Что такое инвертор: разновидности и прицип работы

Что такое инверторный кондиционер, его принцип работы, отличия, преимущества и недостатки

Что такое кондиционер инверторного типа? На внешний вид подобные климатические устройства ничем не отличаются от себе подобных. Внешняя сборка тоже типичная для представителей таких приборов.

Про функции можно сказать то же самое. Но при этом кондиционер инверторного типа считается более совершенным устройством со стабильной работой.

Понять, правда ли это или рекламный трюк, поможет анализ возможностей инверторной технологии.

Принцип работы

В чем заключаются различия между привычными кондиционерами и нашими героями? И что такое инверторная сплит-система? Какой кондиционер оказывается лучше – инверторный или обычный? Нет ли риска переплатить? Эти и другие вопросы возникают в голове будущего обладателя климатической техники. А ответить на них можно, только разобрав отличия инверторного кондиционера от его обычного аналога.

Обычный кондиционер

Обычный прибор должен регулировать температуру в комнате, основываясь на показаниях термодатчика — последний выставляет пользователь. Суть заключается в том, что при превышении указанного показателя прибор просто выключается.

Естественно, спустя какое-то время температура начинает расти, поэтому происходит повторное включение, во время которого обычный кондиционер начинает работать на полную мощность. Таким образом, техника работает всё заданное время.

Подобные включения-выключения имеют не самые лучшие последствия:

  • пиковая нагрузка на прибор в момент запуска;
  • скачок в электросети (повышение потребление энергии);
  • износ деталей механизма.

Получается, что неинверторный прибор работает циклично. А чтобы его двигатель разогнался, потребляются большие стартовые токи. После того как произошел старт, компрессор начинает прокачку 50% всего объема от фреона из зоны низкого давления в высокую. При этом максимально задействуются все системы.

Как же нормализуется давление после обязательного отключения компрессора? За это отвечает дроссельная система. Но в любой части системы остается риск кипения фреона (может происходить и в магистрали, и в ресивере, и в капиллярной трубке).

А неиспользованный потенциальный холод выходит наружу, нерационально охлаждая воздух на улице. Конечно, компенсация есть, но она небольшая – одновременно холод вырабатывается и в помещение.

В какой-то мере это уравнивает потери, когда компрессор включается снова.

Инверторная модель

У кондиционера с инвертором всё иначе, чем у обычных моделей. Здесь блок управления преобразует переменный ток в постоянный, а потом преобразует его обратно в переменный, но уже актуальной частоты.

Ответить на вопрос, что такое представляет собой инвертор в кондиционере, поможет знание физики. Получается, что инвертор нацелен на повышение и понижение обычной частоты сети. Это инверторное управление мощностью кондиционера и легло в основу названия прибора. Оно повлияло на изменение количества оборотов у двигателя компрессора, а, значит, и на его производительность.

Принцип работы инверторного кондиционера заключается в следующих действиях техники. В приборе стоит термостат, предусмотренный в качестве стандартного измерителя температуры, однако при достижении нужного уровня он не выключается, а просто убавляет мощность в работе (оставляя всего 5-10% от обычной).

Температура в этом случае будет падать гораздо медленнее, но при прохождении допустимого порога опять запустится компрессор. Инверторный компрессор работает в диапазоне 1-1,5 градуса (по сравнению с обычными, у которых такие данные варьируются от 1 до 5°C).

При этом не будет стопроцентной нагрузки на прибор.

Схема инверторного кондиционера включает в себя привычные наружный и внутренний блоки.

  1. В наружном располагаются такие элементы, как компрессор, за ним идет фильтр системы с фреоном, после соседствуют вентилятор для охлаждения фреона и конденсатор. Также стоит упомянуть плату управления и соединения.
  2. Теперь о внутреннем блоке: первым стоит упомянуть испаритель для охлаждения воздуха, вентилятор, детали жалюзи, а также фильтр и поддон, в который стекает конденсат.

Плюсы и недостатки использования инверторных систем

Разобравшись, что значит наименование модели «инверторная сплит-система», пора поговорить о плюсах и минусах агрегатов. Сначала о бонусах — уже даже после небольшого срока применения пользователи успевают оценить преимущества подобной техники.

  1. Отличие инверторного кондиционера от обычного в том, что у него нет ограничений в работе (у традиционного прибора это не более 8 часов за сутки).
  2. Можно не беспокоиться о перегрузках сети. А их отсутствие – это уже экономия электроэнергии в диапазоне от 30 до 50%. При оплате счетов за коммунальные услуги разница оказывается существенной.
  3. Прибор можно назвать экономичным – отсутствуют «холостые нагрузки».
  4. Происходит точное поддержание заданной температуры.
  5. Воздействие воздушного потока тоже становится более комфортным: во время кондиционирования будет выходить мягкий поток в 12-15 °C. Это снижает вероятность заболеть (как это бывает при пользовании обыкновенным аналогом).
  6. Пониженный уровень шума (всего 19-23 дБ) позволяет эксплуатировать такой прибор даже в ночное время (в сравнении, у обычного варианта это 30-32 дБ).
  7. Долгая служба.
  8. Наконец, устройство с инвертором поможет отапливать помещение даже при температуре, доходящей до – 25 градусов.

Есть определенные недостатки и у инверторных кондиционеров.

  1. «Изюминка» в виде мягкой терморегуляции подходит не для каждого помещения. Что идеально для спален и детских комнат, абсолютно не справится с созданием комфортной атмосферы в офисах и других общественных местах (люди постоянно входят и выходят, закрывают и открывают окна).
  2. Не стоит ставить кондиционер-инвертор на кухню, его работу нарушит тепло от чайника или плиты. Климатическая техника просто не справится с такими постоянными переменами температуры.
  3. Не последнее слово за ремонтопригодностью устройств. Например, разновидности инверторных и неинверторных компрессоров абсолютно одинаковы, а вот если выйдет из строя электронная плата, то её замена будет стоить не менее 10 000 рублей. А запасные части невозможно найти в широкой продаже.
  4. По экономическим соображениям невыгодно эксплуатировать такой агрегат на даче, которую редко навещают жильцы.
  5. Наконец, высокая стоимость устройства делает проблематичным её приобретение каждому желающему.

