Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Зачем нужен инвертор

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

По материалам: electrik. info.

Что такое инвертор и какие они бывают

Ответ:

 Дословный перевод – Инвертор (лат. inverto — поворачивать, переворачивать, преобразовывать, изменять).

Встретить это слово можно в таких системах и словосочетаниях:

  1. Инверторный кондиционер.
  2. Инверторный генератор (Электростанция). 
  3. Инверторный преобразователь напряжения(ИБП).
  4. Инверторный сварочный аппарат.

Все эти системы построены по схеме инверсии (преобразования). 

В первую очередь напряжение преобразуются в постоянное и регулируется, а далее поступает на питание либо преобразуется в переменное напряжение с заданной частотой и напряжением в зависимости от целей прибора.

Инверторный кондиционер


Главное отличие в принципе работы компрессора, сердца кондиционера. 

DCPAM инвертор преобразует переменное сетевое напряжение в постоянное, и через преобразователь частоты, за счет которой изменяются обороты двигателя. И с разной скоростью вращает электродвигатель компрессора.

 Питание схемы частотного преобразователя постоянным напряжением, позволяет плавно регулировать обороты электромотора, в зависимости от условий работы кондиционера, то есть изменяя его производительность. Что позволяет существенно снизить потребление электроэнергии, и равномерно производить охлаждение либо нагрев, в зависимости от режима работы.

А у некоторых производителей, например MITSUBISHI HEAVI, благодаря дополнительному применению спирального компрессора на неодимовых магнитах удаётся достигнуть уменьшения электропотребления до рекордно низких значений.    

Инверторные электростанции.

Принцип работы инверторной электростанции основан на преобразовании переменного тока в постоянный, после чего максимально стабилизируются колебания электрических волн, а затем постоянный ток через инверторную схему опять преобразуется в переменный, с заданной частотой и напряжением.

Электронная регулировка в комплексе со схемой преобразования является основой преобразователя инверторной электростанции, за счет которой на выходе получается переменный ток высокого качества с промышленной частотой. Такие технологии наиболее

распространены на мобильных электростанциях с бензиновыми двигателями

Главные преимущества инверторной электростанции.

  • Экономия топлива на 20-40% по сравнению с традиционными моделями за счёт электронной системы преобразования и регулировки оборотов двигателя в зависимости от нагрузки. 
  • Легкий пуск двигателя без дополнительных настроек в течение всего периода эксплуатации.
  • Возможность управлять работой электростанции при малой нагрузке за счет наличия функции перехода двигателя в экономичный режим.
  • Низкий уровень шума позволяет использовать в местах с высокими требованиями по шумовому загрязнению.
  • Защита экологии за счёт более низкого содержания вредных веществ в выхлопе, благодаря высокоэффективной системе сгорания топлива и работы двигателя на пониженных оборотах. Что невозможно на электростанциях с классическим режимом выработки электроэнергии, где частота переменного тока (Гц) жестко привязана к оборотам силовой установки (двигателя)

Инверторный ИБП

Абсолютное большинство электроприборов в России, которые современный человек использует каждый день, рассчитаны на напряжение 220В-230В.

Химические источники напряжения, аккумуляторы, способные хранить заряд электричества в течении длительного времени, обеспечивают постоянное напряжение, слишком низкое для питания бытовой техники: 2 вольта, 6 вольт, 12В и т.д.

Инверторы преобразуют постоянное напряжение от аккумуляторов в переменное 220В или 230В в зависимости от конструкции и настроек. На этом основана работа всех ИБП!

Видео что такое иверторный бесперебойник и как он работает


Время автономной работы бесперебойника, будет пропорционально количеству и емкости подключенных ко входу инвертора аккумуляторов. Но есть и другие факторы влияющие на время работы- Подробнее прочитать можно здесь.

 Аккумуляторы могут хранить запас электрической энергии в течении длительного времени что позволяет держать в запасе

большой объем накопленной электроэнергии для аварийных ситуаций, накопленный в АКБ.

 

При пропадании электричества на вводе в распределительный щит автоматика инвертора мгновенно перебросит питание подключенных к выходу инвертора электроприборов на аккумулятор (через электронную схему, преобразующую постоянное напряжение 12 Вольт, в переменное 220 В с заданной частотой (Гц)).

 В онлайн системах переключение отсутствует-Подробнее можно прочитать здесь.

Главные преимущества электрических инверторов:

  • Это экологическая безопасность (отсутствие вредных загрязнений окружающей среды)
  • Низкий шум
    при работе, имеют низкий уровень шума вентилятора охлаждения в разы по сравнению с электростанциями…
  • Не требуют, заправки топливом и постоянного технического обслуживания.
  • Имеют высокий КПД, и низкую стоимость эксплуатации, привязанную к стоимости электроэнергии. 
  • Непрерывное питание, отсутствует пауза (как в электростанциях), при переключении на батареи.
  • Возможность увеличивать время автономии путем наращивания количества батарей.

Основные области применения инверторов: 

1) ИБП для котлов (ИБП для газовых котлов)

2) ИБП для насосов (ИБП на длительное время резерва)

3) Источник бесперебойного питания для систем сигнализации и видеонаблюдения (ИБП для систем сигнализации и видеонаблюдения)

Пример применения в частном доме:

Рассмотрим модель ECOVOLT PRO 1012.

 

Мощность нагрузки 1000 Вт при значении параметра cos =0.8 позволяет подключить электрооборудование суммарной мощностью 1 кВт.

 Приблизительный расчет мощности нагрузки может быть такой: 

  • Газовый котел с обвязкой – 300 Вт.
  • Циркуляционный насос 70 Вт, 
  • Аварийное освещение – 300 Вт,
  • Телевизор – 200 Вт 
(значения мощности электроприборов могут отличаться от приведенных здесь, точные значения можно получить из паспорта оборудования).

Сварочный инвертор

Инверторный сварочный агрегат отличается от трансформаторного сварочного устройства меньшим потреблением электрической нагрузки. Но в тоже время имеет такой параметр тока, который достаточен для зажигания сварочной дуги и стабильного горения при сварке.

 Специфика работы инверторного типа сварочной установки состоит в выпрямлении переменного тока аппарата с образованием постоянного тока приемлемого потенциала. Эта функция преобразования переменного в постоянный ток выполняется диодным мостом.

 

Далее в работу включается блок транзисторов, где постоянный ток преобразуется обратно в переменный с высокими параметрами. За работу отвечает генератор высокой частоты импульсного типа. Величина тока получается на выходе наибольшей частоты, чем первоначальная величина. Трансформатор работает на токе высокой частоты, установка получается меньшими габаритами и весом.

 

После преобразования токов в трансформаторе в постоянный ток, он становится пригоден для сварки. Розжиг электрической дуги становится стабильным, горение дуги устойчивое для плавки электрода и металла в зоне сварного шва.


Что характеризует инверторный сварочный аппарат

Работу задают:

  • Вид тока, который формируется на выходе из выпрямителя.

 

  • Величина потенциала, которая применяется для электроснабжения установки. Изготовители производят аппараты на 380 и 220 В. 3-фазные используются в профессиональной сварке, 1-фазные идут для бытовых целей, любительской домашней сварки.

 

  • Диапазон токов даёт основное влияние на использование больших Ø электродов при сварке.

 

  • Мощность аппаратов определяет параметры: сила и частота тока, которые создают рабочую стабильную сварочную дугу.

 

  • Напряжение холостого хода, определяет образование потенциала для сварочной дуги.

 

  • Диапазон технических характеристик влияет на размеры применяемых электродов, используемых при сварке.

Автомобильный инвертор.

Предназначен для получения переменного напряжения 220 вольт из постоянного напряжения 12 вольт, или от 24 вольт на большегрузных автомобилях.

Не углубляясь в схемотехнику работы преобразователей напряжения, их можно подразделить на еще два типа. 

Это автомобильный инвертор 12-220v с модифицированным синусом (это более дешевые варианты), но принципе вполне походящие для подключения любых бытовых приборов. Имеет минус при работе с электродвигателями, которые теряют небольшую часть мощности, которой можно пренебречь при сравнении  с ценой на автомобильным инвертор 12-220V имеющим чистый синус.

Автомобильный инвертор превращает ваш автомобиль в небольшую электростанцию дающую 220 вольт и дает большое преимущество при автопутешествиях, коротких и длительных загородных выездов.   

Автомобильный преобразователь напряжения и его предназначение

Автомобильный преобразователь напряжения, или инвертор — это устройство, которое предназначено для получения стабильного напряжения 220В из постоянного 12 В

Тимофей Колесников

Таким образом, используя его, можно получать переменный ток, при котором становится возможным включение в сеть практически любых приборов, рассчитанных на 220 В.

Автомобильный преобразователь напряжения, как правило, используется для того, чтобы обеспечить питание бытовых электроприборов за счет внутренней электросети автомобиля. Иными словам, инвертор, использующий энергию аккумуляторной батареи, позволяет превратить автомобиль в небольшое подобие электростанции. Это оказывается очень удобным при длительных путешествиях, а также для тех, кто предпочитает брать с собой в дорогу ноутбук, портативные телевизоры или другую технику. Не стоит волноваться о сохранности аккумуляторной батареи автомобиля. Качественный преобразователь абсолютно безопасен для всей электрики машины, но, пожалуй, единственное, о чем нужно заботиться при его использовании — это следить за расходуемой энергией (при неконтролируемом времени эксплуатации автомобильный аккумулятор может полностью разрядиться).

Автомобильный преобразователь напряжения

Также важно отметить, что такие преобразователи дают стабилизированное напряжение. Это значит, что подключенная к инверторам техника получает «качественную» электроэнергию и надежно защищена от разного рода скачков.

Для успешной эксплуатации автомобильного преобразователя напряжения стоит помнить о нескольких правилах:

Автомобильный преобразователь напряжения

Ни в коем случае не включайте автоинверторы с нагрузкой, превышающей 300 Ватт в прикуриватель автомобиля, их подключают только непосредственно к аккумулятору. Иначе ток, идущий к прикуривателю, превысит максимально допустимое значение, и это может привести к повреждению автомобильного оборудования, перегоранию проводов или даже к пожару.

