ГлавнаяИнверторДля чего нужен инвертор

Инверторы. Принцип действия. Для чего нужен инвертор


Инверторные системы - общие вопросы и ответы

Инверторы используются для работы в качестве узлов резервных источников электропитания переменного напряжения 220 В и 380 В, 50 Гц и являются составной частью систем бесперебойного электропитания. Они применяются для питания потребителей переменного тока от первичного источника в виде аккумуляторной батареи или источников электроэнергии, вырабатывающих постоянный ток, в системах передачи электроэнергии постоянного тока. Кроме того, инверторы являются составной частью преобразователей частоты со звеном постоянного тока. Различают инверторы применяемые для резервного питания аппаратуры малой и средней мощности, работающие от номинального постоянного напряжения 24 В, 48 В и 60 В, мощностью до 2,5 кВА и инверторы большой мощности, применяемые в промышленности, на электрических станциях, работающие от постоянного напряжения 110 В и 220 В, мощностью до 160 кВА. В инверторах используются новейшие электронные компоненты наряду с высокочастотным преобразованием, что, в конечном счете, позволяет получить компактную конструкцию, малую массу и высокий коэффициент полезного действия. Наличие специальных схемных решений делает возможной параллельную работу инверторов. При этом могут быть реализованы установки с уровнем резервирования N+1. Помимо этого, параллельное включение позволяет увеличить суммарную мощность. Таким образом, возможно дооснащение оборудования при необходимости увеличения мощности. Для повышения надежности работы системы в целом совместно с инвертором применяется электронное переключающее устройство (EUE). EUE позволяет в случае неисправности инвертора подключить нагрузку непосредственно к сети (приоритет инвертора) или переключить питание нагрузки от сети на инвертор (приоритет сети) в случае отключения напряжения. Инвертор обеспечивает выходное напряжение 230±5% В, частотой 50±0,1% Гц при изменении напряжения на входе от -15 до +20%. Коэффициент нелинейных искажений на выходе - менее 3% при линейной нагрузке. Уровень радиопомех соответствует европейским нормам EN55022. Кроме того, приборы этого типоразмерного ряда отличаются нормируемой динамикой. При изменении нагрузки от 10% до 100% и обратно в течение примерно 1 мс происходит установление скачков напряжения.

Инверторная (аккумуляторная) системаИнверторная (аккумуляторная) система - это электрическая система, функционирующая в качестве резервного «накопителя» энергии. Когда есть внешняя сеть, энергия накапливается в больших аккумуляторных батареях. Когда сеть пропадает, происходит мгновенный переброс нагрузок на аккумуляторный источник.

Инверторные системы обеспечивают бесперебойность и автономность работы приборов переменного тока при авариях и перебоях внешней сети.Инвертор - это преобразователь постоянного тока напряжения 12 вольт (или 24 вольта) в переменный ток напряжения 220 вольт. Источниками постоянного тока 12 вольт являются аккумуляторные батареи (12 вольт) или солнечные батареи (24 вольта). Инвертор использует энергию одной или нескольких аккумуляторных батарей (предпочтительны батареи глубокого цикла). Батареи необходимо периодически заряжать от автомобильного (или стационарного генератора), а также от сети 220 вольт (через зарядное устройство), или от альтернативных источников энергии (солнечные панели, ветряк и т. п. ).

Для чего нужен инвертор?

Самое простое и распространенное применение инвертора - это использование его в качестве резервного или аварийного источника 220 вольт от автомобиля.

Вы подключаете инвертор к аккумуляторной батарее (12 вольт DC), а затем включаете ваш бытовой прибор в розетку 220 вольт на корпусе инвертора, получая мобильный источник 220 вольт. С помощью инвертора можно запитать от аккумулятора практически любой прибор домашней бытовой техники: кухонная электротехника, микроволновая печь, электроинструменты, телевизор, стерео, компьютер, принтер, холодильник, не говоря уже о любых приборах освещения. Всю эту технику Вы можете использовать где угодно и когда Вам вздумается!

Вот Вам простой пример: на даче отключили электричество, и у Вас нет света, Вы не сможете посмотреть любимый сериал вечером, и, что самое неприятное, потек холодильник. При наличии инвертора и аккумуляторов вы сможете обеспечить себя электричеством по крайней мере на несколько часов.