Выбор лучшей модели

Сегодня сплит-система представленного инверторного типа является продуктом разработки практически всех производственников, специализирующихся на выпуске климатической техники. Среди них такие имена, как Daikin, Toshiba, Panasonic, Mitsubishi и многие другие. У изделий каждого бренда есть свои плюсы и минусы работы.

Daikin являются наиболее популярными, по отзывам пользователей, климатическими устройствами. Они работают на безопасном фреоне, причем готовы исполнять свою миссию даже в условиях суровой зимы. На рынке представлены две линейки устройств — FTX и FTXN.

У обоих отмечаются отличные экономические и эргономичные показатели, большой срок службы, есть напольные и настенные инверторные кондиционеры.

Еще один бонус – заявленная низкая шумность (в топовых моделях она может быть даже 19дБ, однако большинство покупателей всё же возражают, что на повышенных скоростях шум все-таки появляется).

Сыскали народную любовь и модели от марки Lg. Здесь привлекает низкий износ и возможность выбирать самые разные температурные режимы без нагрузки электросети. Агрегат может работать и на очень низких оборотах. Характеристики этого бренда отмечены довольно высоким уровнем мощности. Но есть и недостатки: техника очень чувствительная и может не выдержать больших скачков напряжения.

Panasonic выпускает качественные и доступные по цене устройства. Продукты этого бренда отличает использование блока импульсного типа – это значит, что они меньше подвержены скачкам напряжения. Многие из моделей отлично подходят для офисных помещений. Хороши они и для дома, так как имеют режим ночного обогрева.

Теперь о BEKO — марке, которая показывает, что такое инверторные сплит-системы во всей красоте: простота управления здесь сочетается с высокой мощностью (используется более совершенный блок). У модели предусмотрен режим осушения и есть даже встроенный ионизатор воздуха.

О любом инверторном сплите от Electrolux говорят как об универсальном и качественном хорошем приборе. Положительные оценки он зарабатывает, в первую очередь, хорошим управлением. Однако в модели используется и специальная защита от обледенения.

Инвертером от бренда Тошиба можно охладить помещение площадью от 30 кв. метров. Здесь встроен импульсный блок, защищающий систему от скачков напряжения. Энергоэффективность не превысит показателя в 80%. Сплит системы этого бренда с инверторным управлением – одни из самых доступных.

Есть еще один достойный упоминания бренд — COOPER&HUNTER. В отличие от других моделей, у агрегатов стоит преобразующий блок мощности. Преимущества этого инверторного кондиционера еще и в отличной регулировке скорости.

Советы по покупке любого из этих устройств

Чтобы правильно выбрать сплит-систему с инверторным управлением, нужно прислушаться к следующим рекомендациям.

  1. Если бюджет ограничен, лучше не покупать самую дешевую из имеющихся инверторных моделей. Пусть лучше это будет обычный сплит, но от известного производителя и имеющий хорошую репутацию.
  2. Лучше выбирать модель с большими возможностями мощности, особенно если планируется его установка в спальне или деткой комнате. Такой прибор будет работать без шума и сквозняка.
  3. Монтаж системы стоит доверить только профессионалам. По данным сервисных центров, 80% всех поломок вызваны именно неграмотным монтажом.
  4. Лучше всего проводить установку весной, а не в «жаркий сезон», когда полно предложений от некомпетентных специалистов.

Профилактические работы

Даже суперсовременный кондиционер может выйти из строя без надлежащего ухода. Важно знать, что сплит-системы с инверторным управлением требуют соблюдения определенных правил ухода за ними.

  1. Нельзя допускать попадание в хладконтур жидкости. Это чревато образованием кислоты, которая разъест изоляцию у двигателя.
  2. Актуально постоянно мониторить уровень масла и используемого хладагента. Понизится фреон – упадет и давление в системе, а, значит, и прибор начнет работать на износ.
  3. Важна и регулярная прочистка теплообменника, ведь скопление грязи – это прямой путь к его перегреву, росту давления и нагрузке.

Информация о том, что такое инверторная сплит-техника, позволяет во всей красоте понять перспективы её использования. Но стоит ли переплачивать за её покупку? Ответ будет такой: при небольшом бюджете лучше остановить свой выбор на обычных кондиционерах, но самого высокого класса. Актуально наличие сервисных центров, где могут оказать квалифицированную помощь.

Кондиционеры подобного типа можно посоветовать к установке в квартирах – жильцы оценят «мягкий» холод и тихую работу. Но если в доме постоянные скачки электричества, лучше отказаться от такой покупки.

И еще одно: думать, что прибор быстро окупит себя в силу своего энергосберегающего потребления, не стоит.

По расчетам специалистов, такой срок должен составить не менее 5 лет – за это время никакая техника не застрахована от поломок и перегрузок.

Источник: http://Tehnika.expert/klimaticheskaya/kondicioner/chto-takoe-invertornyj.html

Инвертор: что это такое и как работает устройство, история появления и классификация

Одним из наиболее важных достижений науки в XIX веке стало установление электричества. Благодаря этому у человека появилась возможность выполнять любую работу после захода солнца, что раньше было невозможным.

Сегодня существует два вида тока — постоянный и переменный, но специалистов всегда интересовала возможность превращения одного в другой, что привело к появлению инвертора.

Что это такое и принцип работы можно узнать из соответствующей литературы.

В конце 80-х годов XIX века Томас Эдисон в своей лаборатории получил постоянный ток и решил поделиться со всеми этим открытием. Ученый утверждал, что такой источник гораздо лучше, чем переменный ток для питания приборов.

Переменный источник тока за несколько лет до этого открыл ученый из Сербии Никола Тесла и активно распространял идею среди всех своих поклонников. Эдисон стал его конкурентом и старался убедить людей в том, что переменный ток опасен для людей и неэффективен для питания электроприборов.

Несмотря на все доводы, Никола Тесла имел достаточно много поклонников, его методика активно использовалась, и на тот момент Эдисон в соревновании проиграл. И хотя переменный ток необходим и сегодня, но постоянный считается лучшим вариантом для питания электроприборов.

Стоит отметить, что многие приспособления, предназначенные для работы с переменным током, выделяют постоянный. Это приводит к тому, что при запуске такого устройства человеку потребуется дополнительный прибор для преобразования постоянного тока в переменный, то есть инвертор.