Не использовать бездумно преобразователи с большой нагрузкой. Если нагрузка превысит 2 киловатта, то аккумулятор, скорее всего, может вскипеть, а некоторые виды батарей попросту взрываются.

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

Хочу получать самые интересные статьи

Автомобильные преобразователи напряжения (инверторы) 220В.

△

▽

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

Таблица потребляемой мощности некоторых электроприборов.

Электроприборы

Мощность

 

Зарядное устройство фонаря

8 Вт

Зарядное устройство сотового телефона

15 Вт

Зарядное устройство видеокамеры

25 Вт

Электроинструменты

 

20 Вт

Шуруповерт

50-80 Вт

Электролобзик

150-200 Вт

Электрорубанок

200-300 Вт

Электродрель

300-500 Вт

600-1000 Вт

Перфоратор

300-600 Вт

Шлифовальная машина

300-600 Вт

Полировочная машина

300-600 Вт

Болгарка

600-1200 Вт

1200-2000 Вт

Насосы/компрессоры

 

Воздушный компрессор

50-100 Вт

Краскопульт

500 Вт

Мойка (Karher и т.д.)

900 Вт

200-300 Вт

Электровентилятор

30-100 Вт

Бытовая техника

Плеер (радиоприемник)

10-20Вт

Электробритва

10 Вт

40 Вт

CD-DVD Плеер

60 Вт

Цветной телевизор (экран 13дюймов)

70 Вт

Цветной телевизор (экран 27дюйма)

150 Вт

Видеодвойка (экран 20 дюймов)

150Вт

500 Вт

Пылесос

1000-2500 Вт

Утюг

400-2000 Вт

СВЧ печь

1000-2500 Вт

Кухонный комбайн

300-500 Вт

100-200 Вт

Стереоусилитель

200Вт

Оргтехника

Струйный принтер

50 Вт

Ноутбук

150 Вт

250 Вт

Персональный компьютер

400 Вт

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

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

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

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

Мощность преобразователя  и рекомендуемые емкости АКБ

Мощность  преобразователя кВт

0,3

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Типовая максимальная мощность преобразователя (кратковременная допустимая нагрузка) кВт

0,4-0,6

0,7-1

1,5-2

2-3

3-4

3,7-5

4-5

45

55

60

65

85

100

120

Ориентировочное время работы от аккумуляторов

АКБ/нагрузка

100 Вт

300 Вт

500 Вт

1 кВт

2 кВ

2.5 кВт

190 А/ч

22ч

1,5ч

0,5ч

20м

 85 А/ч

10ч

1,5ч

0,5ч

10м

10м

 55 А/ч

1,5ч

0,5ч

10м

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

Условно все приборы можно разделить на 2 группы:

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

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

Основные режимы работы инвертора. 

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

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

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

Установка и подключение преобразователя.

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

Нель­зя располагать предметы на преобразователе или вблизи его вентиляционного отверстия.

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

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

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

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

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

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

 


Если надо 220 вольт в машине: экспертиза инверторов — журнал За рулем

Чтобы запитать в машине ноутбук или электроинструмент, рассчитанный на 220 В, нужен преобразователь напряжения. Эксперты «За рулем» испытали шесть образцов, мощных — от 1 кВт, и послабее — около 200 Вт.

О преобразователях, способных превращать бортовые 12 В в желанные 220, вспоминаем нередко. Мощности, судя по надписям на упаковках, — им подвластны любые. Болгарка, электродрель, компьютер, микроволновка — втыкай в автомобильную розетку и будь как дома…

Увы — так не получится. И вот почему.

Материалы по теме

Желания и возможности

Материалы по теме

В электротехнике инвертор (от лат. Inverto — «переворачиваю, изменяю») — это устройство для преобразования постоянного тока в переменный нужной величины. Технически это не очень сложно. Однако же надо понимать, что всю необходимую энергию для питания болгарок, холодильников и прочего инвертор будет забирать от АКБ и генератора. И если мощность такой нагрузки, к примеру, 2 кВт (электрический чайник), то даже без учета КПД потребляемый ток составит примерно 150 А! Никакая легковушка этого не перенесет. Даже если нагрузка будет гораздо меньшей — скажем, 250 Вт, то и в этом случае придется постоянно гонять мотор: иначе батарея разрядится за пару часов.

Иногда инверторы на 220 В встроены в автомобиль с завода — но и в этом случае их мощность обычно не превышает 150–200 Вт.

ИНВЕРТОР НОМЕР ОДИН

Любопытно, что устройства для преобразования постоянного тока в переменный во все времена являлись неотъемлемой частью любого автомобиля с бензиновым двигателем. Речь не об инверторах, а о… системе зажигания! Для получения высоковольтных импульсов на катушке зажигания постоянное напряжение бортовой сети прерывается синхронно с частотой вращения коленвала. Получающийся периодический ток можно назвать переменным, пусть даже он не меняет направление, как в бытовой сети.

Какой инвертор вам нужен?

Самые слабенькие инверторы рассчитаны на мощности около 200 Вт и подключаются в гнездо 12 В. С их помощью можно подзарядить смартфон, запитать ноутбук, нагреть паяльник и т. п. Но никакой серьезный инструмент типа электролобзика работать от такого устройства не сможет.

Материалы по теме

Мощные инверторы — от 1 кВт — подключают непосредственно на клеммы АКБ. Хотите воспользоваться болгаркой или дрелью мощностью под 800 ватт — не забудьте пустить мотор машины. ­В противном случае батарея не продержится и часа.

На эти две группы мы и разбили приобретенные для экспертизы инверторы (они же — преобразователи напряжения) — слабенькие и мощные.

Как испытывали

Материалы по теме

Испытания решили провести в боевом режиме. Для серьезных адаптеров приготовили электродрель мощностью 800 Вт и болгарку на 880 Вт. Дрель снабжена системой плавного запуска, а болгарка — нет.

Питание осуществляли от АКБ на 70 А·ч с постоянно подключенным пускозарядным устройством, работающим в режиме «Пуск» и дающим ток около 100 А, имитируя таким образом работу двигателя на повышенных оборотах. Дрель должна была просверлить отверстие диаметром 10 мм в стальной пластине толщиной 6 мм. Болгарку заставили резать стальной уголок № 4 (40×40×5).

Для маломощных адаптеров — их питали от лабораторного блока питания — нашли 100‑ваттный паяльник и лампу накаливания на 60 Вт. Паяльнику предстояло при свете лампы разогреться до рабочей температуры и пропаять скрутку двух медных многожильных проводов сечением по 1,5 мм².

Инверторы, работающие от АКБ

Airline API-1500-08, КНР. Инвертор

Airline API-1500-08, КНР. Инвертор

Примерная цена 7500 ₽
Заявленная мощность 1500 Вт
Выход USB-порта 1 А
Симпатичное устройство с плавным пуском легко подтвердило заявленные мощностные характеристики, обеспечив одновременную работу болгарки и электродрели. Предусмотрена защита от перегрузки, замыканий, перегрева и т.п. Из недостатков отметим нестабильную работу цифрового дисплея, который при максимальной нагрузке время от времени показывал напряжение 350 В, хотя наши контрольные приборы (вольтметр и осциллограф) ничего подобного не фиксировали. Цена высокая, но прибор того стоит. Рекомендуем!

AVS energy IN-1500W, КНР. Преобразо­ватель напряжения

AVS energy IN-1500W, КНР. Преобразо­ватель напряжения

Примерная цена 4500 ₽
Заявленная мощность 1500 Вт
Выход USB-порта 1 А
Согласно описанию, в этом устройстве предусмотрен плавный пуск. Однако при попытке подключить болгарку оно сразу же закапризничало, переходя в зуммерный режим. С электродрелью проблем не возникло, но на большее преобразователь оказался ­неспособен. Не рекомендуем.

Тelefunken TF-P103, КНР. Преобразователь напряжения

Тelefunken TF-P103, КНР. Преобразователь напряжения

Примерная цена 6300 ₽
Заявленная мощность 1000 Вт
Выход USB-порта 0,5 А
Заявленная мощность — не самая высокая в нашей выборке, однако преобразователь уверенно справился с парной работой электродрели и болгарки. Он может подключаться и к внутрисалонному гнезду 12 В, но на высокую мощность при этом рассчитывать не стоит. Есть защита от перегрузки и ошибочного подключения. Немного огорчили технические неточности в описании (типа ошибочного написания «А/ч»), но в целом устройство повело себя лучше, чем ожидали. Рекомендуем.

ПН-90, Россия. Импульсный преобразователь напряжения

ПН-90, Россия. Импульсный преобразователь напряжения

Примерная цена 5500 ₽
Заявленная мощность 700 Вт
Выход USB-порта 1 А
Устройство огорчило: на упаковке указана мощность 1500 Вт, однако внимательное прочтение инструкции поведало, что больше 700 Вт постоянной мощности оно не выдаст. Та же инструкция сообщила, что прибор не предназначен для лиц «с пониженными физическими, чувственными или умственными способностями». И еще один перл: мол, инвертор имеет защиту от перегрева, перегрузок и ненормативного входного напряжения, но если последнее окажется слишком большим, то он всё равно сломается. На практике предложенную нагрузку преобразователь не осилил. Не рекомендуем.

Инверторы, работающие от гнезда 12 В

Digma DCI-75, КНР. Преобразователь напряжения

Digma DCI-75, КНР. Преобразователь напряжения

Примерная цена 850 ₽
Заявленная мощность 75 Вт
Выход USB-порта 0,5 А
Слабенький преобразователь, подключаемый к внутрисалонному гнезду 12 В, не понравился с первых секунд: стандартная евровилка не подошла по диаметру штырей. Кое-как удалось подключиться, но при этом хлипкий корпус затрещал по швам и в итоге саморазобрался. Выходное напряжение — аж 250 В, при этом сигнал по форме больше напоминает меандр (ступеньки), чем плавную синусоиду. Вывод очевиден: не покупать!

