22SLDT3R
LIPS LITEON UA-2600-1-LF REV:X5
OZ9933GN , 4525GEN
на трансе не видно маркировку , меняется на TMS92903CT. не много повозиться с установкой – разные разёмы..

Hidden Content

Reply to this topic to see the hidden content.

/monthly_2018_02/5a89d3c615b62_.jpg.2b0b4952c5b7a4e446984e9fd9da78be.jpg”>

SHARP LC-37SA1RU, LC-37GD9E, LC-37SV1RU
панель LK370T3LZ5BU
инвертеры RUNTKA216WJZZ IM3826-1 INV1, RUNTKA217WJZZ IM3826-2 INV2 .
трансформаторы применяются разные NMB0001, NMB0002, NMB0004.
Обрывается вторичная обмотка.
Между собой не заменяются. только с одинаковым номером.
Неисправный не выбрасывать, из двух неисправных с одним номером можно аккуратно срезав клей и разобрав как LEGO,
собрать один с рабочими обмотками.

Affected models:
TOSHIBA 22DV703R, 22DV704R
22DV713B, 22DV714B
22DV733G, 22DV733R, 22DV734G
TRANSFORMER, TMS94481CT-1,22DV713B,6C. 71XPS.001
Данные по сопротивлению вторичных обмоток трансформатора – 0, 967kΩ ~ 1kΩ
У кого есть подобная информация добавляйте в этой теме…

Hidden Content

Reply to this topic to see the hidden content.

/monthly_2018_02/5a89d471ca74b_.jpg.de43c1b8e75ef21ec0cf50ff092d823b.jpg”>

TOSHIBA 32WL66Rs
панель V315XW02 V.1 AUO
инвертер 4H.V0708.381/B1 E206453 V070
дефект обрыв трасформатора 4010Q645 250 (GP).
(сопротивление обмотки 1,2кОм)
Родного не было.
Подкинул трансф 4001Y650008(GP)-03 похожий по размеру и цоколевке с инвертера E206453 Mod V070 4H.V0708.361
от SONY KDL-26U2000 панель T260XW02 AUO.
Не пошло,видимо не хватает напряжения для поджига ламп от 32″ (сопротивление обмотки 1кОм)
С инвертора DARFON V144 Model V144-301 E206453 48.V1448.021/
A взял транс 4006A502148 .
цеколёвка включения первички другая и провод на родном толще иодна обмотка,на доноре провод тоньше (две обмотки параллельно).
Соеденил обмотки параллельно и припаял с прокладкой к соответствующим площадкам на плате.
Все заработало.
После 3х часового прогона, донор нагрелся меньше чем родные.

Повторил (пример выше) .
В ТВ SONY KDL-32P2530 инвертор DARFON 4H.V0708.401/C
заменил транс 4002Y652008(GP)-04 на транс с инвертора DARFON V144 Model V144-301 E206453 48.V1448.021/A
взял транс 4006A502148 . также пришлось перепаять первичку.
RB-23K101F шасси MST6M16
панель LM230WF1 (TL)(F1),
бп P771-A90072-04751 465-01A2-18001G K-56L1
инвертер 471R1006 467-0101-23731G KB-6160 печально известный своим трансом “отличным” от других.
ТВ пришёл с уже перемотанным трансфоматором (со слов клиена проработал 2 года).
Опять сгорела первичка. Пристоил два обычных трансформатора HVT-086 от
PHILIPS 22PFL3403S/60 и 19PFL5403S/60
инвертор донор JSY-190406-B.
После установки трансов запуск есть и уходит в защиту.
Вспомнил гдето на сайте читал, при установке трансформатора от LG
нужно поменять местами выводы верхней вторичной обмотки к лампе.
Разорвал дорожки “перекрестил”. Всё заработало.
После двух часового прогона трансы теплые, но рука терпит, остальное время покажет.
Просто пристроить инвертор донара проблема разместить , размер больше,
закрепить и ещё придётся переделать управление. ON=L. ставить дополнительный инвертирующий транзистор.

В SONY KDL-19,22BX20D трансф. TMS94819CT
TOSHIBA 22DV703R трансф. TMS94481CT
меняется на TMS92903CT проверено.
В мониторе LG W1943C (моноплата SCALER-INVERTOR, с адаптером питания)
трнсформатор в инверторе на 2 лампы заменил трансом РМЕ-086 с платы инвертора
тв PHILIPS 20PFL3403S/60 или 22PFL3403S/60 , пошел без доработок , только не совпадает посадочное место.
 

Трансформатор для сварочного инвертора – Морской флот

Инверторная сварка широко распространена благодаря тому, что аппарат имеет небольшой вес и габариты. Работа инверторного механизма основана на использовании силовых переключателей и полевых транзисторов. Столь полезный аппарат продается в специализированных магазинах. Но деньги можно и не тратить, а взять схему инверторного сварочного аппарата и изготовить его самостоятельно. Здесь как раз и поговорим о том, как сделать сварку своими руками в домашних условиях и что понадобится для этого. Сведения пригодятся и в случае с покупным устройством, ведь благодаря информации, которую дает статья, для ремонта его не понадобится приглашать специалиста.

Особенности работы инвертора

Сварочный инверторный аппарат — это блок питания, который применяется сейчас в компьютерах. Электрическая энергия преобразовывается в инверторе следующим образом:

• Напряжение переменное преобразуется в постоянное.
• Ток постоянной синусоиды преобразовывается в переменный с высокой частотой.
• Снижается значения напряжения.
• Ток выпрямляется с сохранением требуемой частоты.

Данная схема сварочного инвертора позволяет снизить его массу и уменьшить габариты. Известно, что старые сварочные аппараты работают по принципу снижения величины напряжения и увеличения силы тока на вторичной обмотке трансформатора. Благодаря большой силе тока есть возможность сваривать металлы дуговым способом. Для увеличения силы тока и снижения напряжения на вторичной обмотке уменьшают число витков и при этом увеличивают сечение проводника. В итоге сварочный аппарат трансформаторного типа весит немало и имеет значительные размеры.

Для решения данной проблемы предложили схему сварочного инвертора. Принцип основывается на повышении частоты тока до 60 или всех 80 кГц. За счет этого снижается вес и уменьшаются габариты устройства. Для реализации задуманного потребовалось увеличение частоты в тысячи раз, что стало возможным благодаря полевым транзисторам. Между собой транзисторы обеспечивают сообщение с частотой примерно 60−80 кГц. На схему их питания идет постоянный ток, что обеспечивается выпрямителем, в качестве которого используют диодный мост. Выравнивание значения напряжения обеспечивается конденсаторами.

Переменный ток передается на понижающий трансформатор после прохождения через транзисторы. В качестве трансформатора при этом используется катушка, уменьшенная в сотни раз. Катушка используется, потому что частота тока, подающегося на трансформатор, уже увеличена в тысячу раз полевыми транзисторами. В итоге получаются аналогичные данные, как при работе трансформаторной сварки, но с большой разницей в габаритах и массе.

Сборка инвертора

Для самостоятельной сборки инверторной сварки требуется знать, что схема рассчитана первым делом на потребляющее напряжение в 220 В и тока 32 А. После преобразования энергии ток на выходе увеличится почти в восемь раз и будет достигать 250 А. Такого значения достаточно для создания прочного шва электродом на расстоянии до сантиметра. Для изготовления инверторного блока питания потребуются:

• Трансформатор с ферритным сердечником.
• Первичная обмотка трансформатора с сотней витков провода Ø0,3 мм.
• Три вторичных обмотки: внутренняя с 15 витками и проводом Ø1 мм; средняя с 15 витками и проводом Ø0,2 мм; наружная с 20 оборотами и проводом Ø0,35 мм.

Также для сборки трансформатора нужны такие элементы:

• стеклоткань;
• медные провода;
• хлопчатобумажный материал;
• электротехническая сталь;
• текстолит.

Схема инверторной сварки

Плата, где расположен блок питания, от силовой части монтируется отдельно. Разделителем между блоком питания и силовой частью выступает металлический лист, который электрически подсоединен к корпусу агрегата. Управление затворками осуществляется с помощью проводников, которые припаиваются поблизости транзисторов. Проводники между собой соединяются парно, а размер их сечения особой роли не играет. Однако важно, чтобы длина проводников не превышала 15 см.

Если навыков работы с электроникой нет, лучше обратиться к мастеру. В противном случае разобраться в схеме сварочного аппарата будет трудно.

Поэтапное описание сборки

Сборка блока питания. В качестве основы трансформатора рекомендуется брать феррит 7×7 или 8×8. Устройство первичной обмотки осуществляется намоткой проволоки по ширине сердечника. Это улучшает работу устройства при перепадах напряжения. Используются медные провода (проволока) ПЭВ-2, а при отсутствии шины провода соединяют в пучок. Первичная обмотка изолируется стеклотканью. После слоя стеклоткани сверху наматываются витки экранирующих проводов.

Корпус. Этим важным элементом может служить старый системный блок компьютера, в котором есть достаточно необходимых отверстий для вентиляции. Использоваться может старая 10-литровая канистра, в которой можно проделать отверстия и разместить кулеры. Для повышения прочности конструкции из корпуса размещают металлические уголки, закрепляющиеся болтовыми соединениями.

Силовая часть. Роль силового блока играет понижающий трансформатор. Его сердечники могут быть двух видов: Ш 20×208 2000 нм. Между обоими элементами должен быть зазор, что обеспечивается с помощью газетной бумаги. При устройстве вторичной обмотки витки наматываются в несколько слоев. На вторичную обмотку укладывается три слоя проводов, и между ними помещается прокладка из фторопласта. Между обмотками располагают усиленный слой изоляции, позволяющий избежать пробоя напряжения на вторичную обмотку. Конденсатор должен быть напряжением не менее 1000 В.

Для обеспечения циркуляции воздуха между обмотками оставляется воздушный зазор. На ферритовом сердечнике собирают трансформатор тока, включающийся в цепь к плюсовой линии. Сердечник обматывается термобумагой, в качестве которой лучше использовать кассовую ленту. Выпрямительные диоды крепят к алюминиевой пластине радиатора. Выходы диодов соединяют неизолированными проводами, сечение которых равно 4 мм.

Инверторный блок. Основным предназначением инверторной системы является преобразование постоянного тока в переменный с большой частотой. Для ее увеличения используются полевые транзисторы, работающие на закрытие и открытие с высокой частотой. Использовать рекомендуется не один мощный транзистор, а реализовать схему на основании двух менее мощных. Нужно это для стабилизации частоты тока. В схеме должны присутствовать конденсаторы, соединяющиеся последовательно.

Система охлаждения. На стенке корпуса устанавливаются вентиляторы охлаждения, для чего могут быть использованы компьютерные кулеры. Они необходимы для охлаждения рабочих элементов. Чем больше их используется, тем лучше. Обязательно устанавливается два вентилятора для обдувки вторичного трансформатора. Один кулер обдувает радиатор, благодаря чему предотвращается перегрев рабочих элементов — выпрямительных диодов.

Стоит воспользоваться вспомогательным элементом — термодатчиком, который рекомендуется устанавливать на нагревающемся элементе. Датчик срабатывает при достижении критической температуры нагрева какого-либо элемента. После его срабатывания питание устройства отключается.

В процессе работы инверторная сварка быстро нагревается, поэтому обязательно должно быть два мощных кулера. Эти кулеры или вентиляторы помещаются на корпус устройства, чтобы работали на вытяжку воздуха. Свежий воздух поступает в систему через отверстия в корпусе. В системном блоке данные отверстия уже имеются, а при использовании любого другого материала не забудьте об обеспечении притока свежего воздуха.