Типы электричества

Большинство преподавателей, которые предоставляют студентам информацию об электричестве, говорят в основном о постоянном токе (DC). Он представляет собой поток электронов, которые следуют друг за другом на определенном расстоянии. Наиболее популярная аналогия от опытных учителей — сравнение потока с муравьями, идущими колонной и несущими на себе обычные сухие листья.

Читайте также:  Особенности самостоятельного изготовления трубогиба

Такое представление довольно обобщенное, но основная идея правильная. Схема напоминает сплошную электрическую петлю, приводящую в работу обычный фонарик.

Однако в больших бытовых приспособлениях электричество работает по-другому. Розетки, вмонтированные в стену, поставляют приборам источник энергии, основанный на переменном токе (AC).

В нем электричество переключается с большой скоростью, составляющей 50−60 раз в секунду, то есть частота таких переключений — 50−60 Гц.

Обычному человеку, который не обладает знаниями в области электроники, не совсем понятно, как такой ток питает приборы, если постоянно меняет направление своего движения. Однако ответ на этот вопрос прост.

Например, можно взять обычную настенную лампу, работающую от источника переменного тока. При включении ее в розетку электроны начинают активно двигаться, меняться местами и менять направление движения.

Весь процесс происходит очень быстро, поэтому в проводах образуется тепло.

Общие сведения о приборе

Величайшее открытие Николы Теслы сегодня используется человечеством повсюду. Большинство приспособлений в каждом доме предназначены для работы от источника постоянного тока, но от розеток идет переменный. Именно поэтому почти всегда требуется специальное устройство или выпрямитель, который будет преобразовывать AC в DC.

Инвертор же выполняет совершенно противоположную функцию. Можно рассмотреть его работу на примере обычного фонарика.

Прибор небольшой и питается от встроенного аккумулятора, который становится источником постоянного тока.

Если извлечь его из приспособления, перевернуть другим полюсом и снова установить, разницы в работе или в качестве освещения не будет заметно. Однако электричество будет протекать по-другому.

Такой процесс можно сравнить с механическим преобразователем, когда человеческие руки поворачивают аккумулятор со скоростью 50−60 раз в секунду.

Конечно, приборы, которые можно приобрести в специализированных магазинах, работают несколько иначе. Для постоянного изменения направления движения электронов используются магнитные переключатели.

Однако такая конструкция только у приспособлений механического типа.

Электронные инверторы меняют направление плавно, исключая резкие перепады напряжения.

Второй тип считается более предпочтительным вариантом, поскольку постоянные скачки напряжения отрицательно отражаются на функционировании некоторых электроприборов.

Конструкция таких инверторов оснащена специальными индукторами и конденсаторами. Эти детали смягчают поток энергии на входе и выходе, за счет чего и образуется плавный источник питания для электроприборов.

В некоторых случаях инверторы применяются для трансформаторов с целью преобразования источника переменного тока на более высокую или низкую частоту в зависимости от нужд конкретного потребителя.

Стоит отметить, что выходная мощность всегда меньше входной. Это необходимо для нормального функционирования устройств.

Любой трансформатор или инвертор не может выделять больше энергии, чем потребляет, поскольку некоторая ее часть теряется.

Принцип работы

Действует инвертор по простому принципу, который можно понять, если привести конкретный пример. Обычный аккумулятор работает примитивно и выдает постоянный поток тока, не меняющего своего направления.

Если в эту конструкцию добавить переключатель, который на выходе будет менять направление движения электронов, то к прибору будет поступать уже AC. Чтобы сделать его правильным, переключатель должен работать исправно и на протяжении секунды срабатывать не менее 50 раз.

В минуту происходит около 3000 изменений в потоке электронов.

Механический инвертор работает несколько иначе и посредством специальных магнитов также быстро изменяет направление тока. Принцип его функционирования напоминает дверной звонок.

При нажатии на кнопку человек воздействует на пружину, которая подает сигнал к изменению мощности и потока электроэнергии. При отпускании все возвращается в исходное положение.

Устройство также оснащено специальным контроллером, который выполняет и другие функции:

  • регулирование напряжения в приспособлении;
  • синхронизация частоты переключения;
  • обеспечение защиты от перегрузок и поломок.

Классификация устройств

Существует множество моделей инверторов. Они могут быть массивными и оснащенными специальными аккумуляторами.

Выпускаются портативные модели, которые имеют небольшие размеры и используются в разных целях. Разделяют приспособления и по мощности, которую они потребляют и производят.

Этот параметр считается основным при выборе, особенно если необходим высокий показатель, например, на производстве.

Стоит отметить, что даже самые мощные инверторы не предназначены для длительного функционирования на максимальных показателях. В зависимости от принципа действия устройства делятся на следующие:

  • зависимые, которые работают только от сети;
  • автономные, оснащенные аккумулятором;
  • инверторы напряжения и тока.

Каждый из вариантов имеет свои преимущества. Например, автономные подойдут любым устройствам и могут выручить в сложной ситуации. Солнечные экономят электроэнергию, а зависимые не нуждаются в подзарядке или других условиях, чтобы функционировать. В ночное время солнечная батарея неуместна и не сможет служить владельцу, поэтому такие модели выбирают редко.

Существуют также универсальные устройства, которые могут работать от сети и в автономном режиме, но не одновременно. Недостатком таких приборов будет большой размер, поскольку для обеспечения функционирования в двух режимах необходимо оснастить агрегат дополнительными деталями.

Приборы, которые устанавливались до 1970 года, использовали в работе специальные ртутно-дуговые клапаны. Современные модели обычно твердотельные и считаются более эффективными и безопасными.

Сварочные инверторы

Отдельно стоит выделить специальные инверторы, которые позволяют значительно повысить эффективность работы сварочного аппарата и быстро соединить две металлические детали без усилий и сделать конструкцию надежной. Эти инверторы обладают множеством преимуществ:

  1. Отличаются высокой мощностью и производительностью.
  2. Надежность и долговечность сварных швов.
  3. Возможность выбрать компактную модель и переносить ее в место, где человек будет работать.
  4. Высокий КПД, составляющий почти 90%. Этот показатель гораздо выше, чем у обычных трансформаторов.
  5. Умеренное расходование электрической энергии и экономичность.
  6. Во время работы сварочного аппарата брызги металла отделяются в меньшем количестве, что позволяет экономить не только электроэнергию.
  7. Возможность регулировать подачу тока, делая ее плавной.
  8. Сварщик может выполнять работу по металлу даже при отсутствии большого опыта в этой сфере.