Neo Maverick 400, КНР. Автомобильный инвертор

Neo Maverick 400, КНР. Автомобильный инвертор

Примерная цена 1900 ₽
Заявленная мощность 200 Вт
Выход USB-порта 2,1 А
Предусмотрена защита от перегрузки и ненормативного входного напряжения. Но в целом возможности устройства очень ограничены: инструкция не рекомендует подсоединять потребителей мощнее 170 Вт. Из инструментов можно подключить разве что паяльник, клеевой пистолет или электрогравер. Фактически это игрушка, хотя цена уже не игрушечная. Не рекомендуем.

ПЛАВНЫЙ ПУСК

Если реальные мощности преобразователя и инструмента близки, вероятность того, что инструмент раскрутится и будет способен выполнять работу, выше при наличии системы регулировки оборотов или плавного запуска. Без такой системы инструмент, получив питание, начинает дергаться: ток потребления растет, а инвертор тут же уходит в защиту. Толком поработать в таких условиях не удастся.

Результаты

Из мощных устройств однозначно выделим Airline API‑1500–08, а также Тelefunken TF-P103. Они справились с задачей даже при одновременной работе двух электроинструментов. А вот их маломощные коллеги не понравились: толку от подобных устройств немного. Напомним, что они подключаются в гнездо 12 В, защищенное предохранителем (обычно номиналом около 15 А), который имеет право сгореть даже при заявленных 200 Вт.

Синусоида и квазисинусоида

Выходной сигнал большинства инверторов заметно отличается от нормальной синусоиды: он имеет ступенчатую форму. Для нагревательных приборов, ламп накаливания, а также оборудования с импульсными блоками питания такое питание подойдет, а вот звуковая аппаратура начинает фонить. Устройства с трансформаторными блоками питания могут перегреться и даже выйти из строя.

С ростом нагрузки преобразователь ПН‑90 начал выдавать вместо синуса вот такое вот «нечто». Неудивительно, что ни дрель, ни болгарка работать от него не захотели.

С ростом нагрузки преобразователь ПН‑90 начал выдавать вместо синуса вот такое вот «нечто». Неудивительно, что ни дрель, ни болгарка работать от него не захотели.

Синусоидальное напряжение в исполнении Neo Maverick гораздо больше напоминает меандр — прямоугольный график.

Синусоидальное напряжение в исполнении Neo Maverick гораздо больше напоминает меандр — прямоугольный график.

ПОЗОРНЫЕ ПОРТЫ

Для солидных девайсов наличие USB-портов с токами менее 1 А — это несерьезно. Современным телефонам и планшетам нужны зарядные устройства с током на выходе от 2 А.

Счастливого пути и надежного электропитания!

  • Простейшая диагностика АКБ — тут.
  • Если вам удобнее читать (или смотреть) нас в соцсетях, подписывайтесь на «За рулем» в Instagram, ВКонтакте, Facebook, Youtube, Яндекс.Дзен.
  • Надуть колесо, походную кровать, лодку, мячик, велосипед поможет компрессионная установка. Она легко помещающаяся в багажник и подключается в гнездо прикуривателя.
  • Приезжайте в наш магазин или заказывайте на сайте автобоксы, багажники на крышу от лучших мировых и отечественных брендов: THULE, FARAD, INNO, Broomer.

Зачем нужен частотный преобразователь

Преобразователь частоты является электронным устройством, которое служит для преобразования параметров частоты электрического тока. Его использование позволяет обеспечить непрерывное управления процессом трансформации входных электрических параметров – в выходные. 

Назначение и область применения преобразователей частоты

Наибольшую актуальность частотные преобразователи приобрели в сфере управления скоростью вращения синхронных и асинхронных электродвигателей. Использование частотников в значительной мере позволяет оптимизировать производство, снизить потребление энергоресурсов, и увеличить срок службы подключённого к ним электрооборудования.

Преимущества использования преобразователей частоты:

  • управление и контроль скорости вращения электродвигателя;
  • защита от бросков напряжения и перегрузок;
  • обеспечение плавного пуска и остановки подконтрольного электрооборудования;
  • облегчение рабочего процесса при выполнении сложных технических задач;
  • устойчивость к продолжительным нагрузкам и импульсным действиям;
  • возможность экономии энергоресурсов вплоть до 40-50 %;
  • увеличение КПД электродвигателей;
  • снижение износа и улучшение механических показателей подключённого оборудования;
  • осуществление непрерывного мониторинга технологических параметров и возможность оперативного вмешательства.
Благодаря возможности регулировки скоростных характеристик двигателей, инверторы получили широкое распространение в промышленности и хозяйственной деятельности человека.

Сфера применения частотника:

  • пищевая промышленность;
  • тяжёлая промышленность;
  • лёгкая промышленность;
  • средства малой механизации;
  • медицинское оборудование;
  • насосное оборудование;
  • система водоснабжения;
  • компрессоры;
  • транспорт;
  • высокоточные электромеханические станки.

Устройство и принцип действия

Электрическая схема частотного преобразователя состоит из двух частей:
  • силовой;
  • управляющей.
Силовая часть собрана на транзисторах или тиристорах. Управляющая часть имеет вид электрической схемы на цифровых микропроцессорах, которая способна управлять силовыми электрическими составляющими входящих параметров.

Выделяют два этапа преобразования:

1) На первом этапе преобразования входное напряжение (220В либо 380В) выпрямляется с помощью диодного моста. Затем, проходя через фильтр собранный на конденсаторах, «вырезанные» части входного сигнала сглаживаются.

2) На этом этапе, из частей выпрямленного напряжения, формируется сигнал желаемой последовательности с необходимыми параметрами амплитуды и частоты. Это достигается при помощи микросхем, способных управлять выходными параметрами. Заданные элементами управления прямоугольные импульсы необходимой частоты передаются двигателю. Индуктивность обмотки статора интегрирует эти импульсы, превращая их в синусоиду.

Классификация частотников



По величине и типу электропитания различают инверторы нескольких видов:
  • однофазные;
  • трёхфазные;
  • высоковольтные агрегаты.
Полупроводниковые частотные преобразователи производят преобразование тока или напряжения промышленной сети. Выходные параметры необходимого сигнала свободно регулируются элементами управления.

По принципу функционирования частотники делятся на классы:

ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока. Тиристорный либо транзисторный преобразователь, нуждающийся в дополнительном звене постоянного напряжения, для безопасной и правильной работы подключённого электродвигателя.

ПЧ с непрерывной связью питающей сети и электрической машины. Представляет собой тиристорный реверсивный преобразователь, способный надёжно функционировать без использования дополнительного оборудования.

У современных преобразователей частоты присутствует экранный дисплей с возможностью отслеживания и задания различных параметров (частота, ток, напряжение, мощность, скорость, крутящий момент, продолжительность работы инвертора).

В зависимости от сферы применения различают инвертор

ы:
• промышленного применения;
• осуществляющие управление техники с насосно-вентиляторным типом нагрузки;
• используемые в условиях динамической нестабильности и взрывоопасности;
• монтируемые непосредственно на корпус двигателя;
• векторного способа управления;
• для кранового и подъёмного механизмов.

Способы подключения и настройка

Все современные преобразователи частоты оснащены специальными выводами для более удобного их подключения к электродвигателю. Всё сложное схемное исполнение уже смонтировано в корпусе агрегата. В электрической цепи инвертор занимает место сразу после автоматического выключателя, который должен соответствовать номиналу рабочего тока электродвигателя.

При включении частотного преобразователя в однофазную цепь, порог срабатывания автоматического выключателя рассчитывается на величину, в три раза превосходящую рабочий ток в этой цепи.

При трёхфазном питании, необходимо использовать специальный трёхфазный автоматический выключатель с общим рычагом. Ток срабатывания автомата в этом случае, должен ровняться рабочему току каждой из фаз двигателя.

Внимание! Монтаж автоматического выключателя, при подключении двигателя к инвертору, необходимо выполнять в разрыв нулевого провода. Устанавливать автомат в разрыв провода заземления – запрещено!
Настройка подключения преобразователя частоты, заключается в правильном подсоединении проводов и жил кабеля необходимого сечения к конкретным выводам подключаемого электродвигателя.

Способы подключения частотных преобразователей частоты к электродвигателям:
Треугольник. Выводы преобразователя соединяются с последовательно соединёнными обмотками статора управляемого двигателя. Такое подключение используется для бытового подключения к однофазным сетям, где напряжение на выходе инвертора не превышает значение на входе более чем на 50%.

Звезда. Тип соединения, при котором выводы инвертора подключаются к параллельно соединённым обмоткам электродвигателя. Такое соединение используется при включении преобразователя в трёхфазную сеть промышленных объектов.


Частотные преобразователи

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Зачем нужен преобразователь частоты? – Статьи

Дата публикации: 27.06.2019

Что такое преобразователь частоты?

Преобразователь частоты — это устройство преобразования энергии. Преобразователь частоты преобразует переменный ток с фиксированной частотой и фиксированным напряжением в энергию с переменной частотой и переменным напряжением, используемую для управления скоростью вращения асинхронных двигателей.

Зачем использовать преобразователь частоты?

Одной из основных функций преобразователя частоты в водных системах заключается в обеспечении экономии энергии. Благодаря контролю скорости насоса, а не регулированию потока с помощью дроссельных клапанов, экономия энергии может быть значительной. Например, снижение скорости на 20% может привести к экономии энергии на 50%. Помимо экономии энергии, значительно улучшается срок службы крыльчатки, уплотнителей и подшипников. Существуют различные виды преобразователей частоты с питание  220 В и 380 В. Более подробную информацию о работе однофазных частотных преобразователях можно прочитать в нашей статье.

Преимущества частотных преобразователей

В дополнение к энергосбережению и лучшему управлению процессом, они могут обеспечить другие преимущества:

• Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или расхода без использования отдельного контроллера. Подходящие датчики и электроника используются для сопряжения приводимого оборудования с преобразователем частоты.

• Расходы на техническое обслуживание могут быть снижены, поскольку более низкие рабочие скорости приводят к увеличению срока службы подшипников и двигателей.