Пайка платы. Ключевой фактор, ведь схема основана на плате. Транзисторы и диоды на ней важно смонтировать встречно друг к другу. Монтируется плата между радиаторами охлаждения, при помощи чего и соединяется цепь электроприборов. Рассчитывается питающая цепь на 300 В напряжения. Дополнительное расположение конденсаторов 0,15 мкФ позволяет сбрасывать избыток мощности обратно в цепь. На выходе трансформатора помещаются конденсаторы и снабберы, при помощи которых гасится перенапряжение на выходе вторичной обмотки.

Настройка, отладка работы. После сборки инверторной сварки требуется еще ряд процедур, в частности, настройка функционирования. Для этого к ШИМ (широтно-импульсному модулятору) надо подключить 15 В напряжения и запитать кулер. Дополнительно в цепь включают реле через резистор R11. Реле в цепь включается во избежание скачков напряжения в сети 220 В. Важно проконтролировать включение реле, а затем подать питание на ШИМ. В итоге должна получиться картина, когда прямоугольные участки на диаграмме ШИМ должны исчезнуть.

О правильности соединения можно судить, если при настройке реле выдает 150 мА. Если сигнал слабый, значит, платы соединены неправильно. Возможно, пробита одна из обмоток. Для устранения помех укорачиваются все питающие электропроводы.

Проверка работоспособности

После сборочных и отладочных работ проверяется работоспособность сварочного аппарата. Для этого устройство надо запитать от электросети 220 В, далее задать высокие показатели силы тока и сверить показатели по осциллографу. В нижней петле напряжение должно быть в пределах 500 В и не более 550 В. Если все правильно и электроника подобрана строго, показатель напряжения не превысит величины 350 В.

Потом сварка проверяется в действии. С этой целью используются необходимые электроды, и шов раскраивается до полного выгорания электрода. Затем важно проконтролировать температуру трансформатора. Если он попросту закипает, значит, в схеме есть недочеты и работу лучше не продолжать.

После раскраивания двух-трех швов радиаторы нагреются до большой температуры, и важно дать им остыть. Для этого хватит двух-трехминутной паузы, в итоге температура выровняется до оптимальной.

Как пользоваться аппаратом

После включения самодельного аппарата в цепь контроллер автоматически задает определенную силу тока. Если напряжение провода меньше 100 В, значит, устройство неисправно. Придется аппарат разобрать и повторно проверить правильность сборки. При помощи такого вида сварочных аппаратов осуществляется спайка и черных, и цветных металлов. Для сборки сварочного аппарата потребуется владение основами электротехники и, конечно, свободное время для его изготовления.

Инверторная сварка незаменима в гараже. Если не обзавелись еще этим инструментом, сделайте его самостоятельно и пользуйтесь в свое удовольствие!

Благодаря своей мобильности сварочные инверторные аппараты получили широкое применение в быту и на производстве. Они обладают огромными преимуществами по сравнению со сварочными трансформаторными агрегатами для сварочных работ. Принцип действия, устройство и их типовые неисправности должен знать каждый. Не у всех есть возможность приобрести сварочный инвертор, поэтому радиолюбители выкладывают схемы сварочного инвертора своими руками в интернет.

Общие сведения

Трансформаторные сварочные аппараты стоят сравнительно недорого и легко ремонтируются из-за их простого устройства. Однако они обладают значительным весом и чувствительны к напряжению питания (U). При низком U производить работы невозможно, так как происходят значительные перепады U, в результате которого могут выйти из строя бытовые приборы. В частном секторе часто бывают проблемы с линиями электропередач, так как в бывших странах СНГ большинство ЛЭП требуют замены кабеля.

Электрический кабель состоит из скруток, которые часто окисляются. В результате этого окисления возникает рост сопротивления (R) этой скрутки. При значительной нагрузке они нагреваются, а это может привести к перегрузке ЛЭП и трансформаторной подстанции. Если подключать сварочный аппарат старого образца к счетчику электроэнергии, то при низком U будет срабатывать защита («выбивать» автоматы). Некоторые пытаются подключить сварочник к счетчику электроэнергии, нарушая закон.

Подобное нарушение карается штрафом: потребление электроэнергии происходит незаконно и в больших количествах. Для того чтобы сделать работу более комфортной — не зависеть от U, не поднимать тяжести, не перегружать ЛЭП и не нарушать закон — нужно использовать сварочный аппарат инверторного типа.

Устройство и принцип действия

Сварочный инвертор устроен так, что подойдет и для домашнего применения, и для работы на предприятии. Он способен при небольших габаритах обеспечить стабильное горение сварочной дуги и даже использовать ток сварки, значительно превышающий показатель обыкновенного сварочного аппарата. Он использует ток высокой частоты для генерации сварочной дуги и представляет собой обыкновенный импульсный блок питания (такой же, как и компьютерный, только с большей силой тока), что и делает схему сварочного аппарата несложной.

Основные принципы его работы следующие: выпрямление входного напряжения; преобразование выпрямленного U в высокочастотный переменный ток при помощи транзисторных ключей и дальнейшее выпрямление переменного U в постоянный ток высокой частоты (рисунок 1).

Рисунок 1 — Схематическое устройство сварочника инверторного типа.

При использовании ключевых транзисторов высокой мощности происходит преобразование постоянного тока, который выпрямляется при помощи диодного моста в высокочастотный ток (30..90 кГц), что позволяет снизить габариты трансформатора. Выпрямитель на диодах пропускает ток только в одном направлении. Происходит «отсечение» отрицательных гармоник синусоиды.

Но на выходе выпрямителя получается постоянное U с пульсирующей составляющей. Для преобразования его в допустимый постоянный ток с целью корректной работы ключевых транзисторов, работающих только от постоянного тока, используется конденсаторный фильтр. Конденсаторный фильтр представляет собой один или несколько конденсаторов большой емкости, которая позволяет заметно сгладить пульсации.

Диодный мост и фильтр составляют блок питания для инверторной схемы. Вход инверторной схемы выполнен на ключевых транзисторах, преобразовывающих постоянное U в переменное высокой частоты (40..90 кГц). Это преобразование нужно для питания импульсного трансформатора, на выходе которого получается высокочастотный ток низкого U. От выходов трансформатора запитывается высокочастотный выпрямитель, а на выходе генерируется высокочастотный постоянный ток.

Устройство не очень сложное, и любой сварочник-инвертор поддается ремонту. Кроме того, существует множество схем, по которым можно сделать самодельный инвертор для сварочных работ.

Самодельный сварочный аппарат

Собрать инвертор для сварки просто, так как существует множество схем. Возможно сделать сварку из блока питания компьютера, сбить для него ящик, но получится сварочник низкой мощности. Подробно о создании простого инвертора из компьютерного БП для сварки можно ознакомиться в интернете. Огромной популярностью пользуется инвертор для сварки на ШИМ — контроллере типа UC3845. Микросхема прошивается при помощи программатора, который можно приобрести только в специализированном магазине.

Для прошивки нужно знать основы языка «С ++», кроме того, возможно скачать или заказать уже готовый программный код. Перед сборкой нужно определиться с основными параметрами сварочника: максимально допустимый ток питания составляет не более 35 А. При токе сварки равной, 280 А, U питающей сети составляет 220 В. Если проанализировать параметры, можно сделать вывод о том, что эта модель по характеристикам превышает некоторые заводские модели. Для сборки инвертора следует руководствоваться блок-схемой на рисунке 1.

Схема БП является несложной, и собрать ее достаточно просто (схема 1). Перед сборкой нужно определиться с трансформатором и найти подходящий корпус для инвертора. Для изготовления БП- инвертора нужен трансформатор. .

Этот трансформатор собирается на основе ферритового сердечника Ш7х7 или Ш8х8 с первичной обмоткой провода диаметром (d) 0,25..0,35 мм, количество витков 100. Несколько вторичных обмоток трансформатора должны иметь следующие параметры:

1. 15 витков с d = 1..1,5 мм.
2. 15 витков с d = 0,2..0,35 мм.
3. 20 витков с d = 0,35..0,5 мм.
4. 20 витков с d = 0,35..0,5 мм.

Перед намоткой нужно ознакомиться с основными правилами намотки трансформаторов.

Схема 1 — Схема блока питания инвертора

Навесным монтажом детали желательно не соединять, а сделать для этих целей печатную плату. Существует много способов изготовления печатной платы, но следует остановиться на простом варианте — лазерно-утюжной технологии (ЛУТ). Основные этапы изготовления печатной платы:

1. Приобрести в специализированном магазине односторонний гетинакс с медной фольгой и хлористое железо.
2. Изготовить макет печатной платы, используя программное обеспечение Sprint Layout.
3. Распечатать на глянцевой бумаге, используя только лазерный принтер на самом высоком качестве. Обыкновенный струйный принтер для этих целей не подойдет.
4. Прислонить распечатанный рисунок к медной фольге.
5. При помощи нагретого утюга произвести перенос рисунка на фольгу, который должен получиться отчетливым.
6. После этого выключить утюг и опустить плату в хлористое железо для вытравливания. Главное — не передержать и постоянно контролировать процесс, длительность которого зависит от концентрации хлористого железа.
7. По окончании вытравливания нужно достать плату и промыть под проточной водой.

После изготовления трансформатора и печатной платы нужно приступить к монтажу радиокомпонентов по схеме блока питания сварочного инвертора. Для сборки БП понадобятся радиодетали:

• 2 регулятора LM78L15.
• TOP224Y.
• Интегральная микросхема TL431.
• BYV26C.
• 2 диода HER307.
• 1N4148.
• MBR20100CT.
• P6KE200A.
• KBPC3510.
• Оптопара типа PC817.
• С1, С2: 10мк 450 В, 100мк 100 В, 470мк 400 В, 50мк 25 В.
• C4, C6, C8: 0,1мк.
• C5: 1н 1000 В.
• С7: 1000мк 25 В.
• Два конденсатора 510 п.
• C13, C14 — 10 мк.
• VDS1 — 600 В 2А.
• Терморезистор типа NTC1 10.
• R1: 47k, R2: 510, R3: 200, R4: 10k.
• Резисторы гасящие: 6,2 и 30 на 5Вт.

После сборки БП нельзя подключать и проверять, так как он рассчитан именно для инверторной схемы.

Изготовление инвертора

Перед началом изготовления высокочастотного трансформатора для инвертора нужно изготовить гетинаксовую плату, руководствуясь схемой 2. Трансформатор выполнен на магнитопроводе типа «Ш20х28 2000 НМ» с рабочей частотой 41 кГц. Для его намотки (I обмотки) необходимо использовать медную жесть толщиной 0,3..0,45 мм и шириной 35..45 мм (ширина зависит от каркаса). Нужно сделать:

1. 12 витков (площадь поперечного сечения (S) около 10..12 кв. мм.).
2. 4 витка для вторичной обмотки (S = 30 кв. мм.).

Высокочастотный трансформатор нельзя мотать обыкновенным проводом из-за возникновения скин-эффекта. Скин-эффект — способность высокочастотных токов вытесняться на поверхность проводника, тем самым нагревая его. Вторичные обмотки следует разделить пленкой из фторопласта. Кроме того, трансформатор должен нормально охлаждаться.

Дроссель выполнен на магнитопроводе типа «Ш20×28» из феррита 2000 НМ с S не менее 25 кв. мм.

Трансформатор тока выполняется на двух кольцах типа «К30×18×7» и мотается медным проводом. Обмотка l продевается через кольцевую часть, а II обмотка состоит из 85 витков (d = 0,5 мм).

Схема 2 — Схема инверторного сварочного аппарата своими руками (инвертор).