Популярные разновидности

Перед выбором подходящего устройства рекомендуется ознакомиться с его разновидностями и назначением. Существуют модели, используемые только для сварки, а есть приборы для резки металла. Стоит также отметить, что выпускаются устройства для профессионального применения, имеющие большие размеры.

Для домашнего использования стоит выбрать непрофессиональные или полупрофессиональные инверторы. Последние сочетают в себе большее количество функций. При выборе необходимо учитывать входное напряжение. Стандартный показатель равен 220 В, но есть модели, которые предназначены для работы от источника с напряжением 380 В.

Легкость зажигания прибора может колебаться в пределах 40−90 В. Чем выше этот показатель, тем легче работать специалисту. Если человек предполагает использовать устройство на максимальном напряжении длительное время, рекомендуется обращать внимание на цифры, указанные производителем в техническом паспорте. Хороший показатель составляет 70% и выше.

Если владелец знает, что будет работать с тонким металлом, рекомендуется обратить внимание на нижний предел исходящего тока. Эта цифра не должна превышать 10 А. В противном случае есть риск, что новичок испортит материал. У профессионалов такие проблемы возникают редко, поэтому они могут применять любое устройство.

Во многих моделях присутствуют дополнительные функции. Например, горячий старт увеличивает напряжение на короткий период, что облегчает работу. Для новичков в инверторе существует режим антизалипания.

Он предотвращает приварку электрода к кромке, что нередко случается, если человек не имеет большого опыта в этом деле.

Форсаж дуги — дополнительная функция, позволяющая исключить прилипание электрода в случае отделения от него большой капли расплавленного металла.

Наличие таких режимов значительно облегчает работу для новичка и профессионала, исключает неприятные и аварийные ситуации.

Инвертор — универсальное приспособление, позволяющее сделать работу бытовых, промышленных и других приспособлений более плавной и качественной. При выборе и использовании устройства следует придерживаться рекомендаций, которые облегчат процесс.

Источник: https://220v.guru/elementy-elektriki/invertor-chto-eto-takoe-i-kak-rabotaet.html

Инвертор. Принцип работы, разновидность, область применения (стр. 1 из 2)

Инвертор. Принцип работы, разновидность, область применения

Последовательный инвертор

Электрическая схема, рабочие фазы и формы выходных сигналов последовательного инвертора изображены на рис. 1.

Такая схема называется последовательным инвертором, поскольку в ней нагрузочное сопротивление включено последовательно с емкостью.

R нагрузочное сопротивление, L и С – коммутационные элементы. Такой тип инвертора содержит два тиристора. Рассмотрим подробнее фазы работы такой схемы.

Фаза I . Тиристор Т1 включается в момент времени to . Начинается заряд конденсатора от источника питания. Последовательная цепь R , L и С формирует синусоидальный ток через нагрузочное сопротивление и выполняет функцию демпфирующей цепи.

Когда ток в цепи уменьшается до нуля, тиристор Т1 запирается. Напряжение на нагрузочном сопротивлении находится в фазе с током тиристора.

Формы напряжений VL и Vc можно получить с помощью теоремы Кирхгофа: ( VL + Vc = E ), величины VL и Vc должны удовлетворять условиям этого уравнения.

Фаза II . Тиристор Т2 не должен включаться сразу после того, как ток через тиристор Г, уменьшится до нуля. Для лучшего запирания тиристора Т1 , к нему необходимо приложить небольшое обратное напряжение.

Если тиристор Т2 включается без запаздывания, или мертвая зона отсутствует, напряжение источника питания замыкается через открытые тиристоры Т1 и Тг ..

Если оба тиристора находятся в закрытом состоянии, то V R = 0, VL = 0, следовательно, L di / dt = 0 и конденсатор С остается незаряженным.

Фаза III . В момент времени t 2 тиристор Т2 включается и инициирует отрицательный полупериод. Конденсатор разряжается через L , R иТ2 .

Следует заметить, что электрический ток через нагрузочное сопротивление R протекает в противоположном направлении. В момент времени, когда этот ток уменьшается до нуля, тиристор Т2 выключается.

Формы напряжений VL и Vc можно получить с помощью теоремы Кирхгофа: (VL + Vc = 0), величины VL и Vc должны удовлетворять условиям этого уравнения.

Рис.1 – Последовательный инвертор:

а)Электрическая схема;

б)Фазы работы схемы;

в)Формы напряжений и токов в цепях последовательного
инвертора

Если тиристор Т1 запустить с задержкой на величину мертвого времени, вышеупомянутые процессы повторятся.

Преимущества:

1. Простая конструкция.

2. Выходное напряжение близко к синусоидальному.

Недостатки:

1. Индуктивность L и конденсатор С имеют большие габариты.

2. Источник питания используется только в течение положительного полупериода.

3. В выходном напряжении имеются высшие гармоники из-за наличия мертвой зоны.

Последовательный инвертор лучше всего подходит для высокочастотных устройств, так как для требуемых значений 1 и С уменьшаются их габариты. Время периода для одного цикла составляет:

T 0 = T + 2 td . где Г = l / ft и t 6 мертвое время.

Выходная частота последовательного инвертора всегда меньше резонансной частоты вследствие наличия мертвой зоны. Значение выходной частоты может варьироваться путем изменения мертвого времени.

Рис.1г. -Форма выходного напряжения последователного инвертора

Параллельный инвертор

Базовая схема параллельного инвертора изображена на рис.2а. Когда ключ 1 замкнут, помеченные точкой выводы обмоток A, D и С имеют положительный потенциал. Выходное напряжение – положительное. Во второй половине периода ключ 1 размыкается и замыкается ключ 2. Помеченные точкой выводы обмоток A, D и С имеют отрицательный потенциал и выходное напряжение – отрицательное.