• Устранение дроссельных клапанов и демпферов также отменяет обслуживание этих устройств и всех связанных с ними средств управления.

• Устройство плавного пуска двигателя больше не требуется.

• Контролируемая скорость разгона в жидкостной системе может устранить проблемы гидравлического удара.

• Способность преобразователя частоты ограничивать крутящий момент до выбранного пользователем уровня может защитить приводное оборудование, которое не может выдерживать чрезмерный крутящий момент.

Анализ системы в целом

Поскольку процесс преобразования входящей мощности с одной частоты на другую приведет к некоторым потерям, экономия энергии всегда должна обеспечиваться за счет оптимизации производительности всей системы. Первым шагом в определении потенциала энергосбережения системы является тщательный анализ работы всей системы. Для обеспечения экономии энергии необходимы подробные знания о работе оборудования и требованиях к процессу. Кроме того, следует учитывать тип преобразователя частоты, предлагаемые функции и общую пригодность для применения.

Внутренняя конфигурация преобразователя частоты

Преобразователи частоты содержат три основных раздела:

  1. Цепь выпрямителя – состоит из диодов, SCR или биполярных транзисторов с изолированным затвором. Эти устройства преобразуют мощность линии переменного тока в постоянный ток.
  2. Шина постоянного тока – состоит из конденсаторов, которые фильтруют и хранят заряд постоянного тока.
  3. Инвертор – состоит из высоковольтных мощных транзисторов, которые преобразуют энергию постоянного тока в переменный выход переменного напряжения переменного тока, подаваемый на нагрузку.

Частотные преобразователи Danfoss также содержат мощный микропроцессор, который управляет схемой инвертора для получения почти чистого синусоидального напряжения переменной частоты, подаваемого на нагрузку. Микропроцессор также управляет конфигурациями ввода / вывода, настройками преобразователя частоты, состояниями неисправности и протоколами связи.

Cмотрите так же:

Разгон и торможение электродвигателя

Силовые опции для преобразователей частоты Danfoss

Задание фиксированных скоростей частотника VLT Micro Drive

Вам нужен ИБП или инвертор?

Инверторы и блоки источников бесперебойного питания (ИБП) могут вырабатывать переменный ток из источников постоянного тока, и по этой причине их часто путают. Однако ИБП – более сложное устройство с большим количеством функций, и на самом деле он использует инвертор в качестве одного из своих внутренних компонентов.

Проще говоря, инвертор получает электроэнергию от источников постоянного тока (DC), таких как батареи или солнечные панели, и обеспечивает переменный ток (AC), используемый большинством приборов.ИБП также имеет эту функцию, но у него есть дополнительные функции, такие как мгновенный отклик и накопление энергии.


Убедитесь, что ваши устройства имеют надежную систему резервного питания.


ИБП и инверторы можно сравнить с кондиционерами и компрессорами. Подобно тому, как компрессор не может обеспечить охлаждение помещения сам по себе, автономный инвертор не может выполнять все функции ИБП.

Как работает инвертор?

Основная функция инвертора – преобразование электроэнергии из постоянного тока в переменный, как описано выше.Обратите внимание, что инверторы только преобразуют электроэнергию и не могут генерировать или накапливать электроэнергию сами по себе. Если вы отключите инвертор от источника постоянного тока, подача переменного напряжения прервется.

  • Как и любое электрическое оборудование, инверторы имеют номинальную мощность. Например, в большинстве бытовых солнечных энергетических систем используются инверторы мощностью менее 10 кВт, в то время как в коммерческих установках среднего размера, вероятно, будет более 100 кВт.
  • Помимо номинальной мощности, инверторы предназначены для работы в определенном диапазоне напряжений по току как на стороне постоянного, так и переменного тока.

Преобразователи частоты (VFD) часто называют «инверторами», потому что многие модели вырабатывают трехфазное питание переменного тока от входа постоянного тока. Однако такая практика именования вызывает путаницу, поскольку целью частотно-регулируемого привода является управление скоростью двигателя путем регулировки напряжения и частоты. Как и ИБП, частотно-регулируемый привод использует инвертор в качестве одного из внутренних компонентов, но имеет дополнительные функции.

Как работает ИБП?

Источник бесперебойного питания или ИБП имеет понятное название – он обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии, особенно во время отключений электроэнергии и сбоев в электросети.Однако бесперебойное питание возможно только при соблюдении двух условий:

  • Накопитель энергии, который используется ИБП при отключении электроэнергии. Функция накопления энергии обычно обеспечивается батареями и контроллером заряда.
  • Мгновенный отклик, чтобы все оборудование, подключенное к ИБП, могло продолжать работать при отключении электроэнергии. Например, блоки ИБП используются в центрах обработки данных для защиты информации и оборудования при возникновении проблем с электросетью.

Обратите внимание, что инверторы также могут использоваться в качестве резервных источников питания в сочетании с системами хранения энергии. Однако обычный инвертор не может обеспечить плавный переход, предлагаемый ИБП. Инверторы могут реагировать менее чем за одну секунду, но они недостаточно быстрые, чтобы предотвратить потерю данных в ИТ-приложениях. С другой стороны, ИБП работают намного быстрее, реагируя за считанные миллисекунды.

Инвертор

и ИБП: основные отличия

УСТРОЙСТВО ИНВЕРТОР ИБП
Основная функция Преобразование постоянного тока в переменный. Резервное питание без перебоев.
Накопитель энергии Нет, но многие модели инверторов могут использовать внешние накопители. Да, включает встроенное хранилище и дополнения для увеличения времени работы от аккумулятора.
Скорость отклика Около 500 миллисекунд. Менее 10 миллисекунд.
Потребляемая мощность Только постоянный ток, требуется контроллер заряда для зарядки аккумуляторов переменным током. варианты переменного и постоянного тока.
Выходные соединения Только клеммы переменного тока. Обычно включает розетки для прямого подключения приборов.

При той же номинальной мощности ИБП обычно дороже инвертора с учетом его дополнительных компонентов и функций. Блоки ИБП необходимы в приложениях, требующих непрерывного питания во время отключения электроэнергии, но инверторы с внешними батареями экономически эффективны, когда эта функция не требуется. Например, вы не хотите оставлять центр обработки данных без питания (ИБП), но можно допустить кратковременное отключение вашей системы освещения (инвертор + накопитель энергии).

Когда вы заряжаете аккумуляторы с помощью основной электросети, происходит два преобразования энергии. Источник переменного тока сначала преобразуется в постоянный ток для зарядки батареи, а выходная мощность батареи преобразуется обратно в переменный ток. Для зарядки аккумулятора требуется питание постоянного тока, а при использовании входа переменного тока вам понадобится выпрямитель. Блоки ИБП включают этот компонент, но требуется внешний контроллер заряда, если у вас есть батареи, подключенные к инвертору.

Объединение ИБП и инверторов

Поскольку ИБП дороже, не имеет смысла рассчитывать их на часы работы без источника питания.Более разумный подход заключается в наличии кратковременного ИБП, дающего время более мощной системе инвертор + аккумулятор, чтобы взять на себя нагрузку.

  • Инвертор с накопителем энергии может использоваться в качестве прямого источника питания для менее критических нагрузок, таких как освещение и вентиляция.
  • Нагрузки ИБП
  • могут оставаться подключенными во время длительного отключения электроэнергии, и вы можете просто зарядить батареи ИБП с помощью выхода инвертора.

Обратите внимание, что меры по повышению энергоэффективности позволяют дольше работать с резервным питанием.Например, если вы замените люминесцентные лампы эквивалентными светодиодными продуктами, которые потребляют на 50% меньше энергии, они могут прослужить вдвое дольше с резервным питанием.

Наилучшая конфигурация меняется в зависимости от нагрузок, имеющихся в вашем здании. Например, в офисе с большим количеством компьютеров и коммуникационного оборудования обычно требуется большой ИБП. С другой стороны, в складских помещениях, где используются только вентиляция и освещение, можно без проблем использовать обычный инвертор. Проведя профессиональную оценку ваших установок и оборудования, вы сможете определить оптимальную конфигурацию.

Что такое инвертор и как он работает?


См. Также: Какие бывают типы солнечных инверторов? и что делает солнечный инвертор?


Инверторы играют решающую роль в любой солнечной энергетической системе и часто считаются мозгом проекта, будь то жилая система мощностью 2 кВт или коммунальная электростанция мощностью 5 МВт. Основная функция инвертора – «преобразовывать» выходной постоянный ток (DC) в переменный ток (AC).Переменный ток является стандартом, используемым всеми коммерческими приборами, поэтому многие рассматривают инверторы как «шлюз» между фотоэлектрической (PV) системой и потребителем энергии.

Инверторные технологии

значительно продвинулись вперед, так что, помимо преобразования постоянного тока в переменный, они предоставляют ряд других возможностей и услуг, чтобы гарантировать, что инвертор может работать на оптимальном уровне производительности, например, мониторинг данных, расширенные средства управления коммунальными службами, приложения и системное проектирование.Производители инверторов также предоставляют услуги после установки, которые являются неотъемлемой частью поддержания производства энергии и высокого уровня производительности проекта, включая профилактическое обслуживание, услуги по эксплуатации и техническому обслуживанию и быстрое среднее время ремонта (MTTR).

Поскольку цены на модули падают, инверторы и дополнительные системные компоненты становятся основным направлением снижения цен для EPC, ищущих новое конкурентное преимущество. В результате производители инверторов постоянно пытаются снизить кривую затрат на продукцию.

Некоторым компаниям удалось сделать это успешно, изменив производственные стратегии и построив дополнительные производственные мощности на развивающихся рынках солнечной энергии. Кроме того, компании взяли на вооружение основную концепцию «проектирование с учетом технологичности» – что означает, что они разрабатывают продукт с учетом простоты производства, – чтобы разрабатывать инверторные продукты, которые производятся быстрее и дешевле, без ущерба для производительности. Производители инверторов также смогли добиться успеха с меньшими затратами благодаря надежным партнерским отношениям с поставщиками.

Продолжающаяся проблема обеспечения все большей и большей ценности при более низких затратах – это то, над чем отрасль должна работать.

Интеграция в сеть и инверторы
Высокая степень проникновения фотоэлектрических модулей и ее влияние на стареющую электрическую сеть – еще одна проблема, с которой сталкивается вся солнечная промышленность. Сама проблема не является специфической для инверторов, но решение может быть полностью управляемым инвертором. Поскольку инверторы служат шлюзом к системе, расширенные средства управления энергосистемой, такие как проезд низкого напряжения, могут помочь смягчить проблемы, возникающие из-за более высокого проникновения фотоэлектрических модулей в сеть, такие как предсказуемость выхода и распределенная генерация.Эти функции помогают упростить переход по мере увеличения количества солнечных батарей без необходимости серьезной и дорогостоящей модернизации инфраструктуры. Коммунальные предприятия стремятся поддерживать разработку и использование инверторов с наиболее проверенными функциями, когда речь идет о соединении сетей.

Гибкость конструкции
Учитывая рост проектов распределенной генерации наряду с продолжающимся развитием проектов в масштабе коммунальных предприятий, разработчики проектов солнечной энергетики ищут производителей инверторов, которые могут предоставить надежный набор коммерческих продуктов и технологических топологий.Гибкий производитель инверторов может предложить централизованную и децентрализованную конструкцию инверторов, имея в виду архитектуру, которая использует несколько инверторов на протяжении всего проекта для достижения минимально возможной нормированной стоимости энергии (LCOE). Хотя по-прежнему существует растущий спрос на общую системную архитектуру с использованием централизованного инвертора, разработка трехфазных цепных инверторов для децентрализованной конструкции фотоэлектрической системы становится все более популярной. Это особенно актуально для коммерческих приложений, где пространство ограничено или находится в необычной форме.

Инверторы

– это нечто большее, чем просто инвертирование электрических токов солнечной энергетической системы. Инверторы должны продолжать внедрять инновации и снижать стоимость, сохраняя при этом ключевые атрибуты солнечной энергетической системы (надежность, эффективность и такие функции, как мониторинг данных), чтобы способствовать большему проникновению фотоэлектрических модулей.

Этот рассказ был первоначально предоставлен Майком Дули, вице-президентом по маркетингу Advanced Energy. 1 мая 2018 г. он был обновлен, чтобы отразить действующие правила.

Найдите подходящий инвертор для своего проекта, просмотрев нашу простую в использовании базу данных инверторов.

Дополнительные статьи см .:
Для чего нужны солнечные инверторы?
Какие бывают типы солнечных инверторов?
Q&A: Общие вопросы об инверторах и накопителях
Каковы преимущества использования строковых инверторов в коммерческих и небольших коммунальных проектах?
Каковы некоторые преимущества централизованного подхода в небольших проектах по солнечной энергии?

Интеграция солнечной энергии: инверторы и основные сведения о сетевых услугах

Если у вас есть домашняя солнечная система, ваш инвертор, вероятно, выполняет несколько функций.Помимо преобразования солнечной энергии в переменный ток, он может контролировать систему и обеспечивать портал для связи с компьютерными сетями. Системы хранения на солнечных батареях и батареях полагаются на современные инверторы для работы без какой-либо поддержки со стороны сети в случае сбоев, если они предназначены для этого.

К сети на основе инвертора

Исторически электроэнергия вырабатывалась преимущественно путем сжигания топлива и создания пара, который затем вращает турбогенератор, который вырабатывает электричество.Движение этих генераторов производит переменный ток по мере вращения устройства, которое также устанавливает частоту или количество повторений синусоидальной волны. Частота сети является важным показателем для контроля состояния электросети. Например, при слишком большой нагрузке – слишком большом количестве устройств, потребляющих энергию, – энергия удаляется из сети быстрее, чем может быть доставлена. В результате турбины замедлятся и частота переменного тока уменьшится. Поскольку турбины представляют собой массивные вращающиеся объекты, они сопротивляются изменениям частоты, так же как все объекты сопротивляются изменениям в их движении, свойство, известное как инерция.

По мере того как в сеть добавляется больше солнечных систем, к сети подключается больше инверторов, чем когда-либо прежде. Генерация на основе инвертора может производить энергию на любой частоте и не обладает такими же инерционными свойствами, как генерация на основе пара, потому что здесь нет турбины. В результате переход на электрическую сеть с большим количеством инверторов требует создания более умных инверторов, которые могут реагировать на изменения частоты и другие сбои, возникающие во время работы сети, и помогать стабилизировать сеть от этих сбоев.

Сетевые услуги и инверторы

Сетевые операторы управляют спросом и предложением электроэнергии в электрической системе, предоставляя ряд сетевых услуг. Сетевые услуги – это действия, которые операторы сетей выполняют для поддержания баланса всей системы и лучшего управления передачей электроэнергии.

Когда сеть перестает вести себя должным образом, например, при отклонениях напряжения или частоты, интеллектуальные инверторы могут реагировать по-разному. В общем, стандарт для небольших инверторов, например, подключенных к бытовой солнечной системе, заключается в том, чтобы оставаться включенными во время небольших сбоев напряжения или частоты или «преодолевать их», а также если сбой длится долгое время или больше, чем обычно. , они отключатся от сети и отключатся.Частотная характеристика особенно важна, потому что падение частоты связано с неожиданным отключением генерации. В ответ на изменение частоты инверторы настроены на изменение выходной мощности для восстановления стандартной частоты. Ресурсы на основе инвертора также могут реагировать на сигналы оператора об изменении выходной мощности при колебаниях другого спроса и предложения в электрической системе; эта услуга сети известна как автоматическое управление генерацией. Для предоставления сетевых услуг инверторы должны иметь источники энергии, которыми они могут управлять.Это может быть либо генерация, например солнечная панель, которая в настоящее время вырабатывает электричество, либо накопление, например система батарей, которую можно использовать для выработки энергии, которая была ранее сохранена.

Другой сетевой сервис, который могут предоставить некоторые передовые инверторы, – это формирование сети. Инверторы, формирующие сетку, могут запускать сеть, если она выходит из строя – процесс, известный как «черный запуск». Традиционным инверторам, работающим по принципу «следования за сетью», требуется внешний сигнал от электрической сети, чтобы определить, когда произойдет переключение, чтобы произвести синусоидальную волну, которая может быть введена в электрическую сеть.В этих системах мощность от сети обеспечивает сигнал, который инвертор пытается согласовать. Более продвинутые инверторы, формирующие сетку, могут сами генерировать сигнал. Например, сеть небольших солнечных панелей может назначить один из своих инверторов для работы в режиме формирования сети, в то время как остальные следуют ее примеру, как партнеры по танцам, формируя стабильную сеть без какой-либо генерации на базе турбин.

Реактивная мощность – одна из важнейших функций, которые могут обеспечить инверторы. В сети напряжение – сила, толкающая электрический заряд – всегда переключается взад и вперед, как и ток – движение электрического заряда.Электрическая мощность максимальна, когда напряжение и ток синхронизированы. Однако могут быть случаи, когда напряжение и ток имеют задержки между их двумя чередующимися моделями, например, когда двигатель работает. Если они не синхронизированы, часть мощности, протекающей по цепи, не может быть поглощена подключенными устройствами, что приведет к потере эффективности. Для создания такого же количества «реальной» мощности потребуется больше общей мощности – мощности, которую могут поглотить нагрузки. Чтобы противодействовать этому, коммунальные предприятия поставляют реактивную мощность, которая обеспечивает синхронизацию напряжения и тока и упрощает потребление электроэнергии.Эта реактивная мощность не используется сама по себе, а делает полезными другую мощность. Современные инверторы могут обеспечивать и поглощать реактивную мощность, чтобы помочь сетям сбалансировать этот важный ресурс. Кроме того, поскольку реактивную мощность сложно передавать на большие расстояния, распределенные энергоресурсы, такие как солнечная энергия на крыше, являются особенно полезными источниками реактивной мощности.

Что такое инверторный генератор?

Мощность. Электричество. Мы все используем его, полагаемся на него, наслаждаемся им и хотим иметь к нему доступ, где бы мы ни находились, и инверторные генераторы делают это возможным.

Для многих внедорожников инверторные генераторы – намного лучший вариант, чем стандартный генератор, который громкий, большой, тяжелый и потребляет много топлива. Давайте выясним, почему, и определим, стоит ли вам использовать инверторный генератор.

Что такое инверторный генератор?

Инверторный генератор – это переносной генератор со встроенным инвертором. Он похож на стандартный портативный генератор, питающий бытовую технику и электронику. Тем не менее, инверторный генератор может также более безопасно и эффективно использовать чувствительные к питанию электронные устройства (например, ноутбук), чем стандартный генератор.

Основное различие заключается в том, как они производят электричество. Инверторный генератор содержит электронику, которая функционирует по-другому, управляя двигателем в соответствии с потребностями, вместо того, чтобы работать на полную мощность независимо от того, от чего он питается.

В наши дни большинство производителей делают версии инверторных генераторов, обычно их можно отличить друг от друга, потому что все они заключены в пластиковый корпус.

В чем разница между инверторным генератором и обычным генератором?

Стандартные или инверторные, все портативные генераторы используют двигатель, работающий на бензине, дизельном топливе или пропане, для включения генератора переменного тока и выработки электроэнергии переменного тока.

Основное различие между инверторными и неинверторными генераторами заключается в том, что инверторные генераторы могут изменять частоту вращения своего двигателя в соответствии с нагрузкой, которую вы на него возлагаете.

Стандартные генераторы должны работать с одной постоянной скоростью, чтобы обеспечить правильную частоту. Это делает их громче даже при небольшой нагрузке и значительно снижает расход топлива.

Инверторные генераторы также используют электронику для выработки выходной мощности, которую вы используете, и могут производить гораздо более чистый выходной сигнал. Это означает, что их напряжение не будет так сильно проседать, и они будут иметь гораздо меньше гармонических искажений в форме волны переменного тока.

Это может помочь чувствительной электронике работать лучше и устранить такие вещи, как гудение от адаптеров питания и аудиосистем.

Как работают инверторные генераторы?