После успешного изготовления высокочастотного трансформатора нужно осуществить монтаж радиоэлементов на печатной плате. Перед пайкой обработать оловом медные дорожки, детали не перегревать. Перечень элементов инвертора:

• ШИМ — контроллер: UC3845.
• MOSFET-транзистор VT1: IRF120.
• VD1: 1N4148.
• VD2, VD3: 1N5819.
• VD4: 1N4739A на 9 В.
• VD5-VD7: 1N4007.
• Два диодных моста VD8: KBPC3510.
• C1: 22 н.
• C2, C4, C8: 0,1 мкФ.
• C3: 4,7 н и C5: 2,2 н, C15, С16, С17, C18: 6,8 н (только использовать К78−2 или СВВ- 81).
• C6: 22 мк, С7: 200 мк, С9-С12: 3000 мк 400 В, C13, C21: 10 мк, C20, C22: 47мк на 25 В.
• R1, R2: 33k, R4: 510, R5: 1,3 k, R7: 150, R8: 1 на 1 Вт, R9: 2 M, R10: 1,5 k, R11: 25 на 40 Вт, R12, R13, R50, R54: 1 к, R14, R15: 1,5 k, R17, R51: 10, R24, R25: 30 на 20Вт, R26: 2,2 к, R27, R28: 5 на 5Вт, R36, R46-R48, R52, R42-R44 — 5, R45, R53 — 1,5.
• R3: 2,2 k и 10 к.
• К1 на 12 В и 40А , К2 — РЭС-49 (1).
• Q6-Q11: IRG4PC50W.
• Шесть MOSFET-транзисторов IRF5305.
• D2 и D3: 1N5819.
• VD17 и VD18: VS-HFA30PA60CPBF; VD19-VD22: VS-HFA30PA60CPBF.
• Двенадцать стабилитронов: 1N4744A.
• Две оптопары: HCPL-3120.
• Катушка индуктивности: 35 мк.

Перед проверкой схемы на работоспособность нужно еще раз визуально проверить все соединения.

Основные рекомендации

Перед сборкой нужно внимательно ознакомиться со схемой инверторной сварки и приобрести все необходимое для изготовления: купить радиодетали в специализированных радиомагазинах, найти подходящие каркасы трансформаторов, медную жесть и провод, продумать дизайн корпуса. Планирование работы значительно упрощает процесс сборки и экономит время. При пайке радиокомпонентов следует применять паяльную станцию (индукционная с феном), для исключения возможного перегрева и выхода из строя радиоэлементов. Соблюдать нужно и правила техники безопасности при работе с электричеством.

Дальнейшая настройка

Все силовые элементы схемы должны иметь качественное охлаждение. Транзисторные ключи необходимо «сажать» на термопасту и радиатор. Желательно применять радиаторы от микропроцессоров мощного типа (Athlon). Наличие вентилятора для охлаждения в корпусе обязательно. Схему БП можно доработать, поставив конденсаторный блок перед трансформатором. Нужно использовать К78−2 или СВВ-81, так как другие варианты недопустимы.

После подготовительных работ нужно приступить к настройке сварочного инвертора. Для этого нужно:

1. Подключить 15 В к ШИМ, подав питание на ШИМ и на систему охлаждения. Реле К1 выполняет роль ключа для замыкания R11 — при времени срабатывании первого около 10 секунд. Кроме того, выполняется зарядка С9-C12, которые разряжаются через R11. Наличие R11 обязательно, так как оно обезопасит конденсаторы от взрыва из-за всплеска тока при подаче сетевого питания.
2. При помощи осциллографа выполнить проверку платы на наличие прямоугольных импульсов, идущих к HCPL3120 после срабатывания К1 и К2. Кроме того, реле К1 должно быть подключено после зарядки конденсаторов. Во время работы инвертора без нагрузки (холостой ход) сила тока должна быть менее 100 мА.
3. Правильность установки фаз высокочастотного трансформатора проверяется 2-лучевым осциллографом. Для этого нужно выставить частоту ШИМ 50..55 Гц и измерить значение U, которое должно быть менее 330 В. Потребление моста должно быть 120..150 мА. При работе сварочного инвертора трансформаторы не должны сильно шуметь, а если такое происходит, нужно разобраться в этом. Шум часто происходит из-за плохо зажатых пластин магнитопровода. Смотреть на осциллограф и плавно крутить ручку переменного резистора.
4. Параметры U не должны превышать 540 В (345 В является оптимальным значением U). После измерений нужно отсоединить осциллограф и начать варить металл. Время сварки нужно начинать с 10 секунд и постепенно увеличивать его до 5 минут. Если все сделано верно, то шума не должно быть.

Существуют и более совершенные модели сварочников инверторного типа, в силовую схему которых входят тиристоры. Широкое распространение также получил инвертор «Тимвала», который можно найти на форумах радиолюбителей. Он имеет более сложную схему. Подробнее с ним можно ознакомиться в интернете.

Таким образом, зная устройство и принцип работы сварочного аппарата инверторного типа, собрать его своими руками не представляется непосильной задачей. Самодельный вариант практически не уступает заводскому и даже превосходит его некоторые характеристики.

Домашнее хозяйство требует наличия определенных инструментов. Сварочные работы производятся с использованием инвертора, который широко востребован в обиходе. Изготовить сварочный инвертор своими руками не составит особого труда и финансовых вложений, достаточно иметь небольшие познания электрики, чтения чертежей. Качественный инвертор на рынке стоит не малых денег, а более доступные аналоги могут не соответствовать требуемым параметрам.

Характеристики самодельного инвертора и материалы для его сборки

Для эффективной работы устройства понадобиться использовать качественные материалы. Некоторые части возможно применить от старых блоков питания или найти на разборках радиодеталей. Основные технические характеристики устройства:

• Потребляемое напряжение составляет 220 Вольт.
• На входе сила тока не менее 32 ампер.
• Сила тока, производимая аппаратом – 250 А.

Схема сборки сварочного инвертора

Основная схема сварочного инвертора состоит из блока питания, дросселей, силового блока. Для изготовления устройства понадобятся инструменты и детали:

• Комплект отверток для демонтажа и дальнейшей сборки.
• Паяльник, необходим для соединения электронных элементов.
• Нож и полотно по металлу для изготовления правильной формы конструкции.
• Кусок металла толщиной 5-8 мм для формирования корпуса.
• Саморезы или болты с гайками для крепления.
• Платы для электронных схем.
• Медные изделия в виде проводов, служат для обмотки трансформатора.
• Стеклоткань либо текстолит.

В домашнем обиходе пользуется популярностью самодельный сварочный инвертор однофазного типа, сделанный своими руками.

Сварочный инвертор однофазного типа

Такой инвертор питается от бытовой сети 220 В, бывают случаи, когда необходимо изготовить устройство, питание которого происходит от трехфазной сети 380 В. Такие аппараты отличаются повышенной эффективностью и мощностью, используются при массовых работах.

Что нужно для сборки инвертора

Основной задачей сварочного инвертора является преобразование силы тока, достаточной для использования в хозяйстве. Работа электродом производится на расстоянии 1 см для получения прочного шва. Изготовление самодельного сварочного инвертора происходит по плану, в соответствие со схемой.

Первично изготавливается блок питания, для его составляющих понадобиться:

• Трансформатор, имеющий сердечник из ферритного материала.
• Обмотка трансформатора с минимальным количеством витков – 100 шт., сечением 0,3 мм.
• Вторичная обмотка изготавливается из трех частей, внутренняя состоит из 15 витков с сечением провода 1 мм, средняя с таким же количеством витков сечением 0,2 мм, наружный слой 20 завитий диаметром не менее 0,35 мм.

Самодельный инвертор необходимо изготавливать в соответствие с требуемыми характеристиками. Для стабильной, устойчивой к перепадам напряжения работы, обмотки используются на полной ширине каркаса. Алюминиевые провода не способны обеспечить достаточную пропускную способность дуги, имеют нестабильный теплоотвод. Качественный аппарат изготавливается с медной шиной.

Изготовление трансформатора и дросселя

Основной задачей трансформатора является преобразование напряжения высокочастотного тока при достаточной его силе. Сердечники могут быть использованы модели Ш20×208, в количестве двух штук. Зазор между деталями возможно обеспечить своими руками, используя обычную бумагу. Обмотка производится своими руками, медной полосой шириной 40 мм, толщина должна быть не менее 0,2 мм. Теплоизоляция достигается с использованием термоленты кассового устройства, она демонстрирует хорошую износостойкость и прочность.

Как сделать трансформатор для инвертора

Использование медного провода при обмотке сердечника недопустимо, т.к. он вытесняет силу тока на поверхность устройства. Для отвода излишнего тепла используется вентилятор или кулер от компьютерного блока питания, а также радиатор.

Инверторный блок отвечает за пропускную способность электрической дуги путем использования транзисторов и дросселей.

Для стабильного хода процесса сварки рекомендуется использовать несколько транзисторов в параллельной цепи, чем один более мощный элемент.

За счет этого происходит стабилизация тока на выходе, при процессе инверторной сварки своими руками, устройство издает меньше шума.

Конденсаторы, соединённые последовательно отвечают за несколько функций:

• Резонансные выбросы минимизируются.
• Потери ампер из-за конструктивных особенностей транзисторов, которые открываются намного быстрее, чем закрываются.

Самодельный трансформатор как основа для инвертора

Трансформаторы сильно нагреваются, за счет большого объема проходящего тока. Для контроля температуры используются радиаторы и вентиляторы. Каждый элемент монтируется на радиаторе из теплоотводящего материала, если имеется возможность установить один мощный кулер, то это сократит время сборки и упростит конструкцию.

Конструкция сварочного аппарата

Основой для аппарата является корпус, возможно использовать системный блок от компьютера формата АТХ, рекомендуется поискать на разборках более старые модели, так как металл использовался толще и качественнее. Также подходит металлическая канистра, при этом случае необходимо вырезать отверстия для вентиляции, установить дополнительные крепления.

Устройство сварочного инвертора

Ферритовый материал используется для обмотки трансформатора блока питания своими руками. Намотка проволоки на сердечник производится по всей ширине, это даст возможность улучшить производительность устройства, устранить перепады напряжения. Медная проволока применяется в самодельном сварочном инверторе, марки ПЭВ-2, стеклотканью изолируется первичная обмотка.

Функция силового блока состоит в понижении силы тока.

Трансформаторы устанавливаются с зазором, между ними прокладывается газетная бумага. Витки наматываются своими руками в несколько слоев первичной обмотки, затем в три слоя накладывается вторичная обмотка. Для защиты от короткого замыкания используется прокладка, не пропускающая ток.

Для предостережения от короткого замыкая отводятся силовые проводники в разные стороны, для охлаждения используют вентилятор.

Как настраивать работу инвертора

Сборка сварочного инвертора не требует особых усилий при наличии необходимых инструментов, материалов. Расходы на изделие, выполненное своими руками минимальны за счет использования не дорогих изделий.

Настройка устройства для правильной работы зачастую требует помощи специалистов, но ее можно выполнить своими руками при соблюдении требований.

1. Напряжение подается на инверторную плату, вентилятор охлаждения в первую очередь. Такой подход исключит перегрев системы и заблаговременный выход из строя.
2. На зарядку силовых конденсаторов отводится немного времени, после этого производится замыкание резистора в цепи. Проверка реле происходит на выходе из резистора, напряжение должно соответствовать нулевому показателю. Токоограничивающий резистор необходим для безопасного использования инвертора, без его применения может произойти возгорание аппарата.
3. Осциллографом измеряется поступающие импульсы тока на трансформатор, соотношение должно быть 66 к 44 процентам.
4. Процесс сварки инвертором, сделанным своими руками проверяется вольтметром, подключенным к оптрону на выходе его усилителя.
5. К выходному мосту подается напряжение силой 16 вольт, для этого используется подходящий блок питания. При работе на холостом ходу, потребляемый ток составляет около 100 мА.

Проверка производится с кратковременных процессов сварки. При выполнении сварки до 10 секунд необходимо контролировать температуру инвертора, если трансформаторы не сильно нагрелись, возможно постепенно увеличивать режим работы.