Еще пример. Инвертор пригодится, чтобы автономно, от автомобильного аккумулятора, пользоваться электроинструментами (дрели, пилы, рубанки и т. д. ) при строительстве или ремонте объектов, где поблизости нет сети 220 вольт.

Система бесперебойного питания, установленная в Вашем доме, и включающая в себя аккумуляторные батареи и инвертор, позволит Вам стать независимым от перебоев в электросети 220 вольт. В случае отключения внешней сети, освещение и приборы Вашего дома будет питаться от аккумуляторных батарей через инвертор. После возобновления подачи электричества инвертор произведет автоматическую зарядку аккумуляторов.

Особой областью применения инверторов являются системы питания на солнечных батареях. Обычно панели солнечных батарей выдают постоянный ток 24 вольт, который затем преобразуется инвертором в бытовой переменный ток 220 вольт.

Инвертор или генератор?

В качестве резервного источника питания можно использовать и генератор, но у инверторной системы есть преимущества, например бесшумность, а также то, что не нужно покупать бензин/дизтопливо и не нужно менять масло и фильтры в двигателе генератора. Инверторная система не имеет движущихся деталей и поэтому более надежна и практически не требует сервиса.

В некоторых системах бесперебойного питания коттеджей инверторные системы питания могут быть дополнены генератором для подзарядки аккумуляторных батарей и достижения более длительной автономной работы. Некоторые высокотехнологичные инверторы типа Xantrex SW имеют встроенные реле управления запуском генератора, которые позволяют включать или выключать генератор по требованию заряда АКБ. В этом случае нет необходимости покупатьгенератор «с автоматикой».

Какие основные характеристики инверторов?

Основной характеристикой инвертора является мощность (в Втах). Помимо этого, характеристика более дорогих инверторов - это ток «чистой синусоидной волны» (true sine wave).

Чем инверторы отличаются друг от друга?

Как уже было сказано, прежде всего, мощностью. Кроме этого, напряжением входного тока (12, 24, 48 вольт), типом выходного переменного тока (чистая или модифицированная волна), наличием/отсутствием встроенного зарядного устройства, наличием/отсутствием реле переключения нагрузок, типом выходного соединения (розетки на корпусе самого инвертора или клеммные соединения для проводов), а также наличием дополнительных функций, таких, как, например, возможность программирования параметров работы наличие дистанционного управления или различных реле управления.

Что такое Инвертор/Зарядное Устройство (Inverter/Charger)?

Это инвертор с совмещенным одном корпусе автоматическим зарядным устройством. В случае пропадания внешней сети 220 вольт такой инвертор питает вашу бытовую технику от аккумуляторных батарей. Когда появляется сеть начинается автоматическая зарядка АКБ.

Что такое система автономного питания?

Это система, состоящая из инвертора, аккумуляторных батарей и автономного источника питания, каким может быть, например, генератор, солнечные батареи, ветровой генератор и т. п. Такая система позволит Вашему дому, даче или коттеджу существовать без внешней электросети.

Что значит выходная мощность и пиковая мощность? Обычно все, что содержит в себе электродвигатель (например холодильник или насос отопления), имеют так называемую «пусковую» мощность, которая может быть значительно выше, чем номинальная мощность инвертора. Пусковая мощность - это та мощность, которая потребуется для запуска прибора. Обычно такая мощность требуется на короткое время до нескольких секунд, после чего прибор переходит в режим обычного потребления (выходная мощность). Пиковая мощность, указанная в характеристиках инвертора, дает представление, сможет ли инвертор запустить подключаемый к нему прибор. Обычно инвертор «переваривает» пиковую пусковую нагрузку в 1.5 раза больше номинала.

Xantrex - это американская компания, являющиеся бесспорным лидером на рынке бытовых домашних систем бесперебойного питания, а также систем на альтернативных источниках энергии.

почему>

Какие инверторы лучше для системы бесперебойного питания дома?

Все инверторы и зарядные устройства Xantrex специально разработаны для решений аварийного резервного питания домов и коттеджей.