Инверторные генераторы имеют двигатель и генератор, как и стандартные генераторы, но с несколькими дополнительными деталями, включая выпрямитель и инвертор.

На этой схеме показаны внутренние компоненты инверторного генератора.

Инверторные генераторы запускаются с двигателем, который может быть бензиновым, дизельным, пропаном или природным газом.Двигатель управляется электроникой, а его скорость регулируется компьютером.

Второй компонент – генератор. Все генераторы имеют генератор переменного тока, но генераторы переменного тока инверторных генераторов не производят конечную мощность. По мере увеличения оборотов двигателя он производит более высокую частоту. Это было бы бесполезно, если бы мы подключились к нему, чтобы эту мощность нужно было преобразовать.

Выпрямитель используется для выпрямления или преобразования переменного тока в постоянный. Обычно это более высокое напряжение постоянного тока около 100-200 вольт.Поскольку мощность преобразуется в постоянный ток, частота генератора не имеет значения, поскольку мы полностью избавляемся от частоты. Теперь, чем быстрее двигатель вращается, тем больше постоянного тока он может генерировать. Вот как эти генераторы ускользают от меня с изменением своей скорости.

Последний шаг внутри инверторного генератора – это преобразование этой мощности постоянного тока обратно в переменный ток, который мы можем использовать. Он преобразует (инвертирует) постоянный ток в устойчивый идеальный сигнал переменного тока без пиков и скачков. Форма сигнала, выдаваемого высококачественным инверторным генератором, почти всегда лучше, чем у стандартных генераторов.

Может показаться, что все эти преобразования увеличивают потери (что они и делают), но большую часть времени портативные генераторы не работают при полной нагрузке.

Подводя итог, двигатель потребляет столько топлива, сколько необходимо, что делает его более эффективным, чем стандартный переносной генератор. Поскольку он может работать на более низких скоростях, он также тише и экологичнее.

Сколько они стоят?

Как и следовало ожидать, исходя из описанных выше различий, инверторные генераторы стоят больше, чем стандартные портативные генераторы.В то время как менее распространенные инверторные генераторы также доступны для больших встроенных опций и являются самыми дорогими.

Раньше встроенный инвертор и выпрямитель стоили дороже, но сегодня на рынке есть много портативных опций. Предложение привело к снижению цены, поэтому модель на 2000 Вт будет стоить от 400 до чуть более 1000 долларов, в зависимости от качества.

Типоразмеры инверторного генератора

На рынке представлены инверторные генераторы большого, среднего и развлекательного назначения.Все переносные. Давайте быстро рассмотрим все три размера для сравнения:

Большие инверторные блоки подключаются к вашему дому с помощью безобрывного переключателя (предохранительного устройства), находятся на колесах и весят 250 фунтов или более. Они обладают достаточной мощностью, чтобы привести в действие весь дом, вырабатывая мощность 9000 Вт или более при 220 вольт.

Наш друг Кайл большой поклонник инверторных генераторов!

Средний портативный генератор весит около 80 фунтов или более и может иметь или не иметь колес. Они производят от 2500 до 4500 Вт, но не имеют передаточного переключателя.Вы можете подключать приборы и электронику непосредственно к генератору, соблюдая инструкции производителя по безопасности.

Пожалуй, самая популярная модель – это рекреационный размер, который можно носить одной рукой за ручку. Самая портативная версия весит от 50 до 60 фунтов. Большинство из них предлагают максимум 2000 Вт, чего достаточно для кемпинга, катания на хвосте и тому подобного.

Преимущества

Мы установили несколько основных преимуществ владения инверторным генератором. Давайте подробнее рассмотрим некоторые причины, по которым их любят так много людей.

Тише

Инверторные генераторы производят меньше шума. Отчасти потому, что они не постоянно работают на полную мощность, но также потому, что в них есть глушители и звукопоглощающие материалы. В результате работа намного тише.

Harbor Freight производит очень недорогой вариант инверторного генератора.

Более эффективный

Инверторные генераторы потребляют меньше топлива, поскольку двигатель работает медленнее, когда не потребляется энергия. По мере того, как требуется больше мощности, двигатель увеличивает скорость для выработки такого уровня энергии.Но поскольку при использовании машина потребляет столько топлива, сколько необходимо, вы экономите электроэнергию.

Учтите следующее: некоторые портативные устройства могут работать в течение восьми или более часов на одном галлоне топлива, чтобы оценить преимущества энергосбережения!

Легко переносимый

Самые маленькие инверторные генераторы, наиболее предназначенные для кемперов, весят от 50 до 60 фунтов, и их можно переносить одной рукой. У многих также есть колеса и ручка, чтобы их можно было тащить за собой.

Типы топлива для генераторов

Инверторные генераторы могут использовать бензин, пропан или дизельное топливо.Чаще всего используют пропан или бензин. Двухтопливные генераторы используют как пропан, так и бензин.


Другие статьи о техническом обслуживании жилых автофургонов:


Пропан или бензин

Некоторые туристы предпочитают иметь возможность сжигать пропан в своих генераторах, потому что у них уже есть пропан. Единственным недостатком здесь является то, что генераторы пропана производят меньше БТЕ на галлон топлива, поэтому они менее эффективны, чем генераторы газа на галлон. (BTU = британская тепловая единица и является единицей измерения энергии.)

С другой стороны, пропан горит чище, чем бензин, и не испортится и не забьет бак. Если генератор будет простаивать долгое время, пропан – отличный вариант.

Какой портативный инверторный генератор лучше?

Это отличный вопрос. У нас лично есть Honda с тех пор, как мы отправились в путь, и она всегда была надежной.

Когда мы только начинали RVing, Хонда и Yahama были единственными вариантами, но теперь их гораздо больше. Вот некоторые из тех, о которых мы слышали самое лучшее.

Стоят ли инверторные генераторы?

В зависимости от ваших потребностей в электроэнергии они могут стать отличным вариантом для отдыхающих. Однако если ваши потребности незначительны, вы можете обойтись «солнечным генератором». Они содержат аккумулятор, который может заряжать солнце, двигатель вашего дома или фургона во время движения.

Но если вы хотите запитать такие бытовые приборы, как тостер, кофеварка, обогреватель или кондиционер во время перерыва в работе, портативный инверторный генератор может стать для вас идеальным источником энергии.

Теперь, когда вы знаете об этом замечательном продукте, о том, как он работает и какую мощность он производит, вы можете рассмотреть его вместе с потребностями в энергии, чтобы определить, что лучше всего подойдет вам!

Перед тем, как погрузиться в работу с генератором, обязательно прочтите наше полное руководство по статье «Генераторы для автофургонов», чтобы узнать о критических рекомендациях по безопасности и эксплуатации для владельцев генераторов.

Станьте Mortons On The Move Insider

Присоединяйтесь к 7000+ других искателей приключений, чтобы получать обучающие, развлекательные и вдохновляющие статьи о местах для путешествий на автофургонах, экипировке для автофургонов и автономной жизни, чтобы начать ваши приключения уже сегодня!

Подробнее от Mortons:

Что такое автомобильный инвертор и как он работает?

Прежде чем вы сможете понять, что такое автомобильный инвертор, важно понять разницу между мощностью переменного и постоянного тока.Проще говоря, мощность переменного тока – это то, что вы получаете от розеток в вашем доме, а мощность постоянного тока – это то, что вы получаете от батарей.

Поскольку автомобильные аккумуляторы обеспечивают постоянное напряжение, а большая часть бытовой электроники работает от переменного тока, вам понадобится устройство, известное как автомобильный инвертор, если вы хотите использовать устройства переменного тока в дороге. Установив автомобильный инвертор, вы можете взять практически любое электронное устройство из дома или офиса, подключить его к машине и использовать как обычно, с некоторыми оговорками.

Lifewire / Адриан Мангель

Некоторые из наиболее важных ограничений, которые следует учитывать при использовании инвертора в автомобиле, включают такие факторы, как емкость автомобильного аккумулятора, номинальная выходная мощность генератора переменного тока и выходная мощность инвертора.

Дело в том, что электрическая система в вашем автомобиле может выдавать только ограниченное количество энергии, а аккумулятор может обеспечить только определенное количество энергии, прежде чем он разрядится, поэтому все эти факторы могут играть определенную роль в определении того, какие устройства можно подключить. в автомобильный инвертор и используется в дороге.

Как работают инверторы?

Инверторы работают за счет использования однонаправленного источника постоянного тока, имитирующего источник переменного тока (AC). Электронные инверторы – это, по сути, генераторы, которые быстро переключают полярность источника питания постоянного тока, что эффективно создает прямоугольную волну.

Поскольку для большинства бытовой электроники требуется нечто близкое к истинной синусоиде, большинство инверторов включают в себя дополнительные компоненты, которые создают либо модифицированную, либо чистую синусоидальную волну.

Кому нужен автомобильный инвертор?

Любой, кто проводит много времени в дороге, может извлечь выгоду из инвертора того или иного типа. Эти устройства особенно полезны в длительных поездках, для кемпинга, людей, которые путешествуют по делам, водителей грузовиков и других подобных приложений.

Некоторые устройства, такие как сотовые телефоны и ноутбуки, можно использовать с 12-вольтовыми насадками, которые подключаются непосредственно к прикуривателю или дополнительным разъемам.Однако любое электронное устройство, которому требуется вход переменного тока, требует инвертора. Некоторые устройства, которые вы можете запустить от автомобильного инвертора, включают:

  • Телевизоры
  • Проигрыватели DVD и Bluray
  • Игровые системы
  • Каталитические нагреватели
  • Кухонное оборудование
  • Электроинструменты

Какие бывают типы автомобильных инверторов?

Существует несколько различных типов инверторов, но два основных типа, которые вы найдете в автомобильной промышленности, это:

  • Модифицированная синусоида
    • Эти инверторы являются более доступными из двух.Они производят «модифицированную синусоидальную волну», которая отлично подходит для большинства бытовой электроники, поэтому они хорошо работают во многих различных приложениях.
  • Чистая синусоида
    • Они, как правило, более дорогие, но они производят синусоидальную волну, которая намного ближе к мощности переменного тока, поступающей из розеток в вашем доме. Некоторые устройства, такие как источники бесперебойного питания, могут не работать должным образом без стабильной чистой синусоидальной волны, но большая часть бытовой электроники будет нормально работать и без нее.Если вы обеспокоены, вам следует проконсультироваться с производителем вашего устройства, прежде чем приобретать дорогой инвертор синусоидальной волны.

Как подключаются инверторы?

Для работы инвертор должен быть каким-то образом подключен к автомобильному аккумулятору. Некоторые из наиболее распространенных конфигураций включают:

  • Панель предохранителей
  • Напрямую к батарее
  • Прикуриватель
  • Дополнительная розетка на 12 В

Самый простой способ подключить инвертор – просто подключить его к прикуривателю или другой 12-вольтовой розетке для аксессуаров, но для этого типа настройки есть некоторые ограничения.

Поскольку к прикуривателю или вспомогательной цепи могут быть подключены другие компоненты, существует внутреннее ограничение на то, какие типы устройств могут быть подключены к инвертору. Инверторы, которые подключаются таким образом, обычно ограничены потреблением 5 или 10 А.

В более тяжелых условиях эксплуатации инвертор необходимо подключить к панели предохранителей или непосредственно к батарее. На некоторых панелях предохранителей есть пустые слоты, в которые можно подключить инвертор, что обеспечит выделенную цепь для устройства.В других случаях инвертор можно подключить напрямую к батарее с помощью встроенного предохранителя. В любом случае крайне важно использовать предохранитель определенного типа, чтобы избежать потенциально опасной ситуации.

Дополнительные соображения

Поскольку большинство легковых и грузовых автомобилей на самом деле не рассчитаны на инверторы, важно избегать перенапряжения системы. Один жизненно важный фактор, который следует учитывать, – это емкость аккумулятора. Если инвертор используется, когда автомобиль не работает, он быстро разряжает аккумулятор.

У некоторых грузовиков есть дополнительное место под капотом для дополнительной батареи, которая может помочь уменьшить воздействие инвертора, когда автомобиль не работает, но это не всегда вариант.

Хотя использование инвертора во время движения автомобиля позволит генератору поддерживать заряд батареи, также важно избегать перенапряжения генератора. Поскольку генераторы переменного тока обычно предназначены для обеспечения достаточной мощности для работы всей электроники в автомобиле и поддержания заряда батареи, у них может не хватить дополнительной мощности для работы мощного инвертора.

Лучший способ избежать проблем в этой области – проверить номинальную мощность вашего генератора, а затем купить соответствующий инвертор. Если этого недостаточно, может быть OEM-вариант для генератора с более высокой выходной мощностью, который вы можете заменить, а также иногда доступны послепродажные устройства, которые обеспечивают еще большую мощность.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять

Роль инвертора в солнечной электрической системе

Инвертор – один из самых важных и сложных компонентов независимой системы.К счастью, вам не обязательно разбираться во внутреннем устройстве инвертора, но вы должны понимать некоторые основные функции, возможности и ограничения.

Это руководство по покупке дает вам основную информацию, чтобы вы могли выбрать подходящий инвертор и использовать его с умом.

Зачем нужен инвертор

Независимая электроэнергетическая система – это система, не привязанная к электросети. Такие системы различаются по размеру: от крошечных дворовых фонарей до удаленных домов, деревень, национальных парков, медицинских и военных объектов.Они также включают мобильные, портативные и аварийные системы резервного копирования. Их общая связь – аккумуляторная батарея, которая поглощает и выделяет энергию в виде постоянного тока (DC). Напротив, энергосистема снабжает потребителей электроэнергией переменного тока. Переменный ток является стандартной формой электричества для всего, что «подключается» к электросети (это более практично для передачи на большие расстояния).

Инвертор преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока, а также изменяет напряжение. Другими словами, это адаптер питания.Это может позволить автономной энергосистеме на батарейках работать с обычными приборами через обычную домашнюю проводку. Есть много способов использовать мощность постоянного тока напрямую, но если ваши электрические потребности выходят за рамки простейшего уровня «кабины», вам понадобится инвертор для многих, если не всех, ваших нагрузок (устройств, использующих энергию).

DC течет в одном направлении. AC меняет направление много раз в секунду. Стандартное напряжение постоянного тока для домашних систем составляет 12, 24 и 48 вольт. Стандарт для сети переменного тока в США составляет 120 и 240 вольт при 60 Гц (циклов в секунду).В Европе и некоторых странах Латинской Америки, Азии и Африки это 220 В или 230 В при частоте 50 Гц. Инвертор используется для устранения этих различий.

Инвертор – не простое устройство

Внешне инвертор выглядит как коробка с одним или двумя переключателями, но внутри – небольшая вселенная динамической активности. Современный домашний инвертор должен справляться с входным напряжением, которое варьируется до 35% (с изменяющимся состоянием батареи и активностью), а также с огромными колебаниями выходной мощности (от одиночного ночника до большого скачка напряжения, необходимого для запуска скважинного насоса. или электроинструмент).В целом, он должен регулировать качество своей продукции в узких пределах с минимальными потерями мощности. Это непростая задача. Кроме того, некоторые инверторы обеспечивают резервный заряд аккумулятора и даже могут подавать избыточную мощность в сеть.

Что следует учитывать при сравнении инверторов перед покупкой
Где использовать инвертор ?
Электрические стандарты
  • Входное напряжение постоянного тока
  • Выходное напряжение и частота переменного тока

Мощность (Вт) – Какую мощность может выдавать инвертор?

  • Постоянный рейтинг
  • Рейтинги с ограниченным сроком действия
  • Номинальное значение перенапряжения (для пусковых двигателей / насосов)
  • Расширяемость (модульность, возможность наращивания)

Качество электроэнергии (форма сигнала)

  • Некоторые инверторы производят «более чистую» энергию, чем другие.
  • Инверторы синусоидальной волны
    • Идеальный, плавно меняющийся переменный ток (как качание маятника)
    • Эквивалент (или лучше) электросети относительно дорогой
  • Модифицированные синусоидальные инверторы
    • Плохая форма волны, прерывистое чередование (как маятник, нагнетаемый молотками)
    • Недорого
    • Подходит для многих домов с простыми потребностями, но около 5% нагрузок работают со сбоями
    • Может сбивать с толку устройства цифрового отсчета времени в некоторых приборах
    • Может вызвать перегрев преобразователей мощности в некоторых устройствах / компьютерах
    • Может перегревать сетевые фильтры (не используйте их), вызывает гудение некоторых устройств (некоторые люминесцентные лампы, потолочные вентиляторы, трансформаторы)
    • Снижает энергоэффективность двигателей и трансформаторов на 10% и более, приводит к более сильному нагреву двигателей и трансформаторов
    • Обычно снижает надежность приборов

Внутренняя защита – Сколько злоупотреблений она может выдержать?

  • Защита от перегрузки и перенапряжения
  • Отсечка по низкому напряжению

Допустимая индуктивная нагрузка – Некоторые нагрузки принимают волну переменного тока с небольшой временной задержкой.Это индуктивные нагрузки. Двигатели представляют собой наиболее индуктивные нагрузки.

  • Пуск больших двигателей (колодезный насос, стиральная машина, электроинструменты и т. Д.)
Физические характеристики инверторов

Есть два способа изготовления инверторов:

  • Преобразователи трансформаторного типа
    • Тяжелый, дорогой
    • Высокая импульсная способность
    • Исторически самый надежный
    • Издает жужжащий шум
  • Высокочастотные преобразователи переключаемого типа
    • Легкий, недорогой
    • Менее надежен в случае дешевых бытовых устройств
    • Без гудения
КПД инвертора

Невозможно преобразовать мощность без потери части (подумайте о «трении»).Эффективность – это отношение выходной мощности к входящей, выраженное в процентах. Если КПД составляет 90%, это означает, что в инверторе теряется 10% мощности. Потеря мощности проявляется в виде тепла. Эффективность инвертора зависит от нагрузки. Как правило, он будет максимальным примерно на 2/3 мощности инвертора. Это называется его «максимальной эффективностью». Инвертору требуется некоторая мощность только для того, чтобы он работал, поэтому эффективность большого инвертора может быть низкой при работе с очень небольшими нагрузками.

В обычном доме много часов в день, когда электрическая нагрузка очень мала.В этих условиях эффективность инвертора может быть около 50% или намного ниже. Полную историю представляет график зависимости КПД от нагрузки, опубликованный производителем инвертора. Это называется «кривой эффективности». Осторожно. Некоторые производители обманывают, рисуя кривую только до 100 Вт или около того, а не до нуля!

Поскольку КПД зависит от нагрузки, не думайте, что инвертор с пиковым КПД 93% лучше, чем инвертор с максимальным КПД 85%. Блок с КПД 85% может быть более эффективным, например, на низких уровнях мощности.

Автоматическое включение / выключение

Как указывалось выше, инвертор требует некоторой мощности только для своей работы. Такой «холостой ход» может стать значительной нагрузкой для небольшой энергосистемы. Дешевые портативные инверторы обычно имеют ручной переключатель включения / выключения. Если вы забудете выключить инвертор, то через несколько дней вас может удивить разряд батареи. Большинство инверторов для домашних систем электроснабжения имеют систему автоматического определения нагрузки. Инвертор выдает короткие импульсы питания примерно каждую секунду (более или менее).Когда вы включаете нагрузку переменного тока, она определяет потребление тока и включается. Производители называют эту функцию по-разному, например, «нагрузка», «спящий режим», «энергосбережение» или «режим ожидания».

Эта функция может немного затруднить жизнь, потому что крошечная нагрузка может не привести к включению инвертора. Например, вы запускаете стиральную машину, и после первого цикла она останавливается, и работает только таймер. Таймер может потреблять менее 10 Вт.

«Порог» включения инвертора может составлять 10 или 15 Вт.Инвертор отключается и не включается, пока не увидит дополнительную нагрузку от другого устройства. Некоторые люди решают эту проблему, оставляя небольшой свет во время работы стиральной машины.