Проверка соединений инвертора мультиметром

Использование сварочного инвертора, изготовленным своими руками подразумевает выход устройства из строя. Для диагностики необходимо своими руками вскрыть корпус аппарата, проверить напряжение на входе. Распространённой проблемой является выход из строя блока питания, за счет недостаточного охлаждения или некачественных материалов, используемых при продолжительной работе. Также следует визуально осмотреть соединения и проверить их мультиметром. При случаях выхода из строя термодатчика либо предохранителей, необходимо заменить их на новые.

Преимущества и недостатки

Изготовленный своими руками аппарат может использоваться как при домашнем хозяйстве, так и в малых производствах. На первый взгляд конструкция состоит из множества элементов, схема представляется сложной к исполнению своими руками. При выполнении последовательности шагов, использовании качественных материалов, возможно добиться долгосрочной работы при малых затратах. Простой сварочный инвертор стоит на рынке достаточно дорого и не отличается повышенным качеством.

Простой инвертор своими руками

Недостатки заключаются в малом времени продолжительной службы самодельного инвертора. При больших объемах рекомендуется изготовить трехфазный инверторный аппарат своими руками, однако трудно найти источник питания такого типа.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Чем отличается инвертор от трансформатора

Сварочные аппараты бывают двух популярных разновидностей — трансформаторные и инверторные. В чем заключаются особенности тех и других? Чем отличается «инвертор» от «трансформатора» в контексте обозначения тех или иных разновидностей сварочной техники?

Что представляет собой «инвертор»?

«Инвертор» относится к инновационным устройствам для сварки. Принцип его работы заключается в способности преобразовывать электрический ток, поставляемый по переменным сетям (самым распространенным), в выпрямленный постоянный, а после — и переменный с нужной частотой, а также силой, достаточной для осуществления качественной сварки. Для этого используется встроенный выпрямитель «инвертора».

Исследуем более подробно принципы работы инверторного агрегата.

После выпрямления ток сглаживается специальным фильтром, который присутствует в конструкции рассматриваемого аппарата. После — посредством особых транзисторов вновь преобразуется в переменный, но с очень высокой частотой — в несколько десятков кГц. Для сравнения: по сетям электрический ток распространяется с частотой в 50 Гц. Напряжение высокочастотного тока в «инверторе» снижается примерно до 70-90 В, в то время как сила тока увеличивается — примерно до 100-200 А.

Подобная технология позволяет формировать ток для сварки посредством аппаратов с небольшими габаритами, и притом потребляющих относительно немного электроэнергии.

Современные инверторные аппараты, как правило, обеспечивают существенно более высококачественную сварку, чем агрегаты многих других типов. Более того, как считают некоторые эксперты, «инверторы» более удобны в пользовании, чем аналоги. Данные агрегаты хорошо подходят начинающим, имеющим небольшой опыт, сварщикам. Хотя, конечно, применение соответствующих аппаратов требует достаточно высокого уровня профессиональной подготовки работника.

В руки сварщика попадает агрегат с относительно небольшими габаритами и весом — порядка 4 кг. Его удобно переносить с одного места на другое, осуществлять сварку в труднодоступных участках зданий.

В числе наиболее примечательных свойств сварочных аппаратов, о которых идет речь, — способность функционировать даже при не самой стабильной сети, а при необходимости — питаться от автономных домашних электростанций.

«Инверторы» обеспечивают наиболее стабильную подачу сварочного тока. Тот факт, что на входе могут быть колебания напряжения, не играет роли. В результате формируется в достаточной мере устойчивая сварочная дуга. Кроме того, подобная технология сварки значительно уменьшает разбрасывание капель расплавленного металла.

В числе недостатков «инверторов»:

• высокая цена;
• возможность отказов в работе при температуре ниже минус 15 градусов.

Кроме того, особенностью многих инверторных сварочных агрегатов является необходимость задействовать кабель питания, длина которого не превышает 2,5 метров.

к содержанию ↑

Что представляет собой «трансформатор»?

Трансформаторные агрегаты для сварки функционируют на переменном токе и в общем случае не выпрямляют его перед подачей на электрод. Данная особенность предопределяет часто не самое высокое качество формирования швов во время сварки.

Для того чтобы оптимизировать результат работы, сварщик может задействовать внешний выпрямитель. Но нужно иметь в виду, что подобный агрегат стоит недешево: его цена может быть сопоставима со стоимостью «трансформатора». К тому же инсталляция выпрямителя заметно утяжеляет сварочную систему, и потому перенести ее с одного места на другое столь же легко и оперативно, как в случае с «инвертором», непросто.

«Трансформаторы» работают без сбоев и обеспечивают хорошее качество сварки при условии стабильной подачи электричества. Не все типы агрегатов, относящихся к трансформаторным, корректно функционируют при подключении к тем же автономным электростанциям. Пользование «трансформатором» требует особенно высокой квалификации сварщика, наличия у него значительного опыта работы с данным оборудованием.

Рассматриваемые агрегаты не всегда позволяют обеспечивать плавную регулировку подачи сварочного тока. Они менее экономичны, чем «инверторы». Их вес значительно больше, чем у сварочных аппаратов первого типа: он может составлять порядка 40 кг.

В числе неоспоримых достоинств «трансформатора» — простота. Данный аппарат функционирует за счет преобразования тока, подаваемого на трансформатор, — первичного — во вторичный, характеризующийся относительно невысоким напряжением и большой силой тока. В данном случае задействуется принцип электромагнитной индукции. Он предполагает формирование коэффициента преобразования за счет разницы между показателями количества витков на разных участках обмотки — первичном и вторичном.

Таким образом, рассматриваемый агрегат — очень надежный, простой в инсталляции.

«Трансформаторы» стоят относительно недорого. Для них не свойственна сильная чувствительность к морозам — как в случае с «инверторами». Поэтому во многих сферах применения сварочных аппаратов «трансформаторы» незаменимы.

к содержанию ↑

Сравнение

Есть, безусловно, не одно отличие «инвертора» от «трансформатора» в контексте сварочной техники. Разница между рассматриваемыми типами агрегата особенно очевидна при их сравнении в аспекте:

• подаваемого на электрод тока;
• используемых источников электроэнергии;
• размеров;
• веса;
• качества сварки;
• цены;
• морозоустойчивости.

Более наглядно отразить то, в чем разница между «инвертором» и «трансформатором», нам поможет небольшая таблица.

к содержанию ↑

Таблица

Инверторные сварочные аппараты	Трансформаторные сварочные аппараты
Функционируют за счет преобразования переменного тока в постоянный и далее — обратно в переменный с высокой частотой и силой тока	Функционируют за счет усиления тока при использовании принципа электромагнитной индукции
Предполагают выпрямление тока перед подачей на сварочный электрод	Требуют в этих целях задействования выпрямителя — довольно дорогого агрегата, и к тому же заметно утяжеляющего сварочный аппарат
Имеют небольшой размер и вес	Имеют, как правило, существенно больший размер и вес
Во многих случаях позволяют обеспечить более высокое качество сварки	Не всегда обеспечивают качество сварки, сопоставимое с тем, что достигается на «инверторах»
Стоят дороже	Стоят дешевле
Менее морозоустойчивы	Более морозоустойчивы

Особенности работы высокочастотного силового трансформатора в схеме последовательного резонансного инвертора

Введение

В настоящее время в системах индукционного нагрева преобразователь частоты (ПЧ), как правило, строится на основе последовательного резонансного инвертора, согласованного с нагрузкой через трансформатор, позволяющий, кроме этого, обеспечить гальваническую развязку и безопасность обслуживающего персонала.

В процессе работы на трансформатор с мостового инвертора поступает прямоугольное напряжение, которое, как правило, характеризуется определенной степенью несимметрии. Такой режим работы приводит к одностороннему замагничиванию трансформатора и может быть аварийным. Несмотря на наличие большого количества публикаций, посвященных этой теме [1–5], вопросы работы трансформатора в схеме резонансного инвертора, процессы симметрирования рабочего цикла петли гистерезиса, учет влияния индуктивности рассеяния рассмотрены в общем случае, не учитывающем специфики резонансного режима.

Решение этих вопросов важно и актуально для силовой электронной аппаратуры, используемой в технологиях индукционного нагрева, и является целью настоящей статьи.

Процесс подмагничивания трансформатора

Типовая структура преобразователя частоты для установки индукционного нагрева, построенная на основе последовательного резонансного инвертора напряжения, нагруженного через согласующий трансформатор TV1 на последовательный резонансный контур, образованный индуктором с нагреваемой деталью, имеющей активно-индуктивное сопротивление (R_н, L_и), и компенсирующим конденсатором С, изображена на рис. 1. В процессе нагрева параметры нагрузки существенно изменяются, что приводит к изменению резонансной частоты колебательного контура, в связи с этим в систему управления преобразователя частоты вводится узел фазовой автоподстройки частоты, непрерывно настраивающий инвертор на резонансную частоту. При этом возможно однократное появление несимметрии при изменении длительности одного из полупериодов питающего напряжения, которая определяется отношением длительности шага подстройки к резонансному периоду.

Рис. 1. Типовая схема преобразователя частоты УИН

Если к согласующему силовому трансформатору TV1 прикладывается симметричное прямоугольное напряжение, его магнитопровод перемагничивается по симметричной частной петле гистерезиса (рис. 2) и магнитная индукция в нем изменяется от значения +B_р до значения –B_р. Однако разброс динамических параметров IGBT-транзисторов, согласующих драйверов и системы фазовой автоподстройки частоты приводит к неодинаковой длительности полупериодов выходного напряжения и, как следствие, к появлению постоянной составляющей напряжения, прикладываемого к трансформатору Uср и подмагничиванию силового трансформатора постоянным током [1], величину которого можно определить соотношением

где

— среднее значение напряжения на первичной обмотке в течение резонансного периода Т, R_об1 — сопротивление первичной обмотки. Это приводит к смещению центра частной петли гистерезиса по основной кривой намагничивания из точки О в точку О1 (рис. 2), соответствующую напряженности поля Н₀ от намагничивающей силы постоянного тока. Н₀ определяется согласно закону полного тока

где W — количество витков первичной обмотки; l_c — длина силовой магнитной линии трансформатора.

Рис. 2. Смещение частной петли гистерезиса магнитопровода силового трансформатора при наличии подмагничивания постоянным током

Таким образом, ток I_Lμ индуктивности намагничивания трансформатора L_μ можно условно разделить на переменную составляющую, обеспечивающую перемагничивание магнитопровода, и постоянную составляющую, называемую током подмагничивания I₀ и определяемую величиной постоянной составляющей напряжения несимметрии U_ср.

Подмагничивание силового трансформатора приводит к перемагничиванию его сердечника по несимметричному циклу (кривая 2), что при достаточном значении тока подмагничивания приводит к насыщению силового трансформатора и неограниченному росту тока первичной обмотки, несмотря на малое значение В_р (рис. 3). В результате этого происходит перегрузка и выход из строя силовых транзисторов инвертора.

Рис. 3. Подмагничивание магнитопровода постоянным током: а) ток первичной обмотки; б) ток намагничивания трансформатора

Известные в настоящее время методы решения проблем подмагничивания силового трансформатора условно можно свести к четырем группам:

1. Введение обратной связи по потоку рассеяния или току намагничивания силового трансформатора. В этом случае, при увеличении тока подмагничивания, коррекция длительности управляющих импульсов должна производиться в каждом такте управления [4].
2. Выбор магнитопровода трансформатора с непрямоугольной формой петли намагничивания [3]. При этом следует отметить, что чем больше длина магнитной силовой линии и меньше магнитная проницаемость ферромагнитного материала магнитопровода, тем более силовой трансформатор становится устойчивым к подмагничиванию постоянным током (рис. 2), так как постоянная составляющая индукции (B_o), вызванная током подмагничивания (I_o), оказывается значительно меньше диапазона изменения рабочей индукции (B_p).
3. Введение немагнитного зазора в магнитопровод трансформатора, имеющего мощный размагничивающий эффект, приводящий к сдвигу петли гистерезиса и заметному снижению магнитной проницаемости высокопроницаемых материалов при уменьшении остаточной индукции B_r. В связи с этим значительно увеличивается полезный размах индукции [3]. Малые величины зазора фактически не влияют на потери в магнитопроводе, однако оказывают необходимый размагничивающий эффект, исключающий быстрое насыщение магнитопровода при воздействии поля постоянного тока.
4. Включение разделительного конденсатора в первичную обмотку трансформатора (рис. 5), что приводит к симметрированию положения рабочей петли гистерезиса. В этом случае ток подмагничивания силового трансформатора полностью отсутствует за счет того, что среднее значение тока разделительного конденсатора в установившемся режиме равно нулю.