Как подключить инвертор? Какие нужны провода? Что нужно еще?

Портативные инверторы 150 Вт имеют штекер, который можно воткнуть в автомобильный прикуриватель. Это удобно, но мощность такого подключения крайне ограничена. Более мощные портативные инверторы (XPower 300 и 500) имеют клеммы с зажимами, которые накидываются на контакты автомобильного аккумулятора.

Инверторы мощностью более 500 Вт должны быть жестко подсоединены к батарее во избежание искрения контактов.

Основное правило - для подключения постоянного тока используйте толстые провода как можно меньшей длины. Если необходима установка инвертора вдали от батареи, рекомендуется нарастить длину проводов переменного тока 220 вольт (например, воткнуть удлинитель-пилот). Соединение по постоянному току (от батарей к инвертору) рекомендуется делать не более 3 метров.

Кроме этого, для систем бесперебойного питания большой мощности рекомендуется ставить прерыватель-автомат или предохранитель по постоянному току.

Что такое ток чистого синуса и в чем его отличие от «квази-синуса»?

Не вдаваясь в физику, отметим, что для большинства домашних приборов (освещение, ТВ, радио, холодильники) подойдет квази-синус.

На квази-синусе не работают или могут выйти из строя следующие потребители: автоматика газовых котлов (не работает поджиг), постоянно работающие циркуляционные насосы (гудение и перегрев). Есть подозрения, что импульсные блоки питания (например, для ЖК-экранов и нотбуков) выходят из строя. Квази-синус также не рекомендован для питания особо дорогих бытовых приборов (плазма, аудиофильная аудио аппаратура, видеопроекционная техника) из-за непредсказуемых последствий: ).

Какой тип инвертора мне нужен - с чистой синусоидой или модифицированной?

Преимущества инверторов с чистой синусоидой выходного тока 220 вольт:

1. Форма волны переменного тока 220 вольт на выходе инвертора имеет крайне малые величины гармонических искажений, и практически не отличается от стандартного напряжения бытовой сети 220 вольт.

2. Индуктивные двигатели микроволновых мечей, а также других бытовых приборов, содержащих электродвигатели, работают быстрее, меньше нагреваясь.

3. Меньше шума в таких приборах, как, например, фены, лампы дневного света, аудио-усилители, факсы, игровые приставки и т. д.

4. Меньшая вероятность зависания компьютера, ошибок печати принтера, перебоев и шума монитора.

5. Надежная работа следующих приборов, которые не будут функционировать с током модифицированной синусоиды:

• Лазерный принтер, копир, магнито-оптический дисковод

• Некоторые портативные компьютеры

• Некоторые лампы дневного света

• Электроинструменты с транзисторами и переменной скоростью вращения

• Некоторые зарядные устройства для беспроводных электроинструментов

• Приборы, контролируемые микропроцессорами

• Цифровые часы с радио

• Швейные машинки с переменной скоростью двигателя и с микропроцессорным контролем

• Некоторые медицинские приборы, например кислородные концентраторы

Инверторы с модифицированной синусоидой будут работать с большинством электроприборов. Если Ваша задача - обеспечить бесперебойное питание для домашнего освещения, телевизора, холодильника, то инвертор с модифицированной синусоидой будет наиболее экономичным решением. Инверторы чистого синуса предназначены для работы с более чувствительной аппаратурой.

Будет ли работать компьютер на токе модифицированной синусоиды?

Несмотря на то, что, как показывает опыт, большинство компьютеров будет (хотя возможны помехи в работе мониторов), я бы рекомендовал использовать инвертор чистого синуса.

Инверторы чистого синуса выдают более чистый ток и, соответственно, имеют более высокую цену.

Мой мультиметр показывает 190 вольт, при замере напряжения от квази-синусного инвертора. У меня неисправный инвертор? Нет, с вашим инвертором все нормально. Обычный тестер может давать погрешность от 20% до 40% при замере напряжения квази-синусного инвертора. Для корректного замера используйте тестер «эффективного значения», называемый также тестером «среднеквадратичного значения» или «TRUE RMS». Такой прибор значительно дороже обычных дешевых мультиметров, но только он может показать корректный вольтаж квази-синусного инвертора.