Электрическая схема, рабочие фазы и формы выходных сигналов параллельного инвертора изображены на рис.2. Параллельные инверторы применяются в низкочастотных устройствах. В них используются трансформатор с отводом из центра первичной обмотки, два тиристора и коммутирующий конденсатор.

Источник питания включается между центральным выводом и общей точкой катодов тиристоров. Эквивалентное нагрузочное сопротивление, пересчитанное в цепь первичной обмотки, подключено параллельно коммутационному конденсатору. Следовательно, инвертор такого типа является параллельным.

В момент времени t = tx тиристор Т1 включается. Напряжение источника питания Е приложено к обмотке трансформатора А.

Согласно закону самоиндукции такое же напряжение Е индуцируется на обмотке трансформатора В, но противоположной полярности. Поскольку обмотки А и В соединены последовательно, на них будет суммарное напряжение 2Е.

Этим напряжением конденсатор предварительно заряжается до напряжения +2Е.

В момент времени t = t 2 тиристор Т2 включается. Полярность напряжений на обмотках А и В меняется на обратную, к конденсатору, и тем самым к тиристору Т1 , прикладывается обратное напряжение, за счет чего тиристор Т1 выключается.

Полярность напряжения на конденсаторе меняется, и он перезаряжается до напряжения – 2Е. Также меняет на обратное направление ток во вторичной обмотке, то есть через нагрузочное сопротивление протекает переменный ток прямоугольной формы.

Форма выходного напряжения аналогична форме напряжения на конденсаторе.

Рис.2 – а) Базовая схема параллельного инвертора;

Читайте также:  Что такое дроссель и для чего он нужен

б)Фазы работы схемы;

в)Формы напряжений и токов в цепях параллельного инвертора

Недостатки

1.Номинальное напряжение конденсатора должно быть 2Е.

2. Ток источника питания не является чистым постоянным током.

3.Колебания тока источника питания, являются причиной дополнительного выделения тепла в первичной цепи параллельного инвертора.

Мостовые инверторы. Однофазный полумостовой инвертор

Однофазный полумостовой инвертор состоит из двух источников питания и двух коммутаторов. Нагрузка подключена между общим выводом источников питания и общей точкой коммутаторов.

Полумостовой инвертор с RLC – нагрузкой

Рис.5 – а) Схема полумостового инвертора с RLC-нагрузкой, б) Форма напряжения и тока полумостового инвертора

Электрическая схема и форма выходного сигнала однофазного полумостового инвертора с RLС-нагрузкой изображены на рис.5. Если инвертор питает RLС-нагрузку, отдельная цепь коммутирования не требуется. Это можно объяснить с помощью символического изображения на рис.5б. Рабочая частота инвертора должна быть выбрана такой, чтобы Хс > XL .

При этих условиях в этой схеме ток опережает по фазе напряжение. Ток в нагрузке изменяется синусоидально. В промежутке времени от t 0 до tl тиристор Т1 находится в проводящем состоянии. В момент времени t 1 = t 2 тиристор Т1 , выключается, так как ток в цепи уменьшается до нуля.

В промежутке времени от t 1 до t 2 диод D 1 находится в проводящем состоянии и мощность передается от нагрузки к источнику питания. Диод D 1 находится в проводящем состоянии до тех пор, пока на конденсаторе присутствует напряжение.

Когда диод D 1 находится в состоянии проводимости, тиристор Т1 смещен в обратном направлении. Таким образом, специальная цепь принудительной коммутации в этом случае не требуется. В этой схеме RLC-нагрузка обеспечивает коммутацию тиристоров.

В течение отрицательного полупериода тиристор Т2 находится в проводящем состоянии, через некоторое время диод D 2 начинает проводить, вследствие этого тиристор Т2 смещается в обратном направлении и запирается.

Инвертор Мак-Мюррея (инвертирующий преобразователь)

Принцип работы инвертора Мак-Мюррея основан на коммутировании тока. Полумостовой инвертор работает на индуктивную нагрузку, как изображено на рис.6. Тиристоры ТА1 и ТА2 в этой схеме являются вспомогательными.

Они используются для коммутации основных тиристоров Т1 и Т2 . Индуктивность L и емкость С являются коммутирующими элементами. Конденсатор предварительно заряжен слева отрицательно, а справа -положительно.

Рабочие фазы этой схемы устройства следующие.

Фаза I . Тиристор Т1 запускается, тем самым инициируется положительный полупериод преобразования. Постоянный ток нагрузки протекает через тиристор Т1 .

Фаза I I . В момент времени t 1 запускается вспомогательный тиристор ТА1 . По замкнутой цепи L , С, Т{ и ТА1 начинает протекать ток, при этом ток через конденсатор синусоидально нарастает, как показано на рис.6в. В промежутке времени от t 1 до t 2 значение ic<\p>

Источник: http://MirZnanii.com/a/189515/invertor-printsip-raboty-raznovidnost-oblast-primeneniya

Что такое инвертор напряжения

Содержание:

Довольно часто возникают ситуации, когда требуется получить переменный ток путем преобразования постоянного тока.

Для этих целей существует специальный прибор – инвертор напряжения, в котором находится встроенный микропроцессор, позволяющий автоматически выбрать необходимый режим работы, преобразованием напряжения в сети.

Он может постоянное напряжение в 12 или 24 Вольт, которое производит аккумуляторная батарея, преобразовывать в стандартное 220 Вольт для работы большинства электроприборов. Таким образом, инвертор напряжения служит для приборов, использующих стандартную электросеть, бесперебойным источником питания.

Определение инвертора напряжения

Инвертор напряжения, в том числе и сделанный своими руками — неотъемлемая часть различных генераторов, использующих энергию течения или падения воды, силу ветра или солнечное излучение.

С помощью него все виды энергии могут преобразовываться в обыкновенные для бытовых приборов параметры напряжения в 220 вольт из напряжения 12В или из трёхфазного.

Таким образом, данные приборы выполняют преобразование постоянного напряжения с одной величиной, в переменное напряжение с требуемой величиной.

По своей сути схема инвертора напряжения сама является генератором, с помощью которого можно подобрать и получить периодически изменяющееся напряжение.

В отличие от стабилизаторов, выходные напряжения могут иметь синусоидальную, близкую к синусоидальной или импульсную формы.