При сопоставлении данных методов следует отметить следующие особенности их реализации. Первый метод является универсальным, однако на практике он связан со значительными сложностями измерения контролируемых параметров (потока рассеивания и тока подмагничивания). К тому же при значительной несимметрии рост тока через первичную обмотку трансформатора в каждом периоде происходит с большой скоростью, что может привести к ситуации, когда ограничение длительности импульсов не успевает скорректировать несимметрию [4].

Второй метод наиболее простой, но его применение не исключает ток подмагничивания, вследствие чего приходится увеличивать запас рабочей индукции по отношению к индукции насыщения, которая должна включать постоянный уровень B_o, обусловленный током подмагничивания.

Введение немагнитного зазора является эффективным методом борьбы с подмагничиванием магнитопровода и позволяет уменьшить смещение частного цикла петли намагничивания при воздействии значительных несимметрий. Однако в этом случае, как и в предыдущем, полностью устранить ток подмагничивания не удается.

В резонансных схемах наиболее эффективен четвертый метод, который полностью исключает ток подмагничивания трансформатора, благодаря чему удается симметрировать частный цикл петли гистерезиса при воздействии значительных несимметрий и сравнительно малом запасе рабочей индукции.

Моделирование переходного процесса в схеме с немагнитным зазором магнитопровода силового трансформатора

Как уже отмечалось ранее, введение немагнитного зазора в магнитопровод трансформатора уменьшает его эффективную проницаемость [2] и позволяет допускать значительные постоянные составляющие напряжения, воздействующие на первичную обмотку трансформатора, почти всегда работающего в асимметричном режиме.

где μ_i — начальная проницаемость неразрезанного магнитопровода, l_g — общая длина зазора, l_c — длина средней линии магнитопровода. Таким образом, изменяя длину зазора, можно получить требуемую эффективную проницаемость магнитопровода определенного размера, в связи с чем, при том же токе подмагничивания вызванная этим током индукция будет гораздо меньше. Это значительно увеличивает полезный размах индукции и повышает устойчивость трансформатора к подмагничиванию.

Аналитический расчет переходного процесса при воздействии несимметрии различных значений на трансформатор с разными значениями μe произвести довольно трудно из-за существенно нелинейного характера выражений, описывающих аппроксимацию петли намагничивания. Поэтому для моделирования переходного процесса работы силового трансформатора в асимметричном режиме был использован программный комплекс Orcad 9.2. Для определения параметров математической PSpice-модели магнитопровода марки 5БДСР с немагнитным зазором 0,9 мм была применена программа PSpiceModelEditor, входящая в состав комплекса. Программа производит экстраполяцию параметров модели по заранее известной форме петли намагничивания. В результате экстраполяции были получены параметры магнитопровода марки 5БДСР, достаточно близкие к реальным.

Параметры математической PSpice-модели магнитопровода 5БДСР:

• LEVEL = 2 — индекс модели;
• A = 45037 А/м — параметр формы безгистерезисной кривой намагничивания;
• AREA = 1,57 см² — площадь поперечного сечения магнитопровода;
• C = 1,4905 — постоянная упругого смещения доменных границ;
• GAP = 0,09 см — ширина воздушного зазора;
• K = 17371 А/м — постоянная подвижности доменов;
• MS = 686630 А/м — намагниченность насыщения;
• PACK = 0,99 — коэффициент заполнения сердечника;
• PATH = 0,014 м — средняя длина магнитной силовой линии.

Моделирование производилось в условиях непрерывного воздействия несимметричной составляющей напряжения на один из полупериодов переменного напряжения, подаваемого на вход первичной обмотки со следующими параметрами:

• U_пит = 500 В — амплитуда переменного прямоугольного напряжения;
• U_ср = 50 мВ — величина несимметрии;
• L_μ = 10 мГн — индуктивность намагничивания трансформатора;
• R_об1 = 0,02 Ом — сопротивление первичной обмотки постоянному току;
• f₂ = 10 кГц — резонансная частота колебательного контура, расположенного по вторичной обмотке.

Моделирование воздействия несимметричной составляющей напряжения на силовой трансформатор показало наличие переходного процесса, приводящего к установившейся несимметричной петле намагничивания его магнитопровода (рис. 4в) с постоянной времени, равной

Результаты моделирования приведены на рис. 4 и подтверждают справедливость выражения (1), описывающего величину смещения установившегося частного цикла, и выражения (4), характеризующего динамику переходного процесса.

Рис. 4. а) Переходный процесс индукции трансформатора; б) постоянная составляющая несимметрии U_ср; в) установившийся частный цикл петли гистерезиса

Следует отметить, что при введении несимметрии частный цикл петли гистерезиса устанавливается на уровне, определяемом величиной тока подмагничивания. Дальнейший рост тока подмагничивания приводит к смещению частной петли намагничивания и насыщению магнитопровода. Для повышения устойчивости магнитопровода к воздействию тока подмагничивания необходимо увеличение немагнитного зазора магнитопровода, что не всегда возможно из-за возрастания потерь на перемагничивание и значительного роста тока намагничивания трансформатора.

Моделирование переходного процесса в схеме с разделительным конденсатором

Применение разделительного конденсатора в первичной обмотке силового трансформатора (рис. 5) является более эффективным методом борьбы с подмагничиванием, так как позволяет симметрировать положение частного цикла петли намагничивания магнитопровода при воздействии значительно больших несимметрий.

Рис. 5. Электрическая схема замещения силового трансформатора

Ввиду последовательного включения разделительного конденсатора с первичной обмоткой трансформатора постоянная составляющая ее тока отсутствует, то есть ток подмагничивания всегда равен нулю. Однако в этом случае образуется резонансный контур между разделительным конденсатором С_р и индуктивностью намагничивания трансформатора L_μ (рис. 5). При скачке несимметрии и возникает переходный колебательный процесс (рис. 6) на частоте

Рис. 6. Форма тока намагничивания и индукции на периоде колебаний резонансного контура между С_р и L_μ

При возникновении колебаний напряжение на первичной обмотке трансформатора превышает напряжение питания, в результате чего увеличивается рабочая индукция силового трансформатора (рис. 7а). Напряжение на разделительном конденсаторе складывается из двух составляющих (рис. 7б), первая (высокочастотная) обусловлена протеканием приведенного тока колебательного контура, расположенного на вторичной обмотке, а вторая (низкочастотная) обусловлена переходным процессом, образующимся при воздействии Ucp на колебательный контур, расположенный на первичной обмотке. Вторая составляющая определяется произведением тока подмагничивания на величину реактивного сопротивления разделительного конденсатора. Таким образом, с учетом (1)

где I_н^* — приведенное значение тока вторичной обмотки, R_н^* — приведенное значение сопротивления вторичной обмотки, δ = R_об1/2L_μ декремент затухания, определяющий длительность переходного процесса Т_пп.

Рис. 7. Переходной процесс индукции силового трансформатора при скачке несимметрии с Т_пп = 0

Для аналитического описания рабочей индукции магнитопровода необходимо определить напряжение на первичной обмотке трансформатора, которое складывается из напряжения питания и напряжения разделительного конденсатора. Поэтому в выражении для расчета индукции трансформатора также присутствуют две составляющие, обусловленные резонансными контурами, расположенными в первичной и вторичной обмотках трансформатора.

где S_c — площадь поперечного сечения магнитопровода, δB — величина завышения индукции трансформатора.

Для исключения низкочастотных колебаний, то есть для приведения переходного процесса к апериодическому виду, необходимо, чтобы крутизна фронта возмущения (несимметрии) была больше периода колебаний (T_в = 1/f₁). Результаты моделирования, соответствующие данному условию, показаны на рис. 8, отмечено отсутствие перерегулирования рабочей индукции, ее амплитуда не превышает амплитуды в установившемся режиме.

Рис. 8. Переходной процесс индукции силового трансформатора при скачке несимметрии с Т_пп = 10 мс а) индукция силового трансформатора; б) величина несимметрии и напряжение на проходной емкости

Индуктивность рассеяния трансформатора

Одним из важных параметров, определяющих качество работы трансформатора, является индуктивность рассеяния его обмоток (L_s). Как известно, магнитный поток трансформатора можно условно разделить на рабочий (основной) поток и поток рассеяния. Первый из этих потоков сцеплен с обеими обмотками, и его путь проходит в основном по магнитопроводу, а второй сцеплен только с одной из обмоток и проходит по воздуху.

Индуктивность рассеяния, как правило, определяется геометрическими размерами и расположением обмоток силового трансформатора. Одним из вариантов расчета L_s является предложенный в [1], согласно которому, L_s, приведенную к виткам, вычисляют по общей формуле

где p — средний периметр витка, g₁₂, g₁, g₂, — среднегеометрические расстояния сечений обмоток относительно друг друга.

На электрической схеме замещения силового трансформатора индуктивность рассеяния располагается последовательно в первичной и вторичной цепях (рис. 5). При этом если нагрузка представлена высокодобротным колебательным контуром, а индуктивность рассеяния имеет достаточно большую величину, реактивная составляющая напряжения, подаваемого на первичную обмотку трансформатора, может оказаться более активной (рис. 9). В результате происходит завышение рабочей индукции трансформатора на величину δВ.

Рис. 9. Диаграммы работы трансформатора с L_s: а) напряжение на трансформаторе ТХ1 при завышении рабочей индукции; б) рабочая индукция трансформатора

Для получения аналитической интерпретации условия, при котором завышения рабочей индукции не происходит (U_pTV<U_aTV), необходимо определить составляющие напряжения, передаваемого через трансформатор. Реактивную составляющую напряжения первичной обмотки можно представить так:

Активная составляющая напряжения первичной обмотки будет представлена следующим образом

где Е — напряжение питания.

Учитывая, что при единичном коэффициенте трансформации U_Cр = EQ4/π, можно записать условие минимизации рабочей индукции

где Q — добротность колебательного контура, расположенного по вторичной обмотке.

Таким образом, для минимизации рабочей индукции силового трансформатора необходимо и достаточно, чтобы величина индуктивности индуктора Lи была в Q раз больше индуктивности рассеяния первичной обмотки.

Некоторые технологические процессы индукционного нагрева требуют регулирования мощности, передаваемой в нагрузку (нагреваемый объект), что может быть достигнуто путем периодического закорачивания первичной обмотки трансформатора смежными транзисторами инвертора в течение нескольких резонансных периодов. В результате в резонансном контуре возникают свободные затухающие колебания. При этом L_s включается последовательно в резонансный контур. Таким образом, при протекании тока по первичной обмотке, на L_s возникает падение напряжения (рис. 10б), которое приводит к завышению рабочей индукции трансформатора δВ (рис. 10г). Индуктивность рассеяния вторичной обмотки в этом случае можно не учитывать, так как она включена последовательно с индуктивностью индуктора и нагрузки и компенсируется резонансной емкостью, поэтому на завышение габаритной мощности трансформатора не оказывает никакого влияния.