Некоторые пользователи системы не могут адаптироваться к этой ситуации. Следовательно, инверторы с автоматическим включением / выключением также имеют настройку «всегда включен». Таким образом, вы можете включить маломощные ночные светильники (они не будут мигать / выключаться), а также часы и другие крошечные нагрузки без потери непрерывности. Затем хороший разработчик системы добавит ток холостого хода инвертора в расчет нагрузки (24 часа в сутки), и стоимость энергосистемы будет соответственно выше.

Функции зарядки аккумулятора

Некоторые инверторы имеют встроенное зарядное устройство для аккумуляторов, которое заряжает аккумуляторную батарею всякий раз, когда подается питание от генератора переменного тока или от электросети (если аккумуляторы еще не заряжены). Эта функция важна для большинства систем возобновляемой энергии, поскольку в некоторых случаях энергоснабжение может оказаться недостаточным. Это также превращает инвертор в полную систему аварийного резервного питания для сетевых нужд (просто добавьте батареи).

Вот список спецификаций, относящихся к функции зарядного устройства:

  • Максимальная скорость зарядки (ампер)
  • Размер генератора и требования к напряжению
  • Функции управления зарядкой, включая размещение различных типов аккумуляторов (заливных или герметичных), температурную компенсацию и другие усовершенствования.

Будьте осторожны при выборе генератора в соответствии с требованиями инвертора / зарядного устройства. Некоторые инверторы требуют увеличения мощности генератора.Обязательно получите совет опытного специалиста, иначе результат может вас разочаровать.

Опции расширения

Некоторые инверторы могут быть «сгруппированы» для увеличения емкости системы.

Лабораторная сертификация Инверторы

должны быть сертифицированы независимой испытательной лабораторией, такой как UL, ETL, CSA и т. Д., И иметь соответствующую печать. Существуют разные стандарты дизайна и номинальных характеристик для различных приложений, например для использования в зданиях, транспортных средствах, лодках и т. Д.Они также различаются от одной нации к другой. Инвертор, используемый для домашней энергосистемы, должен иметь соответствующие характеристики, чтобы система могла пройти электрическую проверку.

Фантомные нагрузки

Потребители высоких технологий привязаны к устройствам, которые потребляют энергию все время, когда они подключены к сети. Этих маленьких демонов называют «фантомными нагрузками», потому что их потребление энергии неожиданно, незаметно и легко забывается. Примером может служить телевизор с дистанционным управлением. Его электрический глазок все время включен, ожидая вашего сигнала включения экрана.Другие примеры включают любые устройства с внешним трансформатором для розетки или встроенными часами, а также детекторы дыма, системы сигнализации, лампы для детекторов движения, факсы, автоответчики и все беспроводные (перезаряжаемые) устройства. В системах центрального отопления есть трансформатор в цепи термостата, который постоянно включен. Сколько у вас фантомных нагрузок?

Есть несколько способов справиться с фантомными нагрузками. (1) Их можно избежать (легко для маленькой хижины или другой простой жизненной ситуации).(2) Вы можете минимизировать их присутствие и отключать их, когда они не нужны, с помощью внешних переключателей. (3) Вы можете обойти их, изменив определенное оборудование таким образом, чтобы оно полностью отключилось. (4) Вы можете заменить устройства, которые используют питание постоянного тока вместо переменного тока. (5) Вы можете заплатить дополнительную плату за достаточно большую систему питания, чтобы выдерживать дополнительные нагрузки, плюс ток холостого хода инвертора (часто добавляется более 1000 долларов). Будьте очень осторожны и честны, избегая фантомных нагрузок.

Вы не всегда можете предвидеть будущие потребности или поведение человека.Достаточно одной фантомной нагрузки, чтобы испортить ваш идеальный план.

Электропитание водяной скважины или нагнетательного насоса

На удаленных объектах водяной насос часто является самой большой электрической нагрузкой. Он заслуживает особого внимания по нескольким причинам. (1) Большинство насосов потребляют очень сильные скачки тока во время запуска. Инвертор должен иметь достаточную импульсную способность, чтобы выдерживать его при работе с любыми другими нагрузками, которые могут быть включены. (2) Большинство насосов используются для автоматического повышения давления.В этом случае насос неожиданно запустится несколько раз в день. (3) В Северной Америке большинство насосов (особенно погружных) работают от 230 вольт, в то время как более мелкие приборы и фонари используют стандарт 115 вольт. (4) Водяные насосы переменного тока не очень энергоэффективны.

Энергосистема (а также инвертор) может потребоваться значительно большего размера, чтобы выдерживать нагрузку.

Важно правильно подобрать инвертор, особенно для того, чтобы справиться с пусковым перенапряжением. Увеличьте его еще больше, если вы хотите, чтобы он запускал насос, не вызывая тусклого или мигающего света.Обратитесь к нам за помощью, потому что производители инверторов не предоставили достаточных данных для расчета размеров насосов. Чтобы получить 230 вольт от инвертора на 115 вольт, либо используйте два инвертора, «уложенных друг на друга» (если они предназначены для этого), либо используйте трансформатор для повышения напряжения. (Реле давления должно быть подключено перед трансформатором, чтобы трансформатор не был фантомной нагрузкой.)

В качестве альтернативы вы можете рассмотреть возможность использования насоса с питанием от постоянного тока. Он будет полностью независим от инвертора.Эффективные насосы постоянного тока были разработаны специально для систем возобновляемой энергии. Они могут перекачивать воду, используя от 1/3 до 1/2 энергии насоса переменного тока. Насосы постоянного тока являются специализированными и поэтому более дорогими, чем насосы переменного тока, но дополнительные 1000 долларов, потраченные на насос постоянного тока, могут сэкономить 2000 долларов в общей стоимости системы.

Качество инвертора
– вы получаете то, за что платите

Хороший инвертор надежен и способен обрабатывать широкий спектр нагрузок, не тратя много энергии. Он хорошо защищен от скачков напряжения от ближайшей молнии и статического электричества, а также от скачков, которые отражаются от двигателей в условиях перегрузки.Хороший инвертор – это устройство промышленного качества, которое проверено и сертифицировано на предмет безопасности и может прослужить десятилетия. Дешевый инвертор может вскоре оказаться в мусорной куче и даже стать причиной возгорания. Считайте инвертор компонентом фундамента. Купите хороший, который позволит расширить ваши потребности в будущем.

Обратиться за профессиональной помощью

Безопасный и эффективный дизайн системы имеет решающее значение. При использовании нескольких напряжений и источников питания электрические нормы (Национальный электротехнический кодекс США) могут быть довольно сложными.Лучше всего на этапе проектирования обратиться за профессиональной помощью. Мы надеемся, что эта статья была полезна для начала.

Основы инвертора

| DIY солнечные и возобновляемые источники энергии

Узнайте, что такое инверторы и как они используются в солнечной энергетической системе.

Инвертор – это устройство, которое преобразует энергию батареи (DC) в переменный ток (AC) более высокого напряжения. Это означает, что большинство инверторов устанавливаются и используются вместе с каким-либо аккумуляторным блоком, что обычно используется в автономных солнечных установках.

Аккумуляторы глубокого разряда – это сердце автономной электросистемы с инверторным питанием, сохраняющее энергию для использования по запросу. Самый простой способ получить электроэнергию от батареи – это постоянный ток (DC) при номинальном напряжении батареи. Например, автомобильное радио использует 12 В постоянного тока (12 В постоянного тока), такое же напряжение, как и автомобильный аккумулятор.

Многие автономные электрические системы (те, которые не получают электроэнергию от коммунальной компании) используют 12-вольтовый источник постоянного тока для работы с простыми нагрузками, такими как освещение.(Любое потребление электроэнергии называется нагрузкой.) Такие системы обычно называют низковольтными системами постоянного тока. При питании от 12-вольтовой системы постоянного тока вы можете пользоваться преимуществами электрического освещения, развлекательных систем, портативных компьютеров и других устройств, которые могут работать от автомобильного аккумулятора.

Однако вы не можете запускать электроинструменты, кухонные приборы или офисные машины без помощи какого-либо устройства, генерирующего «бытовую» электроэнергию или переменный ток. В Северной Америке стандартным является переменный ток 120 В (120 В переменного тока).Во многих странах 230 В переменного тока 50 Гц является нормой.

Альтернативой для работы ваших стандартных устройств является генератор с приводом от двигателя. Включите его, и пока он работает (шумно), вы можете пользоваться своими приборами и инструментами. Но как только вы его выключаете – или в нем заканчивается топливо – электричество прекращается.

Другой альтернативой является получение 120/230 В переменного тока от батарей с помощью инвертора. Используя инвертор, вы преобразуете энергию батареи (DC) в переменный ток (AC) более высокого напряжения.Преобразователи постоянного тока в переменный существуют уже давно. Поначалу потери энергии в этом процессе преобразования были очень высокими: средний КПД ранних инверторов колебался около 60%. Другими словами, для работы 60-ваттной лампочки вам потребуется 100 Вт энергии батареи.

Новый способ создания инверторов был представлен в начале 1980-х годов. Эти полностью твердотельные инверторы повысили эффективность до 90%. Компания Trace Engineering помогла внедрить эту технологию. Их первая модель, DR1512, была представлена ​​в 1984 году, и тысячи их «первенцев» по-прежнему сильны во всех уголках земного шара.

Ключом к надежности инверторов Trace является элегантность их конструкции (позже Trace была приобретена Xantrex, а затем Schneider Electric).

Они используют сложную схему полевого транзистора (FET) для преобразования постоянного напряжения батарей (обычно 12 или 24 В постоянного тока) в переменное. Результирующий переменный ток низкого напряжения затем преобразуется в более высокое напряжение, обычно 120 или 220 В переменного тока. Все формирование мощности – преобразование в переменный ток – и формирование формы волны происходит на стороне низкого напряжения трансформатора.

Одно предостережение: при подключении к электросети легко не относиться к потреблению электроэнергии. Считается, что до тех пор, пока вы можете себе это позволить, электроэнергетическая компания, вероятно, не иссякнет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.