На практике эти устройства используются как самостоятельные устройства, или в качестве какой-то отдельной части в системах бесперебойного электроснабжения.

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

Применение инвертора на практике

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

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

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

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

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

Принцип работы инверторных устройств

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

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

Технические характеристики и физические свойства инверторов примерно такие же, как и у других компонентов, в том числе и силовых устройств.

Они отличаются надежностью, высоким коэффициентом полезного действия, минимальной массой и габаритными размерами. Каждый такой прибор должен выдерживать все параметры входного напряжения.

Импульсные помехи на выходе находятся в разумных пределах и не создают проблем потребителям.

Схема управления

В каждом инверторе имеются полупроводниковые ключи с обратными шунтирующими диодами в виде моста мостовая схема. Для управления данными элементами используется специальный контроллер.

Регулировка и расчет выходного напряжения осуществляется автоматически, в соответствии с мощностью текущей нагрузки. С этой целью изменяется ширина импульса в преобразователе высокой частоты.

Данный процесс известен в качестве широтно-импульсной модуляции – ШИМ.

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

Выходные ключи инвертора управляются путем специального алгоритма, при котором происходит последовательная смена структур в силовой цепи. За прямой структурой идет короткозамкнутая и далее – инверсная.

Таким образом, мгновенная мощность выходной нагрузки инвертора представляет собой пульсации, протекающие с удвоенной частотой.

В связи с этим режим работы первичного источника при прохождении через него пульсирующих токов, должен учитывать расчет определенных помех, образующихся на входе инвертора.

Основные типы преобразователей

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

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

Все инверторы имеют три рабочих режима – пусковой, длительный и перегрузочный. В первом случае мощность нагрузки лишь на доли секунды в два раза превышает номинал устройства.

Во втором случае нагрузка соответствует номиналу выбранного прибора. В режиме перегрузки расчет мощности подключенных потребителей может быть выше номинала в 1.3 раза.

Подобный режим модель среднего инвертора выдерживает около 30 минут.

Форма выходного напряжения

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

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

Преобразователь напряжения, имеющий на выходе ступенчатую форму, с помощью предварительного преобразователя высокой частоты, производит формирование ступенчатой однополярной кривой напряжения.

По своей форме она приближена к синусоиде, у которой полный период составляет половину периода напряжения на выходе.

Далее, под влиянием низкочастотной мостовой схемы однополярная ступенчатая кривая становится двумя стабилизированными половинками кривой с разной полярностью, форма которой приблизительно напоминает синусоиду.

Напряжение холостого хода в сварочных инверторах

При использовании преобразующих устройств в практических целях, встречается такое понятие, как напряжение холостого хода сварочного инвертора.

Данное состояние образуется за счет изменения напряжения 220 или 380 вольт с частотой 50 Гц, то есть может использоваться и трехфазный инвертор напряжения.

Вначале оно становится напряжением постоянного тока, а затем вновь превращается в переменное, но уже с высокой частотой на выходе – в пределах 20-50 кГц.

Далее осуществляется расчет и подача этого высокочастотного напряжения к регулятору. Данный элемент поддерживает нужный уровень тока и напряжения, необходимых для зажигания дуги. Напряжение холостого хода не опасно при случайном касании токоведущих частей во время работы со сваркой, тогда как завышенное напряжение может вызвать серьезные негативные последствия.

Источник: https://electric-220.ru/news/invertor_naprjazhenija/2011-06-07-24

Что такое сварочный инвертор: принцип работы, схемы

Современное оборудование для электросварки предлагает множество современных решений для продуктивной и производительной роботы, в том числе новое поколение аппаратов для сварки – инверторы. Что это такое и как устроен сварочный инвертор?

Что такое сварочный инвертор

Инвертор современного типа представляет собой сравнительно небольшой агрегат в пластиковом корпусе общим весом 5-10 кг (в зависимости от вида и типа модели).

Большинство моделей имеют прочную текстильную ленту, позволяющую сварщику удерживать агрегат на себе в процессе работы и носить его с собой при перемещении по объекту.

На фронтальной части корпуса находится плата управления сварочного инвертора — регуляторы напряжения и других параметров, делающие возможной гибкую настройку мощности во время работы.

Современные аппараты для сварки классифицируются на бытовые, полупрофессиональные и профессиональные, которые отличаются потребляемой мощностью, диапазоном настроек, производительностью работы и другими характеристиками.

На рынке популярностью у покупателей пользуются модели российских и зарубежных производителей.

В рейтинг наиболее востребованных входят КЕДР ММА-160, Ресанта САИ-160, ASEA-160D, ТОРУС-165, FUBAG IN 163, Rivcen Arc 160 и другие модели.

 Как работает сварочный инвертор

Инвертор отличается другим принципом действия и эксплуатационными характеристиками в сравнении с трансформаторными источниками питания .

 Такое устройство и принцип действия сварочного инверторного аппарата позволяет использовать трансформаторы меньших размеров, нежели сетевые трансформаторы.

Современные инверторы для сварки оснащены панелью управления, позволяющей контролировать процессы преобразования тока.

Детально принцип работы сварочного инвертора можно описать по этапам преобразования энергии тока:

  1.  Выпрямление переменного сетевого тока 220 В частоты 50 Гц;
  2.  Преобразование постоянного тока в переменный частотой до 100 кГц;
  3.  Снижение напряжения высокочастотного тока до 70-90 В;
  4.  Выпрямление пониженного напряжения с возможностью регулировки тока  на электрической дуге.

Рекомендуем!   Выбор сварочного полуавтомата

Предлагаем посмотреть видео, и закрепить знания по устройству и принципу работы сварочного инвертора

 Основные параметры сварочных инверторов

Потребляемая мощность инверторов

Важным показателем работы вида оборудования является потребляемая мощность сварочного инвертора. Она зависит от категории оборудования. Например, бытовые инверторы предназначены для работы от однофазной сети переменного тока 220 В. Полупрофессиональные и профессиональные аппараты обычно потребляют энергию от трехфазной сети переменного тока до 380 В.

Следует помнить, что в бытовой электросети максимальная нагрузка тока не должна превышать 160 А, и вся фурнитура, включая силовые автоматы, штепсели и розетки не рассчитаны на показатели выше этой цифры.