Рис. 10. Диаграммы работы трансформатора с L_s в режиме закорачивания первичной обмотки: а) напряжение первичной обмотки — U₁₀; б) напряжение на L_s1 — U₁₂; в) ЭДС первичной обмотки — U₂₀; г) индукция согласующего трансформатора

Включение разделительного конденсатора позволяет не только исключить ток подмагничивания трансформатора, но и компенсировать влияние рассеяния первичной обмотки.

При этом величина С_р определяется согласно условию компенсации реактивной составляющей напряжения (U_Ls1 = U_Cр):

При такой компенсации L_s1 превышения рабочей индукции не происходит ни в одном из режимов работы трансформатора. Это повышает технико-эксплуатационные характеристики силового трансформатора и расширяет спектр нагрузок, с которыми может работать преобразователь частоты.

Пусковой режим работы трансформатора на резонансную нагрузку

Пусковой режим должен обеспечивать нормальный переходный процесс и выход рабочей точки петли гистерезиса на симметричный частный цикл в рабочем режиме. Если изначально магнитопровод силового трансформатора был полностью размагничен, при подаче на трансформатор напряжения с частотой резонансного контура центр частного цикла петли намагничивания смещается по основной кривой намагничивания из точки О в точку О1, поэтому рабочая индукция оказывается увеличенной по отношению к своему установившемуся значению в два раза (рис. 11а).

Моделирование переходного процесса при пуске показало, что происходит размагничивание трансформатора (рис. 11б) с постоянной времени τ, определяемой выражением (4). При этом видно, что величина перерегулирования индукции трансформатора достигает удвоенного значения. Для устранения перерегулирования пуск инвертора рекомендуется производить с повышенной частоты, соответственно в два раза превышающей резонансную. По мере размагничивания силового трансформатора частота может быть итерационно приближена к резонансной, при этом величина шага подстройки не должна приводить к превышению рабочей индукции (рис. 11в).

Рис. 11. Переходной процесс при пуске трансформатора: а) первый цикл петли намагничивания; б) процесс размагничивания трансформатора; в) нормальный пуск трансформатора

Заключение

Работа трансформатора в схеме последовательного резонансного инвертора обусловлена рядом особенностей. Прежде всего, это наличие постоянно действующего тока подмагничивания, образующегося из-за несимметрии напряжения, прикладываемого к первичной обмотке трансформатора. Введение немагнитного зазора в магнитопровод трансформатора позволяет существенно повысить устойчивость частного цикла при определенном подмагничивании. При больших несимметриях напряжения инвертора рекомендуется включение разделительного конденсатора в первичную обмотку, что является наиболее универсальным методом, обеспечивающим симметрирование петли намагничивания магнитопровода. Следует отметить, что включение разделительного конденсатора позволяет не только устранить подмагничивание трансформатора, но и компенсировать паразитное влияние индуктивности рассеяния силового трансформатора. Важной особенностью этого метода является образование разделительным конденсатором резонансного контура с индуктивностью намагничивания трансформатора. Поэтому при ступенчатом воздействии на трансформатор напряжения с определенной величиной несимметрии возникают низкочастотные колебания, приводящие к завышению рабочей индукции трансформатора. В статье определено, что для устранения этих колебаний и минимизации рабочей индукции необходимо, чтобы фронт роста несимметрии не превышал постоянную времени колебательного процесса, что является основой для расчета разделительной емкости.

Выявлена зависимость рабочей индукции трансформатора от индуктивности рассеивания его первичной обмотки, показано, что условием завышения индукции трансформатора является превышение реактивной составляющей его напряжения активной.

Литература

1. Русин Ю. С., Гликман И. Я., Горский А. Н. Электромагнитные элементы радиоэлектронной аппаратуры. Справочник. М.: Радио и связь. 1991.
2. Ромаш Э. М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь. 1981.
3. Гусев Б., Овчинников Д. Мостовой преобразователь с удвоителем тока при подмагничивании сердечника трансформатора // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2005. Вып. 5.
4. Андреев В. В. Несимметричный режим работы силового трансформатора в транзисторном преобразователе. / Сб. статей под ред. Ю. И. Конева. Электронная техника в автоматике. Вып.2. М.: Советское радио. 1971.

Индивидуальные инверторные трансформаторы для приложений преобразования энергии

Инверторные трансформаторы с питанием от напряжения предназначены для поддержки различных электронных приложений. Это электронные трансформаторы, используемые для преобразования мощности постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Custom Coils предоставляет инвертирующие трансформаторы, которые могут поддерживать приложения как с низкой, так и с высокой мощностью.

Наши силовые инверторные трансформаторы предназначены для поддержки приложений, состоящих из инверторных цепей.Как правило, переключатели цепи можно переключать для включения или выключения. Коммутация прерывает сигнал постоянного тока и делает его похожим на сигнал переменного тока. Основным аспектом инвертора трансформатора Custom Coils является то, что он может повышать или понижать этот прерванный сигнал постоянного тока.

Инверторные трансформаторы предлагают множество преимуществ для приложения и заказчика. Они спроектированы так, чтобы быть легкими, компактными и портативными. Эти трансформаторы состоят из первичной и вторичной обмоток.Когда происходит переключение, переменный ток пропускается через первичные обмотки. Это позволяет трансформатору контролировать уровень напряжения для приложения. Сердечник трансформатора предназначен для чередования положительного и отрицательного направления магнитного потока. Это означает, что сердечник трансформатора используется биполярно. Используется сердечник небольшого размера, поэтому требуется несколько витков обмотки для выработки требуемого количества энергии для приложения.

Особенности и характеристики

• Входная частота до 350 кГц
• Поддержка нескольких топологий
• Низкое искажение сигнала
• Высокая проходимость
• Монтаж на печатной плате
• Крепление на поверхность
• Терминал для шпульки со сквозным отверстием

Конструкция и дизайн / Элементы дизайна

Поскольку инвертор представляет собой гибридный переключающий трансформатор, он использует те же методы конструкции и проектирования.Во-первых, общая выходная мощность и рабочая частота определяют общий размер и форму инверторного трансформатора. Это вместе с любыми конкретными требованиями к механической конструкции, указанными заказчиком, помогает определить геометрию сердечника, которая «лучше всего подходит» для конкретной конструкции.

Индивидуальный дизайн начинается с сердечника трансформатора. Компания Custom Coils использует магнитопроводы от нескольких ведущих производителей магнитов. Это обеспечивает гибкость при проектировании и снижает затраты на проектирование.Сердечники катушек Custom Coils изготовлены из феррита, который представляет собой керамические конструкции различной формы, отлитые под давлением. Эти сердечники изготавливаются путем смешивания оксидов железа с другими оксидами или карбонатами. Карбонаты состоят из металлов, таких как магний, никель или цинк. После того, как ядрам придана форма, их обжигают в печи и дают остыть. Затем эти сердечники можно собрать с соответствующими катушками для создания инверторного трансформатора.

Обмотка инвертора также играет ключевую роль.Часто это определяется топологией схемы инвертора. Часто эти схемы требуют одиночного, двойного или центрального отвода первичных обмоток. Другим требуется несколько вторичных или вспомогательных обмоток. Все эти нестандартные обмотки могут быть встроены в индивидуальный инверторный трансформатор

.

Сопутствующие товары

Приложения

• Производство систем ИБП
• Электростанции
• Фотоэлектрические сети
• Электроника для лифтов
• Системы резервного копирования лифта
• Панели управления механизмами
• Передача энергии ветряной мельницы
• Приложения с нелинейной нагрузкой

Custom Coils позволяет проектировать и производить инверторные трансформаторы, которые могут поддерживать приложения для преобразования энергии.Наши продукты обеспечивают такие преимущества, как эксплуатационная гибкость, универсальность применения и общая долговечность. Наши индивидуальные трансформаторы могут удовлетворить требования самых требовательных приложений. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших продуктах и ​​решениях.

Преобразователь мощности | Трансформатор | Магнитный компонент

Преобразователи постоянного тока в постоянный

Yuan Dean является профессиональным производителем преобразователей постоянного тока в постоянный ток на Тайване и производит различные серии преобразователей постоянного тока в постоянный.Диапазон наших преобразователей постоянного тока в постоянный составляет от 0,25 Вт до 100 Вт, с размерами от 11,5 x 6,0 x 10,0 мм до 76,7 x 66,5 x 21,5 мм, мы предоставляем нашим клиентам несколько вариантов выбора на основе нашей широкой линейки продуктов, которые тем временем будут применяться в промышленная, медицинская, железнодорожная, БТИЗ.

Подробнее

Преобразователи переменного тока в постоянный

Юань Дин предоставляет клиентам различные спецификации для высокоэффективных преобразователей переменного тока в постоянный с экологически чистой энергией, преимуществами таких продуктов являются широкий диапазон входного напряжения, высокая эффективность, высокая надежность, низкое энергопотребление и безопасность. изоляция.Ассортимент продукции AC-DC составляет от 0,5 Вт до 300 Вт и разработан в соответствии со стандартами Energy Star, EMC, UL60950 и IEC60950 для удовлетворения требований заказчика по сертификации UL / CE / CB.

Подробнее

RJ45 с Magnetics

Юань Дин производит разъем RJ45 более 20 лет, с отличными способностями к проектированию и хорошим управлением для обеспечения качества продуктов RJ45. Существуют различные варианты внешнего вида и скорости транспортировки для продуктов RJ45, такие как как с окном на экране или без него, 1 или 2 встроенных разъема USB / RJ45, 2 встроенных разъема N, RJ45 90 ° или 180 ° RJ45, сквозное отверстие, поверхностный монтаж, 1 x 2, 1 x 4, 1 x 5 портов доступны и т. д., мы предлагаем несколько вариантов выбора в соответствии с требованиями клиентов.Продукты RJ45 могут быть применены к PHY IC сети PoE со скоростью передачи 10Base, 10 / 100Base, 1000Base (1G), 2,5G, 5G, 10G, что обеспечивает гибкий выбор. YDS также предлагает индивидуальное обслуживание, чтобы удовлетворить потребности клиентов, если есть особые спецификации.

Подробнее

Продукты для фильтров LAN

Yuan Dean предлагает сетевой фильтр или сетевой фильтр для различных размеров на выбор, таких как сквозное отверстие, тип для поверхностного монтажа, 10/100 / 1G / 2.5G / 5G / 10G Base-T, нижняя заливка или без заливки, максимальное сопротивление давлению может достигать 5 кВ переменного тока. Электрические характеристики проходят испытательное оборудование, чтобы гарантировать стабильное и хорошее качество.

Подробнее

Ethernet / силовой трансформатор

Юань Дин является профессиональным производителем трансформаторов и специализируется на производстве ряда трансформаторов, таких как высокочастотные силовые трансформаторы, высокочастотные переключающие трансформаторы, индуктивные трансформаторы и многие другие. Поскольку для электронных продуктов требуется изоляция, соединенная с спичкой и устранение шума, потребуется использование трансформаторов. Следовательно, электрические характеристики трансформатора будут меняться вместе с общими характеристиками схемы.

Подробнее

Высокочастотный трансформатор

Юань Дин является профессиональным производителем высокочастотных трансформаторов и специализируется на производстве ряда трансформаторов, таких как высокочастотные силовые трансформаторы, высокочастотные переключающие трансформаторы, индуктивные трансформаторы и многое другое.Поскольку для электронных продуктов требуется изоляция, соединенная с спичкой и устранение шума, потребуется использование трансформаторов. Следовательно, электрические характеристики трансформатора будут меняться вместе с общими характеристиками схемы.

Подробнее

Решения POE

POE (Power Over Ethernet) широко применяется для всех видов интернет-коммуникаций, таких как промышленное управление, IP-камеры, точки доступа Wi-Fi и т. Д. Юань Дин предлагает несколько решений системы POE для продукта, индивидуальные требования также приветствуются.Между тем, мы также предлагаем решения PSE (Power Sourcing Equipment) и PD (Power Device).