Какие лучше использовать аккумуляторные батареи?

Мы рекомендуем использовать профессиональные батареи глубокого цикла, которые имеют целый ряд преимуществ, среди которых главные - это качество и долговечность. В целом батареи бывают двух типов: глубокого цикла и стартерные. Для систем бесперебойного подходят только батареи глубокого цикла, способные переносить периоды длительной разрядки и зарядки. Также желательно ставить необслуживаемые и герметичные батареи, чтобы избежать проблем с кислотными и взрывоопасными испарениями.

Какая емкость аккумуляторных батарей нужна для системы бесперебойного питания дома?

Чем больше, тем лучше. Можем посоветовать минимум 400 Ач (12 вольт).

Какой тип батарей использовать? Можно ли использовать автомобильные аккумуляторы?

Портативные инверторы.

Большинство портативных автомобильных инверторов до 500 Вт дадут Вам ток 220 вольт в течение 30-60 минут от автомобильного аккумулятора, даже если автомобиль при этом не работает. Это время зависит от состояния и возраста батареи, а также от потребляемой мощности включаемой аппаратуры 220 вольт. Если Вы используете инвертор при отключенном двигателе автомобиля, имейте в виду, что Ваш аккумулятор разряжается и Вам необходимо включать двигатель для его зарядки каждый час хотя бы на 10 минут.

Инверторы более 500 Вт и стационарные инверторы бесперебойного питания.

Мы рекомендуем использовать батареи глубокого цикла (глубокого разряда), которые могут перенести несколько сотен циклов полного разряда-заряда. Обычные стартерные автомобильные батареи выйдут из строя уже после 10 циклов. Стартерные батареи предназначены для коротких нагрузок во время пуска двигателей, и не подходят для систем резервного питания. Если Вам постоянно нужен мобильный источник 220 в автомобиле для больших и продолжительных нагрузок, приобретите отдельную батарею глубокого цикла, соединив ее с основной батареей или генератором для зарядки. Если такой возможности нет, и Вы хотите обойтись имеющейся автомобильной батареей, то при использовании инвертора оставляйте двигатель работать. Иначе Вы рискуете не завестись.

Как соединить две и более батареи?

Предпочтительнее использование 2 (и более) батарей одного типа 12 вольт в параллельной конфигурации. Это даст в 2 (и более) раза большую емкость, и, следовательно, большее время работы до необходимости зарядки.

Также можно последовательно соединить 6-вольтовые батареи для удвоения вольтажа до 12 вольт. 6-вольтовые батареи должны быть соединены попарно.

12-вольтовые батареи, соединенные параллельно для удвоения емкости (Ач)

6-вольтовые батареи, соединенные последовательно (серийно) для удвоения напряжения до 12 вольт

Работа микроволновой печи от инвертора

Характеристика мощности микроволновой печи - это мощность «приготовления блюда». Реальная потребляемая мощность в большинстве случаев гораздо выше, чем указанная на ценнике. Реальная потребляемая мощность обычно указывается на задней стенке печи. Это нужно иметь в виду, если Вы хотите использовать микроволновую печь от инвертора.

Особенности работы телевизора и аудио-аппаратуры

Несмотря на то, что все инверторы являются экранированными приборами для уменьшения помех, некоторые помехи, отражающиеся на качестве теле сигнала, все же могут возникнуть (в особенности при слабом сигнале).

Вот несколько советов:

• Прежде всего, убедитесь, что антенна дает нормальный сигнал в обычных условиях, без инвертора. Убедитесь, что кабель антенны надлежащего качества.

• Попробуйте изменить расположение антенны, телевизора и инвертора относительно друг друга. Убедитесь, что провода постоянного тока максимально удалены от телевизора.

• Сверните кольцом провода питания телевизора и провода, соединяющие аккумулятор с инвертором.

• Поставьте фильтр на провод питания телевизора.

Некоторая недорогая аудио аппаратура может слегка «фонить» при работе от инвертора. Решение этой проблемы только в покупке более качественной аппаратуры.

информация

power-group.com.ua

Инверторы. Принцип действия.

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

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

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

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

Инвертор питается энергией от источника постоянного напряжения и выдает переменное напряжение, а выпрямитель подключен к источнику переменного напряжения и имеет на выходе постоянное напряжение. Имеется третий вариант - схема или система потребляет энергию от источника постоянного напряжения и выдает также постоянное напряжение в нагрузку. Устройство, осуществляющее эту операцию, называется преобразователем. Но не любую схему, имеющую постоянное напряжение на входе и постоянное напряжение на выходе, можно считать преобразователем. Например, потенциометры, делители напряжения, и аттенюаторы действительно «преобразуют» один уровень постоянного напряжения в другой. Но их вообще нельзя назвать преобразователями. Здесь в процессе выполнения преобразования отсутствует такой элемент как инвертор, вибропреобразователь, или генератор. Другими словами, последовательность процессов в настоящем преобразователе такова: постоянное напряжение - переменное напряжение - постоянное напряжение. Удобным является следующее определение преобразователя: схема или система, потребляющая и выдающая мощность в виде постоянного напряжения, в которой в качестве промежуточного процесса в передаче энергии используется генерирование переменного напряжения (иногда используется выражение dc-to-dc преобразователь).

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

Синус или меандр?

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

Мы предлагаем следующие продукты

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

www.solarroof.ru

Инверторы – что они из себя представляют и для чего нужны

Большинство современных источников бесперебойного питания оснащены инверторным звеном. Инвертор – электронное устройство, предназначенное для преобразования постоянного входного напряжения в переменное на выходе. При этом наличие инвертора отражается не только на цене ИБП, но и существенно расширяет его возможности.

В первую очередь, инвертор позволяет получить на выходе аккумуляторного источника питания переменное напряжение с заданными параметрами – необходимыми величиной и частотой. К примеру, наиболее распространены преобразователи, посредством которых входные 12 или 24 В постоянного напряжения аккумулятора превращаются в переменные 110 либо 220 В с частотой 50 Гц – типичные значения для любой бытовой электросети, на работу от которой и рассчитано большинство электроприборов. К слову, это свойство инверторов позволяет использовать ИБП на основе инверторов в качестве резервных источников электроэнергии для стандартных сетевых устройств.

Во-вторых, с помощью инверторов рекомендуется заряжать и «тренировать» аккумуляторные батареи различной ёмкости – особенно хорошо для применения в этих целях себя зарекомендовали устройства, работающие на повышенных частотах. Доказано, что «тренировка» и зарядка аккумуляторов малыми токами высокой частоты позволяет продлить срок службы таких батарей и улучшить их эксплуатационные характеристики.

Кроме того, довольно часто в электрооборудовании различного назначения присутствуют инверторы, входящие в состав звена переменного тока, что позволяет существенно снизить масса-габаритные размеры устройства в целом. В основном – за счёт уменьшения массы и размеров трансформаторов, обычно являющихся самыми громоздкими элементами конструкции.

Где применяются инверторы?

Инверторы – а также ИБП инверторного типа – получили широкое распространение во всех областях промышленности, энергетики и сельского хозяйства – в составе различных технологических установок и источников питания.

В металлургии инверторы являются основным преобразовательным звеном в установках плавления и перемешивания жидкого металла. Также инверторы используются в большинстве приводов, где необходима высокая стабильность работы оборудования и широкий диапазон регулирования выходных параметров.

Помимо этого инверторы нашли применение в резервных системах электроснабжения важных социальных и промышленных объектов – больниц и прочих медицинских учреждений, банков, производств с непрерывным циклом – а также объектов, удалённых от линий центральных электросетей. К примеру, в альтернативной энергетике инверторы используются для преобразования запасённой в аккумуляторах энергии.

При проведении строительно-монтажных работ широко применяются сварочные аппараты на основе инверторов, отличающиеся от аналогов лучшими массагабаритными показателями и лёгкостью в применении и обслуживании.

Вместо заключения

Инверторы и установки на их основе прочно вошли в нашу повседневную жизнь: без них не обходится ни одно производство, их можно найти в каждом доме и учреждении. При этом за счёт разнообразия схемных решений и возможности получения практически любых необходимых выходных параметров этим устройствам регулярно находят всё новые и новые применения.

Смотрите также

promix-perm.ru