При подключении аппарата более высокой мощности может вызвать срабатывание автоматов защиты, выгорание выходных контактов на вилке или выгорание электрической проводки.

Напряжение холостого хода инверторного аппарата

Напряжение холостого хода сварочного инвертора – второй важный показатель работы устройства данного типа.

Напряжение холостого хода – это напряжение между положительными и отрицательными выходными контактами при отсутствии дуги, которое возникает в процессе преобразования тока питающей сети на двух последовательных преобразователях.

Стандартный показатель холостого хода должен находиться в пределах 40-90В, что является залогом безопасности работы и обеспечивает легкое зажигание дуги инвертора.

Продолжительность включения сварочного инвертора

Другим важным классифицирующим показателем работы аппаратов для инверторной сварки является его продолжительность включения (ПВ), то есть максимальное время непрерывной работы прибора.

Дело в том, что при продолжительной работе под высоким напряжением, а также в зависимости от температуры окружающей среды, агрегат может перегреваться и выключаться через разный промежуток времени. Продолжительность включения обозначается производителями в процентах.

Например, 30% продолжительность включения означает способность оборудования работать непрерывно на максимальном токе 3 минуты из 10. Уменьшение частоты тока позволяет продлить продолжительность включения. Разные производители указывают разную ПВ, в зависимости от принятых стандартов работы с аппаратом.

Рекомендуем!   Рейтинг надежности инверторного оборудования

В чем отличия от сварочных аппаратов предыдущих поколений

Раньше для сварки использовались различные виды агрегатов, с помощью которого получали выходной ток нужной частоты для возбуждения дуги. Различного вида трансформаторы, генераторы и другое оборудование имели ограничения в эксплуатации, в большей мере из-за своих больших внешних характеристик.

Большинство аппаратов предыдущего поколения работали только вместе с громоздкими трансформаторами, которые преобразовывали сетевой переменный ток в высокие токи на вторичной обмотке, делая возможным возбуждение сварочной дуги. Главным недостатком трансформаторов были их большие габариты и вес.

Принцип действия инвертора (увеличение выходной частоты тока ) позволил уменьшить размеры установки, а также получить большую гибкость в настройках работы аппарата.

Достоинства и основные характеристики инверторных аппаратов

К достоинствам, делающих инверторный источник сварочного тока наиболее популярным видом сварочных аппаратов, можно причислить:

  • высокий КПД – до 95% при сравнительно низком потреблении электричества;
  •  высокая продолжительность включения – до 80%;
  •  защита от перепадов напряжения;
  •  дополнительное увеличение мощности при разрыве дуги (т.н. форсаж дуги);
  •  небольшие габариты, компактность, позволяющая удобно переносить и хранить агрегат;
  •  сравнительно высокий уровень безопасности работы, хорошая электроизоляция;
  •  лучший результат сварки – аккуратный качественный шов;
  •  возможность работы с трудносовместимыми металлами и сплавами;
  •  возможность использования любых типов электродов;
  •  возможность регулирования основных параметров при работе инвертора.

Главные недостатки:

  •  более высокая цена в сравнении с другими типами сварочных аппаратов;
  •  дорогостоящий ремонт.

Отдельно следует упомянуть о еще одной особенности данной разновидности сварочных аппаратов. Инверторный аппарат является очень чувствительным к влаге, пыли и другим мелким частицам. При попадании внутрь пыли, особенно металлической, прибор может выйти из строя.

То же самое касается влаги. Хотя производители оснащают современные инверторы защитой от попадания влаги и пыли, следовать правилам и мерам предосторожности при работе с ними все же стоит: не работать с прибором во влажной среде, возле работающей «болгарки» и т.д.

Низкие температуры – еще один «пунктик» всех инверторов. На морозе прибор может не включиться из-за сработавшего датчика перегрузки.

При низких температурах также может образоваться конденсат, что может повредить внутренние электросхемы и вывести аппарат из строя.

Поэтому, при регулярной эксплуатации инвертора необходимо регулярно «продувать» его от пыли, защищать от влаги и не работать при низких температурах.

Источник: https://svarkagid.ru/instrumenty-i-oborudovanie/printsip-raboty-invertornogo-svarochnogo-apparata.html

Принципы работы и сферы применения инверторов

Как известно, большинство бытовых приборов рассчитано на использование переменного тока напряжением 220 вольт, который подаётся обычной городской сетью. При аварийном отключении электричества все эти устройства, естественно, перестают работать.

Это неудобно, но приемлемо, если речь идёт о фене, однако есть такое оборудование, которое останавливать нельзя. Поэтому и приходится устанавливать ИБП для котлов, серверов и другого важного оборудования. Частью системы бесперебойного питания являются инверторы.

Эти устройства необходимы для превращения постоянного тока в переменный.

Принцип действия инвертора

Обычные аккумуляторные батареи создают в замкнутой цепи движение электронов, направление которого неизменно – от отрицательного полюса к положительному. Если очень быстро менять местами провода, присоединяя их то к одной клемме, то к другой, можно создать некое подобие переменного тока.

По крайней мере, направление движения электронов в цепи действительно будет меняться. Но если нарисовать график такого тока – он крайне мало будет напоминать классическую синусоиду.

Вместо этого будет виден резкий взлёт от нуля до максимума амплитуды, затем сразу отвесный обрыв назад к оси абсцисс, а после этого такая же «ступенька» вниз, к отрицательным значениям.

Другими словами, налицо будут грубые разнонаправленные импульсы. Их длительность, которая на графике выглядит как ширина «ступеньки», можно регулировать.

Это превратит выглядящие хаотично всплески в аккуратные прямоугольники, то возвышающиеся над осью абсцисс, то уходящие под неё. Такой график уже больше похож на переменный ток, однако этого недостаточно.

Чтобы образовалась синусоида, импульсы проходят через частотный фильтр, который пропускает лишь те из них, значения которых могут в итоге сформировать плавно поднимающуюся и опускающуюся кривую.

Конструкция инвертора

Первоначально создание знакопеременного напряжения в цепи обеспечивалось буквальным переключением проводов с одной клеммы на другую. Так действовали механические инверторы, которые иногда применяются и сейчас. Это довольно громоздкие устройства с низким КПД.