Подробнее

Преобразователь мощности для медицинского решения

Юань Дин накопил многолетний опыт и посвятил себя исследованиям и разработкам источников питания, и в этом году выпустил преобразователи постоянного тока в постоянный и преобразователи переменного тока в постоянный медицинский класс, отвечающие строгим требованиям медицинское оборудование и система усиленной изоляции.

Подробнее

Преобразователь мощности для решений для железных дорог

Преобразователи постоянного тока в постоянный ток серии Yuan Dean для железных дорог имеют диапазон мощности от 8 до 40 Вт, наша компоновка способна удовлетворить строгие требования и испытания в суровых условиях окружающей среды, чтобы удовлетворить потребности железнодорожных приложений.Входное напряжение составляет от 40 до 160 В, что означает, что оно соответствует нормальным требованиям к потребляемой мощности (24 В / 48 В / 72 В / 110 В) и имеет множество механизмов защиты (защита от перегрузки по току, перенапряжения на выходе, защита от короткого замыкания на выходе). широко используется в железнодорожных инверторах тяги, резервных энергосистемах, мониторинге работы поездов, контроллерах ворот … и многих других железнодорожных системах.

Подробнее

Телекоммуникационные продукты

Трансформаторы предназначены для телекоммуникационных и сетевых трансформаторов и могут использоваться в ISDN, T1 / E1 / CEPT, T3 / DS3 / E3 / STS-1 и домашних сетях, изоляция может защитить компоненты от ненормальное повреждение под высоким давлением, согласование связи периферийных цепей и снижение шума.YDS предоставляет трансформаторы для электросвязи и локальной сети, в том числе телекоммуникационные трансформаторы, импульсные трансформаторы, трансформаторы SMT, трансформаторы для PoE, коммутации, аудио, линии ADSL / ISDN и многое другое. Серия телекоммуникационных трансформаторов прошла 100% испытания с изоляцией 1500 В среднеквадратического значения и усиленной изоляцией 3000 В среднеквадратичного значения в соответствии с BABT EN41003 / EN60950. Импульсные трансформаторы проходят 100% тестирование электрических свойств, инфракрасной печи оплавления, проверки внешнего вида и целостности упаковки. Трансформаторы SMT проходят 100% испытания с изоляцией 1500 В среднеквадратичного значения, чтобы гарантировать надежность продукции, и признаны UL 1950, что дает нашим клиентам больше гарантий качества.Электрические характеристики проходят испытательное оборудование, чтобы гарантировать стабильное и хорошее качество. Для особых требований YDS также может предоставить заказчику индивидуальный дизайн и производственные услуги, чтобы удовлетворить потребности клиентов и добиться максимальной эффективности.

Подробнее

Катушки индуктивности

Yuan Dean производит все виды индукторов, которые имеют сертификацию UL. Применения в энергетике, связи, компьютерном оборудовании, сетевом оборудовании, измерительном оборудовании, промышленном оборудовании, медицинском оборудовании и т. Д.Все индукторы могут быть спроектированы и изготовлены. Помимо стандартных продуктов и образцов, Yuan Dean также принимает индивидуальные услуги для удовлетворения различных потребностей клиентов. В области обеспечения качества YDS имеет сертификат ISO 9001: 2008. В соответствии со стандартом ISO9001 рабочие процессы могут гарантировать качество доступа с хорошей надежностью. Если у вас также есть особые требования к продукту, не стесняйтесь обращаться к нам. Добро пожаловать OEM / ODM сотрудничество!

Подробнее

Драйверы светодиодов

Полный диапазон напряжений, полный выбор, внешний вид – открытая рама, модули, водонепроницаемый блок питания IP67 для различных применений.Принять конструкцию цепи изоляции, безопасную и надежную, достигнув требований к высокому значению коэффициента мощности (PF> 0,9). Высокая эффективность до 85%, другие стандартные функции включают защиту от обрыва / короткого замыкания / перегрузки по току / перенапряжения / перегрева. Кроме того, в ответ на фактический спрос YDS также может предложить неизолированную конструкцию для удовлетворения различных потребностей и аспектов клиентов. Сертификация, получившая сертификат CE (EN55015 и EN61547), связанный с освещением, в отношении дизайна, он также может соответствовать требованиям UL 8750, EN61347.Он идеально подходит для светодиодного внутреннего и наружного освещения.

Подробнее

Автотрансформатор

– Обмотка сердечника EI Повышающий трансформатор для инвертора

Я собираюсь дать вам начало проектирования первичной индуктивности и выбора сердечника, чтобы увидеть, понимаете ли вы, что происходит: –

По идее, инвертор мог бы повышать напряжение постоянного тока 12 В до более высокого напряжения постоянного тока, а затем использовать мост H из полевых МОП-транзисторов для генерации синусоидального среднеквадратичного напряжения 220 В. Этот может быть выполнен (также с использованием H-моста на стороне 12 В, управляющей трансформатором) при фиксированном соотношении метки и пространства 50:50.Это означает, что через трансформатор не проходят сигналы с частотой 50 или 60 Гц, и это значительно уменьшает размер трансформатора.

Поскольку H-мосты находятся на обоих концах (вход постоянного тока и выпрямленный выход), коэффициент повышающего числа витков трансформатора составляет просто 220 к 12 = 18,333 к 1. По причинам обеспечения регулирования из-за спада батареи 12 В это можно сделать равным 20: 1, чтобы сократить накладные расходы. Регулировка обычно обеспечивается высоковольтным мостом MOSFET H.

Если первичная обмотка состоит из «нескольких» витков, а вторичная обмотка пока игнорируется, вы должны убедиться, что сердечник не насыщается, а для этого необходимо знать используемую частоту коммутации (скажем, 100 кГц). Насыщение будет происходить легче в ситуациях без нагрузки, поэтому разумно сначала атаковать это.

Если индуктивность первичной обмотки составляет, скажем, 100 мкГн, пиковый ток в ней определяется как V = L di / dt, где dt – это один полупериод в 100 кГц, то есть 5 мкс. V – напряжение батареи постоянного тока, приводящее в действие первичную обмотку.

di = dt x V / L = 0,6 ампер (пик)

Затем выберите ядро, чтобы увидеть, складываются ли вещи. Вот полезное руководство от Ferroxcube на странице 29 их справочника данных: –

Определите размер сердечника на основе этой таблицы и / или эквивалентов другого производителя.На странице 29 также даются некоторые рекомендации по материалам сердечника, и обычно их материал 3C90 «примерно подходит» для приложений, работающих менее 200 кГц. 3F3 – лучший выбор (более низкие потери в сердечнике), если он доступен с сердечником выбранного вами размера.

Оцените, сколько витков первичной обмотки требуется для получения 100 мкГн (используйте цифру \ $ A_L \ $). Затем вычислите H (напряженность магнитного поля). H – это просто число ампер витков первичной обмотки, разделенное на эффективную длину сердечника (цифра, указанная любым производителем сердечника).{-7} \ cdot 2000 \ cdot 60 \ $ = 0,15 тесла

Это значительно ниже верхнего предела того, к чему вы стремитесь. Феррит значительно насыщается примерно при 0,4 тесла, поэтому, в зависимости от расчетной плотности потока, вы можете либо изменить материал, либо ввести небольшой воздушный зазор, либо изменить размер сердечника.

Просмотрите лист данных керна – они покажут кривую «BH», и это четко укажет вам, где насыщение становится значительным.

В этом примере у меня возникнет соблазн сделать ядро ​​немного меньше, но помните, я не работаю с действительными числами – я извлекаю числа из воздуха, чтобы дать вам представление о процессе.

Это может быть своего рода итеративный процесс на данном этапе, увеличивающийся или уменьшающийся в размерах и, возможно, решающий оставить пробел в ядре. Зазор означает гораздо меньшее насыщение для данного количества витков в амперах, и, чтобы противостоять этому (чтобы вернуться к разумной первичной индуктивности), вам нужно намотать больше витков, чтобы поддерживать ток (и насыщение) до приемлемого предела.

Есть преимущество – вам может потребоваться удвоить индуктивность (из-за введения зазора и, возможно, уменьшения вдвое эффективной магнитной проницаемости), но вам нужно всего лишь приложить \ $ \ sqrt2 \ $ больше витков, чтобы восстановить индуктивность.2 \ $ R потери, так что имейте это в виду. При добавлении воздушного зазора следует учитывать множество факторов – иногда более выгодным является увеличение размера сердечника.

Во всяком случае, это общая идея проектирования первичной обмотки. Что касается выбора шпульки, то после выбора сердечника производитель оговорит варианты. Что касается размера проволоки, у вас ограниченное пространство на шпульке, и я не собираюсь вдаваться в подробности здесь, потому что этот «половинный» ответ слишком длинный в нынешнем виде!

Силовая электроника

– защита инвертора от пускового тока трансформатора

Хорошо, поэтому через некоторое время я нашел несколько предложений, основанных на нескольких статьях из IEEE и других сайтов.Я процитирую их в этом посте.

• Используйте большее (относительно номинальной мощности) отношение T / F, чтобы он не переходил в глубокое насыщение и не потреблял значительно более низкий пусковой ток. Очевидно, это увеличивает стоимость T / F. [1]
• Используйте VSI (инвертор источника напряжения) для регулирования напряжения, приложенного к T / F. Такое решение известно как компенсаторы провала напряжения (или компенсаторы провалов напряжения). [1] [2]
• Последовательное (не мгновенное) замыкание каждой фазы переключателя, соединяющего Т / Ф с сетью.Таким образом достигается резкое снижение (или обнуление) пускового тока, поскольку каждая фаза подключается в соответствующее время. В зависимости от области применения может потребоваться система измерения остаточной намагниченности. Реализация также зависит от топологии T / F (3 фазы, 3×1 фазы, Y / Δ). [3] [6]
  • Этот метод также можно комбинировать с размещением сопротивления между общей точкой обмоток и землей, которое во время переходных процессов последовательно подключается к обмоткам.[4] [5]
• Предварительное намагничивание железного сердечника, чтобы ему не требовался большой пусковой ток. Этот метод требует системы для измерения остаточной намагниченности T / F с момента его предыдущей деактивации. [7]

---

ИСТОЧНИКИ:

[1] По-Тай Ченг, Вэй-Тинг Чен, Ю-Син Чен, Чиа-Лонг Ни и Ярсун Лин, «Метод снижения броска тока трансформатора для последовательных компенсаторов провала напряжения», IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 22, НЕТ. 5 СЕНТЯБРЯ 2007

[2] Ю-Син Чен, Чан-И Лин, Джао-Мин Чен и По-Тай Ченг, «Методика снижения бросков тока трансформаторов нагрузки для последовательного компенсатора провала напряжения», IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL.25, NO. 8 АВГУСТА 2010

[3] Мукеш Нагпал, Терренс Г. Мартинич, Али Мошреф, Кип Морисон и П. Кундур, «Оценка и ограничение влияния пускового тока трансформатора на качество электроэнергии», IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVATE, VOL. 21, НЕТ. 2, АПРЕЛЬ 2006

[4] Ю Цуй, Сами Г. Абдулсалам, Шуминг Чен и Вильсун Сюй, «Метод последовательного включения фаз для снижения пускового тока трансформатора – Часть I: Моделирование и экспериментальные результаты», IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVER, VOL.20, NO. 2, АПРЕЛЬ 2005

[5] Вильсун Сюй, Сами Г. Абдулсалам, Ю Цуй и Сиань Лю, «Метод последовательного включения фаз для снижения пускового тока трансформатора – Часть II: Теоретический анализ и руководство по проектированию», IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVER, VOL. . 20, NO. 2, АПРЕЛЬ 2005

[6] Ю-Син Чен, Мин-Ян Йе, По-Тай Ченг, Джен-Чуань Ляо и Вэнь-Инь Цай, «Техника снижения пускового тока для трансформаторов с несколькими инверторными запитками», IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY ПРИМЕНЕНИЯ, ТОМ. 50, № 1 ЯНВАРЯ / ФЕВРАЛЯ 2014

[7] Рикард Экстрём, Сенад Апельфрёйд и Матс Лейон, «Пусковые токи намагничивания трансформатора с использованием инвертора с прямым источником напряжения», Hindawi Publishing Corporation, ISRN Electronics, том 2013, идентификатор статьи 361643, 8 страниц, http: // dx.doi.org/10.1155/2013/361643

[8] КАЦУДЗИ ШИНОХАРА, КИЧИРО ЯМАМОТО, КЕНИЧИ ИММОРИ, ЙОСИТАКА Минари, ОСАМУ САКАТА и МИЧИО МИЯКЕ, «Компенсация намагничивания пусковых токов в трансформаторах с использованием инвертора с ШИМ», Электротехника в Японии, Вып.140, No. 2, 2002, Перевод с Denki Gakkai Ronbunshi, Vol. 121-D, № 7, июль 2001 г., стр. 730–738

[9] Лиана Сипсиган, Уилсун Сю и Венката Динавахи, «Новая методика уменьшения пускового тока, вызванного подачей напряжения трансформатора», 0-7803-7519-X / 02 / 17,00 долл. США © 2002 IEEE

[10] М. Сайед Джамиль Асгар, «УСТРАНЕНИЕ ПУСКОВОГО ТОКА ТРАНСФОРМАТОРОВ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ», 0-7803-2795-0

---

Надеюсь, это поможет любому, у кого такая же или знакомая проблема.

В чем разница между трансформаторным и бестрансформаторным ИБП?

Бестрансформаторные системы ИБП были впервые разработаны в 1990-х годах и предлагали ряд преимуществ по сравнению с традиционными системами на основе трансформаторов с точки зрения более высокой эффективности, меньшего размера и веса, а также экономии средств.

Бестрансформаторные источники бесперебойного питания теперь широко распространены в центрах обработки данных и в небольших установках. Они представляют собой типичную технологию для наименьших номинальных мощностей (ниже 10 кВА) и доступны до 300 кВА в более высоком диапазоне. Линейка бестрансформаторных решений Riello UPS включает серии Sentryum, Multi Sentry и NextEnergy.

Доступные от 10 кВА и выше, трансформаторные ИБП по-прежнему популярны в промышленных процессах или установках, требующих гальванической развязки.

Трансформатор – это намотанный компонент, состоящий из обмоток вокруг сердечника с ламинатом из листового железа, который можно использовать для изменения уровней напряжения и обеспечения гальванической развязки.

Как работают ИБП с трансформатором и без трансформатора?

В традиционном ИБП на базе трансформатора мощность проходит через выпрямитель, инвертор и трансформатор на выход, а трансформатор используется для повышения уровней переменного напряжения, защиты ИБП от сбоев нагрузки и обеспечения гальванической развязки.

Бестрансформаторный ИБП работает таким же образом, за исключением одного ключевого различия. В нем используются биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), которые способны работать с высокими напряжениями, устраняя необходимость в повышающем трансформаторе после инвертора. Это повышает энергоэффективность бестрансформаторных источников бесперебойного питания.

Благодаря исследованиям и разработкам и технологическим усовершенствованиям, новейшие трансформаторные ИБП могут достигать такого же уровня эффективности, что и бестрансформаторные системы (95–96%), хотя последние по-прежнему имеют преимущество при более низких нагрузках.

Каковы преимущества ИБП на базе трансформатора?

Есть два основных преимущества ИБП на базе трансформатора. Во-первых, принято считать, что они более надежны – меньше точек отказа. Во-вторых, трансформатор обеспечивает гальваническую развязку, разделение входных и выходных источников питания, что защищает нагрузку от скачков напряжения, скачков напряжения или электрических помех.

ИБП

на базе трансформатора – это типичная технология для 100 кВА и выше, позволяющая достичь больших мощностей в кВт или обеспечить резервирование.

Основные преимущества ИБП на базе трансформатора:

• Гальваническая развязка
• Независимые источники питания от сети
• Двойная защита нагрузки от постоянного напряжения
• Обеспечивает более высокий ток короткого замыкания инвертора фаза-нейтраль, чем ток короткого замыкания фаза-фаза
• Превосходная защита электропитания при проблемах с качеством электроэнергии
• Повышенная надежность в отношении защиты от обратного хода

Каковы преимущества бестрансформаторного ИБП?

Очевидным преимуществом бестрансформаторного ИБП является отсутствие большого, громоздкого трансформатора, вырабатывающего тепло. Трансформаторы тоже дороги, поэтому их устранение снижает первоначальные капитальные затраты.

Основные преимущества ИБП Transformeless:

• Физические характеристики: уменьшенный размер и вес (фактор для центров обработки данных с ограниченным пространством)
• Эксплуатация: более высокая энергоэффективность (особенно при более низких нагрузках), более низкий уровень шума и меньше тепла
• Стоимость: более низкие затраты на покупку, установку и эксплуатацию (т. Е. Требуется меньше кондиционирования воздуха)

Одним из основных недостатков бестрансформаторных систем ИБП является то, что они не могут устранить и изолировать внутренние неисправности, а также блок на основе трансформатора.

Решением этой проблемы является установка изолирующих трансформаторов, отражающих мощность трансформаторной системы, но это значительно увеличит стоимость и занимаемую площадь, а также создаст дополнительные точки отказа.

Еще одна проблема с бестрансформаторными источниками питания ИБП – это ограничения мощности. Для достижения большей мощности или избыточности необходимо параллельно подключить несколько бестрансформаторных модулей ИБП – чем больше модулей (и компонентов), тем выше вероятность отказа.

Дополнительная литература:

Страница не найдена – Elna Magnetics

Страница не найдена – Elna Magnetics

Сейчас нанимаю производственные / производственные должности. Щелкните эту ссылку для получения дополнительной информации Щелкните эту ссылку для получения дополнительной информации

Новости

Департамент труда США OSHA принял Elna в качестве члена своей программы SHARP. SHARP означает «Программа достижений в области безопасности и здоровья» и отмечает работодателей из малого бизнеса, получивших образцовые травмы. Подробнее…

Новости

Elna Magnetics с гордостью сообщает, что мы прошли аудит и получили сертификат ISO! Мы счастливы присоединиться к миллионам организаций мирового уровня, которые уже достигли ISO. Копия Подробнее…

Новости

Исчерпывающий раунд логистических изменений и переговоров по фрахту привел к снижению стоимости доставки многих ядер Metglas, которые мы перевозим. Elna рада сообщить, что мы можем предложить Подробнее…

Новости

Fair-Rite выпустила свои 75 материалов в 2012 году. В ноябре 2012 года мы анонсировали их кабельные компоненты для подавления низких частот, оптимизированные для диапазонов от 200 кГц до 30 МГц (см. Ниже в наших разделах «Новости».Были выполнены твердотельные жилы Подробнее…

Новости

Мы очень рады объявить, что мы расширяем ассортимент нашей продукции Leadertech, чтобы теперь включать в себя экранирующие прокладки для корпусов, решения для экранирования печатных плат и экранирование корпусов от электромагнитных помех. Эти новые продукты являются дополнением к Подробнее…

Новости

Elna Magnetics обязалась получить сертификат AS9100 в 2014 году.AS9100 – это стандартизированная система управления качеством для аэрокосмической промышленности. Наша цель – пройти сертификацию в ноябре. Если у вас есть вопросы по этому поводу Подробнее…

Новости

Elna Magnetics рада сообщить, что 25 сентября 2014 года Elna Magnetics приобрела подразделение мягких ферритов компании Adams Magnetic Products. В продаже присутствует только мягкий ферритовый сегмент. Все остальные подразделения Подробнее…

Новости

Hitachi Metals, поставщик аморфных и нанокристаллических сердечников премиум-класса, является ключевым поставщиком для Elna Magnetics, обслуживая автомобильные, промышленные, телекоммуникационные и информационные технологии, полупроводники, потребительские товары и энергетический сегмент.Аморфные сердечники и тороиды – Подробнее…

Новости

Elna в очередной раз расширила свой отдел обработки с ЧПУ. Вам нужны детали через две недели или меньше? Большинство вакансий можно заполнить в короткие сроки. Elna добавила новый четырехосевой станок с ЧПУ Подробнее…

Новости

Мы работаем в Чула-Виста, Калифорния! Мы осуществляем поставки с нашего нового склада, и мы делаем больше перемещений инвентаря, чтобы поддержать наших клиентов на западном побережье! Если есть конкретные продукты, вы можете Подробнее…

Бестрансформаторные инверторы для солнечных батарей

Что такое бестрансформаторный инвертор (TL)?

Трансформаторы

Различия между стандартными или обычными инверторами и бестрансформаторными инверторами:

1. Обычные инверторы построены с внутренним трансформатором, который синхронизирует напряжение постоянного тока с выходным переменным током.
Бестрансформаторные инверторы (TL)
2. используют компьютеризированный многоступенчатый процесс и электронные компоненты для преобразования постоянного тока в высокочастотный переменный ток, обратно в постоянный ток и, в конечном итоге, в переменный ток стандартной частоты.

Бестрансформаторные инверторы становятся все популярнее на рынках Европы и Австралии. В 2010 году SMA Solar Technology AG получила первую сертификацию UL для своих бестрансформаторных инверторов, тем самым увеличив доступность продукции для бытовых потребителей в США.

Бестрансформаторный инвертор (TL) Апелляция

Бестрансформаторные инверторы

легкие, компактные и относительно недорогие. Поскольку в бестрансформаторных инверторах используется электронное переключение, а не механическое переключение, количество тепла и влажности, производимых стандартными инверторами, значительно снижается. Инверторы
TL обладают уникальной способностью использовать два трекера точки питания, что позволяет рассматривать установки как отдельные солнечные фотоэлектрические системы. Другими словами, с инверторами TL солнечные фотоэлектрические панели можно устанавливать в двух разных направлениях (т.е.е. север и запад) на одной крыше и генерируют выход постоянного тока в отдельные часы пик с оптимальными эффектами. Традиционные инверторы работают только через одну точку питания, что означает, что панели, работающие на более низких частотах, будут снижать выход постоянного тока для всей системы.

Бестрансформаторный инвертор (TL)

Бестрансформаторные инверторы не имеют гальванической развязки между цепями постоянного и переменного тока. Это может вызвать некоторые проблемы с заземлением и / или защитой от молний.Чтобы бестрансформаторные инверторы соответствовали спецификациям NEC, необходимо использовать специально разработанные и более дорогие фотоэлектрические провода.

Бестрансформаторные инверторы

были разработаны для использования с сетевыми солнечными фотоэлектрическими системами, поэтому пользователи автономных систем еще не обязательно получат те же преимущества.

КПД инвертора

КПД инвертора определяется процентным измерением конвергенции энергии (т. Е. Чем ближе к 100% конвергенция постоянного и переменного тока в течение самого длительного периода времени, тем выше эффективность инвертора).При расчете КПД важно учитывать процентные показатели пиковой и внепиковой производительности в дополнение к тому, как часто ваш инвертор работает с номинальной мощностью.

Исследования показывают, что даже небольшое увеличение эффективности инвертора в процентах означает, что увеличение мощности может быть весьма значительным, если учитывать его на протяжении всего срока службы инвертора.

Рекомендации по установке инверторов TL:

• Положительные и отрицательные цепи фотоэлектрических источников должны быть ОБЕИ переключены и защищены от перегрузки по току с помощью инверторов TL.
• Оборудование фотоэлектрической матрицы по-прежнему должно быть заземлено, но не фотоэлектрический источник.
• В модулях и цепях источника должны использоваться провода с номиналом PV WIRE или PV CABLE.
• Отрицательный провод фотоэлектрической батареи не заземлен, поэтому он больше не должен быть окрашен в белый цвет при подключении к инвертору или отключении.