После развития полупроводниковых технологий появилась возможность обеспечивать смену полюсов без применения механических приспособлений. Для этого используются тиристоры, полупроводниковые приборы, действующие как электронные ключи. Возможно использование и другой элементной базы – транзисторов в сочетании с диодами.

Тиристоры коммутируются сигналами управления, генерируемыми автоматически. В простейшем случае их источником может быть обыкновенное реле, действующее через строго определенные промежутки времени. В современных инверторах для создания управляющих импульсов используется программное обеспечение.

Это даёт возможность варьировать частоту и амплитуду переменного тока.

Важной частью инвертора является преобразователь. Он повышает напряжение до требуемой величины, чаще всего от 12 вольт на выходе аккумулятора до 220 на входе в тиристорный мост. Преобразователи часто продаются также как отдельные устройства.

Инверторы с модифицированным и чистым синусом

Форма графика выходного напряжения после превращения постоянного тока в переменный зависит от того, были ли использованы частотные фильтры после широтно-импульсной модуляции, выполняемой при помощи перекоммутации тиристоров. Наиболее простые устройства дают на выходе так называемый «модифицированный синус». Это переменный ток, колебания напряжения которого отображаются на графике в виде прямоугольников.

Единственное преимущество инверторов с модифицированным синусом – дешевизна.

Существуют нагрузки, для которых создаваемый ими ток вполне подходит (электродрели, резаки, даже компьютеры), но во многих случаях столь простая трансформация неприемлема.

В некоторых случаях приборы, присоединенные к инвертору с модифицированным синусом, даже не включаются. А такие устройства, как холодильники, микроволновки, двигатели переменного тока или насосы будут работать недостаточно эффективно.

Таким образом, предпочтительнее выглядят инверторы с «чистым синусом», в которых выходной ток проходит предварительную частотную фильтрацию. Эти устройства, например, позволяют создать бесперебойное питание для газового котла и для многих других видов оборудования.

Высоко- и низкочастотные инверторы

Переменный ток, который подаётся по сети от электростанций, имеет стандартные параметры. Это напряжение 220 вольт и частота в 50 Герц (в США 60). Эти характеристики позволяют обеспечивать бытовые приборы необходимым для них количеством энергии. Такой же ток вырабатывается и низкочастотными инверторами.

Частью конструкции этих приборов является трансформатор, довольно тяжелое и громоздкое устройство. Его роль довольно существенна. Во-первых, он обеспечивает постоянное поддержание мощности при прямом подключении.

Во-вторых, он даёт возможность быстро зарядить аккумуляторы при обратном протекании тока (то есть при наличии напряжения в сети).

Основной недостаток низкочастотных инверторов – очень большой вес. Он увеличивается вместе с ростом мощности. Но если требуется подключить приборы, не расходующие много энергии, можно воспользоваться высокочастотными инверторами. Таковыми являются почти все автомобильные модели.

Они способны, например, обеспечить питание небольшого пылесоса, ноутбука или компактной дрели. Частота создаваемого такими инверторами переменного тока может достигать 30 тысяч Герц. Вес такого устройства колеблется в диапазоне от одного до пяти килограммов, цены обычно невысоки.

Вот только уже при подключении холодильника могут быть проблемы, поскольку мощности явно не хватает.

Использование инверторов в солнечной энергетике

Обычные электростанции генерируют переменный ток изначально, его требуется в дальнейшем только синхронизировать для передачи на расстояние. В то же время солнечные панели (которые также называют батареями) действуют совершенно иначе. Они создают постоянный ток высокого напряжения (от 200 до 600 вольт).

В таком виде использовать его нельзя. Применяются специальные контроллеры, которые понижают напряжение тока. Эти приборы могут быть отдельными устройствами, или частью инвертора. Во втором случае монтажная схема солнечной электростанции несколько упрощается.

Кроме того, стоимость встроенного в инвертор контроллера обычно меньше цены отдельного устройства. Тем не менее такую систему трудно назвать оптимальной. Во-первых, лучшие образцы солнечных контроллеров довольно велики по своим размерам, в корпус инвертора они не помещаются.

Во-вторых, происходит избыточное преобразование тока, от высокого напряжения к низкому, а затем в обратную сторону.

Другой вариант – это применение сетевых инверторов. Они тоже обладают встроенным солнечным контроллером, однако не имеют подключения к аккумуляторам. Созданный фотоэлементами постоянный ток высокого напряжения сразу подаётся на тиристорный мост. Такие устройства часто даже не требуют наличия входных и выходных трансформаторов.

К сожалению, пока что сетевые инверторы продаются по довольно высоким ценам. Кроме того, в России пока еще нельзя использовать одно из главных преимуществ таких устройств – закачку избытка энергии в сеть. Следует также отметить, что отказ от аккумуляторов существенно снижает надёжность подобных систем.

Третий и наиболее «продвинутый» вариант – это гибридный инвертор. Это устройство может использовать подключение и к солнечному контроллеру, и к аккумуляторной батарее.

Инвертор можно настроить таким образом, чтобы закачка избытка энергии в сеть не выполнялась (в противном случае вырастут показания прибора учета).

Такое устройство позволяет сделать автономную сеть электроснабжения максимально гибкой и надёжной – ведь всегда есть возможность перейти на резервное питание от аккумуляторов.

Использование стабилизаторов

Некоторые модели инверторов оснащены встроенными стабилизаторами. Это устройство позволяет поддерживать постоянный уровень напряжения в сети. Такая функция полезна, однако возможности встроенных вариантов обычно невелики.

Кроме того, не всегда на высоте и надёжность. При отсутствии подключения к городской электросети применять инвертор со встроенным стабилизатором не следует, поскольку дизель-генераторы обычно не обладают достаточным запасом мощности.

Чтобы добиться этого, придется покупать наиболее дорогостоящее оборудование.

Программное управление

Наиболее современные модели инверторов управляются внутренним компьютером, который может контролировать состояние электросети, поддерживать оптимальные параметры работы системы и вести протоколирование всех происходящих событий. Для этого используется специализированное программное обеспечение, обычно распространяемое бесплатно. Применяются несколько разных операционных систем, в том числе и Android.

Источник: https://econrj.ru/stati/principi-raboti-i-sferi-primenenija-invertorov.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector