Инверторный электрогенератор: идеальная синусоида напряжения | Электрогенераторы | Блог

Инверторные электрогенераторы завоевывают все большую популярность. Оно и понятно — их ассортимент увеличивается, а стоимость приближается к обычным генераторам. Об их преимуществах над классическими наслышаны многие, кто хоть немного интересовался автономными электростанциями. Так в чем же заключаются их достоинства и насколько они хороши на самом деле?

Инверторный электрогенератор — что это?

В основе электрогенераторов положен принцип выработки электрической энергии за счет преобразования механической энергии двигателя внутреннего сгорания в электрическую путем вращения генератора переменного тока — альтернатора.

В бытовых моделях чаще всего применяют синхронные генераторы переменного тока. Генератор состоит из статора и ротора. На статоре расположены обмотки, с которых снимается вырабатываемое генератором переменное напряжение. На роторе же — несколько полюсов с магнитами. Это могут быть как электромагниты, так и постоянные магниты, например, мощные неодимовые. Ротор вращается, создавая переменное магнитное поле, которое пронизывает обмотку статора, в результате чего в последней появляется электродвижущая сила, или, проще говоря, напряжение.

Схема классического электрогенераторабез инверторной технологии

Что же такое инверторные электростанции? Инвертор — это электронное устройство, предназначенное для преобразования постоянного тока в переменный. Таким образом, в инверторных электростанциях выходное переменное напряжение получают не напрямую от генератора переменного тока, а от инверторного преобразователя. Но пытливый читатель, вероятно, заметил, что инвертор преобразует постоянный ток в переменный. А где же его взять, если с обмоток статора снимается переменное напряжение? Все правильно, от генератора переменного тока получается переменное напряжение. Для получения же постоянного напряжения используют выпрямители.

Схема электрогенератора с использованиемнезависимого формирователя выходного напряжения

Если в электростанции отсутствует инверторный преобразователь (далее будем называть такие электростанции классическими), то необходимое напряжение снимается напрямую с обмоток статора.

Зачем же так все усложнять, если можно просто подключить необходимое электрооборудование к обмотке статора генератора переменного тока и завести двигатель. На то есть, как минимум, три веские причины:

1. Требуется не абы какое переменное напряжение, а с вполне определенными контролируемыми характеристиками.
2. А еще требуется легкое и компактное устройство в целом.
3. И было бы очень неплохо, чтобы это устройство поглощало как можно меньше горючего.

Думается, что эти причины стоят того, что бы немного заморочиться. Начнем с самого важного — характеристик переменного напряжения, требуемого для питания электроприборов.

Характеристики переменного напряжения

Какими же характеристиками должен обладать электрический ток, получаемый от автономной электростанции?

Пойдем простым логическим путем — если к электростанции планируется подключать бытовые электроприборы, то электрическое напряжение, получаемое от автономной электростанции, должно иметь те же характеристики, что и напряжение в обычной розетке.

Согласно ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения», основные характеристики напряжения в бытовой электросети должны удовлетворять следующим значениям:

• номинальное значение напряжения — 220 Вольт,
• допустимое отклонение от номинального напряжения — ±10%,
• номинальное значение частоты напряжения — 50 Гц,
• допустимое отклонение частоты — ±5 Гц (для автономных систем электроснабжения).

Форма напряжения должна быть синусоидальной с минимальными искажениями. «Качество» синуса определяется уровнем гармонических искажений.

Допустимый уровень гармонических искажений по напряжению не должен превышать 8 %. Зачастую именно искажения формы напряжения, которую выдают автономные электростанции, является причиной плохой работы, а то и вовсе неработоспособности подключаемого электрооборудования.

Синусоидальный сигнал «высокого качества» можно посмотреть на экране осциллографа, подключив его к выходу специального генератора сигналов, который предназначен для тестирования различных устройств.

Синусоидальный сигнал частотой 50 Гц на экране осциллографа Hantek DSO5202P, полученный со специального генератора сигналов

Можно оценить и частотный спектр этого сигнала. Например, используя программу SpectraPlus и звуковую карту Sound Blaster X-Fi Xtreme Audio SB0790, можно получить вот такой график и значение коэффициента гармоник, которое в данном случае не превышает 0,03 %.

Частотный спектр сигнала, полученного со специального генератора

С точки зрения ценителей хорошего звука данную форму напряжения нельзя назвать идеальной, а вот инженер-электрик наверняка посчитает такую форму напряжения образцовой.

Некоторые электронные приборы и электрооборудование допускают электропитание с худшими характеристиками, чем указано в ГОСТе, но если требуется «универсальный» электрогенератор, к которому можно было бы подключать любые устройства, не задумываясь о последствиях, то характеристики его напряжения должны быть максимально приближены к требованиям ГОСТа.

А что творится в обычной розетке?

Чтобы понимать, о чем идет речь и какие в реальности основные параметры напряжения в бытовой электросети, были проведены их измерения.

Форма напряжения частотой 50 Гц в бытовой электросети

Спектр напряжения в бытовой электросети

По результатам измерений коэффициент гармоник (уровень гармонических искажений) по напряжению в бытовой электросети составил около 3.4 %, что полностью укладывается в требования ГОСТа. Изменения напряжения в течение двух часов не превышали допуски, указанные в ГОСТ.

Изменение напряжения в бытовой электросети в течение двух часов

Изменения частоты напряжения в бытовой электросети минимальны и не превышают 0,05 Гц.

Изменение частоты напряжения в бытовой электросети в течение 1 часа

Такая точность необходима в большей степени для синхронизации промышленных электрогенераторов, установленных на ТЭЦ, ГЭС, АЭС и прочих электростанциях. Для бытовых потребителей электроэнергии такая точность, как правило, избыточна. Поэтому в ГОСТе отдельно указаны допуски на отклонение частоты для автономных систем электроснабжения, значения которых составляют ±5 Гц.

С качеством электрической энергии разобрались, вернемся к электрогенераторам.

Классическая автономная электростанция

Для того, чтобы получить напряжение с требуемыми характеристиками, в классической электростанции необходимо выполнить несколько условий.

У синхронных генераторов частота выходного напряжения пропорциональна частоте вращения ротора. Если вращать ротор со скоростью 1500 оборотов в минуту, то на выходе получим напряжение частотой 50 Гц. При этом ротор должен быть двухполюсным, то есть иметь два магнита, закрепленных на противоположных сторонах оси ротора. Для двигателя внутреннего сгорания 1500 об/мин — это оптимальное значение, поэтому ось ротора напрямую соединяется с осью коленчатого вала двигателя. Теперь требуется тщательно следить за оборотами двигателя и поддерживать их на заданном уровне для обеспечения стабильной частоты получаемого переменного напряжения.

Нужную частоту получили, теперь разберемся с напряжением на выходе. Альтернатор, по сути, является источником тока, а не напряжения, поэтому выходное напряжение при условии постоянства оборотов будет зависеть от величины нагрузки. Чем больше нагрузка, тем меньше напряжение.

А еще выходное напряжение зависит от величины вращающегося магнитного поля, которое создают магниты на роторе. Силу магнитного поля можно менять, если установить на роторе электромагниты. Теперь, меняя ток в обмотках электромагнитов, можно регулировать выходное напряжение альтернатора. Так как ротор вращается, то для подачи тока в его обмотки применяют скользящие контакты — щетки. Устройство, которое поддерживает выходное напряжение генератора на уровне 220–230 В путем непрерывной регулировки тока в обмотках ротора, называется автоматическим регулятором напряжения (automatic voltage regulator — AVR). Без AVR синхронные генераторы в автономных электростанциях не применяются. Данные устройства чаще всего устанавливаются в корпусе альтернатора и выглядят примерно так.

Автоматический регулятор напряжения (AVR)

А вот так выглядит типичный альтернатор, установленный на классической автономной электростанции.

Типичный синхронный альтернатор мощностью 2,2 кВт. Сверху со снятой задней крышкой и демонтированным AVR, снизу вид сбоку с ориентировочными размерами

Как видно на фото, конструкция довольно громоздкая. Альтернатор сопоставим по размерам с применяемым двигателем внутреннего сгорания. При частоте выходного напряжения в 50 Гц и используемому принципу поддержания выходного напряжения на должном уровне уменьшить габариты альтернатора практически не возможно.

Характеристики напряжения в классическом электрогенераторе

Форма выходного напряжения классической автономной электростанции номинальной мощностью 2.2 кВт показана на трех осциллограммах ниже при мощностях нагрузки в 100 Вт, 900 Вт и 1700 Вт соответственно.

Нагрузка 100 Вт                      Нагрузка 900 Вт                   Нагрузка 1700 Вт

Форма выходного напряжения на выходе классической автономной электростанции номинальной мощностью 2.2 кВт

Нетрудно заметить, что форма напряжения отличается от «идеальной» синусоиды. Частотные спектры сигналов и значения коэффициента гармоник показаны ниже на графиках.

Нагрузка 100 Вт                                       Нагрузка 900 Вт

Нагрузка 1700 Вт

При мощностях нагрузки 900 и 1700 Вт коэффициент гармоник превышает требования ГОСТа.

Далее показана зависимость выходного напряжения от величины нагрузки.

Зависимость выходного напряжения от величины нагрузки

Что интересно, при увеличении нагрузки выходное напряжение генератора даже немного повышается. Это особенности работы AVR. В целом значение выходного напряжения достаточно стабильно. Тут некоторую озабоченность вызывают кратковременные всплески напряжения в моменты подключения нагрузки. Особенно это заметно, если к ненагруженному генератору сразу подключить довольно мощную нагрузку. В данном случае в момент подключении к генератору нагрузки в 1700 Вт сразу наблюдается провал напряжения на 9-10 вольт, затем кратковременный подъем на 11-12 вольт. Это результат работы системы AVR и системы автоматического поддержания оборотов двигателя, которые имеют естественную инерционность и не могут мгновенно производить регулировку.

А вот так меняется частота выходного напряжения при подключении нагрузки разной мощности.

Зависимость частоты выходного напряжения от величины нагрузки

При работе электростанции без нагрузки или при малой нагрузке частота напряжения немного завышена относительно номинального значения (50 Гц), это сделано умышлено, так как при номинальной нагрузке обороты двигателя в любом случае упадут даже при задействованной автоматической регулировке оборотов. А для электрооборудования незначительное повышение частоты питающего напряжения менее вредно, чем ее понижение, в особенности для устройств с трансформаторным питанием. При снижении частоты у трансформаторов увеличивается ток холостого хода, а значит и нагрев.

Как бы то ни было, характеристики напряжения исследуемой классической электростанции вполне удовлетворяют требованиям ГОСТа, за исключением гармонических искажений выходного напряжения. Но для большинства оборудования это вполне допустимо.

Инверторная автономная электростанция

В инверторных электростанциях тоже используется синхронный генератор переменного тока. Но его конструкция отличается от тех, которые используются в классических электростанциях.

Какие же требования предъявляются к генератору переменного тока инверторной электростанции, чтобы получить напряжение с требуемыми характеристиками? А требования эти очень лояльные, так как формированием нужных характеристик выходного напряжения занимается инверторный преобразователь, а не альтернатор. В этом и кроется ключевое отличие инверторных электростанций от классических.

Самое интересное заключается в том, что становится не важно, какая частота напряжения будет на выходе альтернатора, так как напряжение будет преобразовано в постоянное, а у него частота как параметр отсутствует в принципе. Это дает возможность применения многополюсного генератора с внешним ротором, обмотки которого работают на повышенной частоте (примерно 400–600 Гц).

Отпадает необходимость в роторе с обмоткой для создания электромагнита. Блок AVR тоже становится лишним. Ведь уровень напряжения, необходимый для питания инвертора можно регулировать, изменяя обороты двигателя. Поэтому на роторе можно установить постоянные магниты. Все эти конструктивные особенности значительно уменьшают размеры и вес альтернатора.

Синхронный многополюсный альтернатор с внешним ротором на постоянных магнитах мощностью 1,25 кВт

Показанная на фото инверторная электростанция имеет в составе два многополюсных генератора переменного тока, которые установлены по обе стороны коленчатого вала. В результате параллельной работы двух альтернаторов номинальная мощность электростанции составляет 2,5 кВт.

А вот так выглядит типичный блок формирователя выходного напряжения, в составе которого установлен выпрямитель и, собственно, инвертор. Размеры данного блока 175х130х80 мм.

Характеристики напряжения инверторного электрогенератора

Форма выходного напряжения инверторной электростанции номинальной мощностью 2 кВт показана на трех осциллограммах ниже при мощностях нагрузки в 100 Вт, 900 Вт и 1700 Вт соответственно.

Форма выходного напряжения на выходе инверторной электростанции номинальной мощностью 2 кВт

Форма напряжения близка к «идеальной» синусоиде. Измерения коэффициента гармоник показали отличные результаты. Уровень искажений меньше, чем в бытовой электросети и в несколько раз меньше требований ГОСТа.

Нагрузка 100 Вт                                       Нагрузка 900 Вт

Нагрузка 1700 Вт

Уровень гармоник выходного напряжения инверторной электростанциипри разных величинах нагрузки

Далее показана зависимость выходного напряжения от подключаемой нагрузки.

Зависимость выходного напряжения от величины нагрузки

При увеличении нагрузки напряжение уменьшается, но незначительно. Наблюдаются провалы напряжения в моменты подключения нагрузки. Более всего это заметно при резком увеличении нагрузки с нуля. Такие провалы объясняются конкретными схемотехническими решениями при разработке инвертора и в разных реализациях могут отличаться по величине.

А вот если посмотреть на график частоты выходного напряжения от нагрузки, то увидим ровненькую горизонтальную линию. При этом нагрузка к генератору подключалась аналогично предыдущему графику. Такие стабильные параметры являются следствием того, что инверторный преобразователь имеет свой собственный задающий электронный генератор, и его частота никак не зависит от оборотов двигателя.

Параметры напряжения инверторной электростанции полностью удовлетворяют требованиям ГОСТа. Отличительной особенностью являются малые гармонические искажения выходного напряжения и высокая стабильность частоты.

В каждой бочке бывает ложка…

Нельзя не отметить одну особенность инвертора, которой пользуются производители, чтобы удешевить его конструкцию. Дело в том, что по определению инвертор — это устройство, которое преобразует постоянное напряжение в переменное. При этом речь не идет о форме этого переменного напряжения. Синусоидальную форму выходного напряжения чисто технически получить несколько сложнее, чем прямоугольную. В результате некоторые производители устанавливают на свои электростанции инверторы, которые вместо синуса дают прямоугольные импульсы частотой 50 Гц, при этом их ширина и амплитуда подобраны таким образом, что дают среднеквадратическое значение напряжения как раз в 220–230 В. Все это называют ступенчатой аппроксимацией синусоиды. Ниже показана форма выходного напряжения инверторной электростанции с выходным напряжением в виде как раз той самой ступенчатой аппроксимации.

Форма выходного напряжения инверторной электростанции со ступенчатой аппроксимацией синусоиды

Да, некоторое оборудование вполне сносно переваривает такую форму напряжения, но называть такую электростанцию универсальной для питания любого электрооборудования было бы опрометчиво. Сложно гарантировать стабильную и безотказную работу оборудования, подключенного к такому электрогенератору. Либо надо знать, что подключаемое оборудование допускает работу от напряжения такой формы.

К сожалению, производители зачастую умалчивают об этом параметре, но зато громко заявляют, если их изделие выдает «чистый» синус.

Что в итоге?

Основным преимуществом инверторных электростанций является малый вес и габариты. В среднем инверторная электростанция в 1,5-2 раза легче и меньше классической. Такие показатели удалось достичь благодаря применению многополюсного генератора переменного тока с внешним ротором на постоянных магнитах и работающего на повышенной частоте. А применяется такой генератор как раз из-за независимого формирователя выходного напряжения — инвертора. Ко всему прочему все эти технические решения увеличивают КПД электрогенератора, что уменьшает потребление горючего двигателем.

Что касается качества выходного напряжения, то тут неоспоримым преимуществом инвертора по сравнению с классической электростанцией является низкий уровень искажений формы выходного напряжения. На выходе практически идеальная синусоида (если, конечно, не попался инвертор с аппроксимацией). Тоже можно сказать и о стабильности частоты. Такие параметры позволяют использовать инверторную электростанцию для питания любого оборудования, не опасаясь негативных последствий.

Стабильность напряжения инверторной электростанции ничем не выделяется на фоне этого же параметра классического электрогенератора. И у того, и другого устройства этот параметр находится на должном уровне и зависит от применяемых решений при разработке и изготовлении AVR или инвертора.

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.

 

 

Инвертор напряжения ⋆ diodov.net

С развитием альтернативных источников энергии, в частности с массовым внедрением солнечных панелей, инвертор напряжения находит все более широкое применение. Поскольку применяется как постоянный, так и переменный ток, то часто возникает необходимость в преобразовании энергии одного рода в другой. Устройства, преобразующие переменный ток в постоянный называются выпрямителями. В качестве выпрямителя чаще всего применяют диодный мост. А устройство, преобразующее постоянный ток в переменный называют инвертором.

По ряду положительный свойств большую популярность завоевал инвертор напряжения. Особенно широко он используется с целью преобразования электрической энергии постоянного тока аккумуляторной, солнечной батареи или суперконденсатор в переменное напряжение 230 В, 50 Гц для питания большинства промышленных устройств.

Принцип работы инвертора напряжения

Представим, что у нас имеется источник электрической энергии постоянного тока такой, как аккумулятор или гальванический элемент и потребитель (нагрузка), который работает только от переменного напряжения. Как преобразовать один вид энергии в другой? Решение было найдено довольно просто. Достаточно подключить аккумулятор к потребителю сначала одной полярностью, а затем через короткий промежуток отключить аккумулятор, а потом снова подключить, но уже обратной полярностью. И такие переключения повторять все время через равные промежутки времени. Если выполнять таких переключений 50 раз за секунду, то на потребитель будет подаваться переменное напряжение частотой 50 Гц. Роль переключателей чаще всего выполняют транзисторы или тиристоры, работающие в ключевом режиме.

На схеме, приведенной ниже, изображен источника питания U_ип с клеммами 1-2 и потребитель R_нL_н, обладающий активно-индуктивным характером, с клеммами 3-4. В один момент времени потребитель клеммами 3-4 подключается к клеммам 1-2 U_ип, при этом I от U_ип протекает в направлении L_нR_н, а в следующий момент клеммы 3-4 изменяют свое положение и I протекает в противоположном направлении относительно потребителя электрической энергии.

Схема инвертора напряжения

Наиболее распространённая схема инвертора напряжения состоит из четырех IGBT транзисторов VT₁…VT₄, включенных по схеме моста, и четырех обратных диодов, обозначенных VD₁…VD₄, параллельно соединенных с управляемыми полупроводниковыми ключами во встречном направлении. Преобразователь питает активно-индуктивную нагрузку. Именно она является самой распространенной, поэтому была взята за основу.

Входные клеммы инвертора подключаются к U_ип. Если таким источником служит диодный выпрямитель, то выход его обязательно шунтируется конденсатором C.

В силовой электронике наибольшее применение нашли транзисторы с изолированным затвором IGBT (именно они показаны на схеме) и GTO, IGCT тиристоры. При оперировании меньшими мощностями вне конкуренции полевые транзисторы MOSFET.

В момент времени t₁ открываются VT₁ и VT₄, а VT₂ и VT₃ – закрыты. Образуется единственный путь для протекания тока через нагрузку: «+» U_ип – VT₁ – нагрузка R_нL_н – VT₄ – «-» U_ип. Таким образом, на интервале времени t₁ ‑ t₂ создается замкнутая цепь для протекания i_н в соответствующем направлении.

Режим работы схемы

Для изменения направления i_н снимаются управляющие импульсы с баз VT₁ и VT₄ и подаются сигналы на открытие второго и третьего VT_2,3. В точке t₂ на оси времени t, первый и четвертый VT_1,4 закрыты, а второй и третий – открыты. Однако, поскольку нагрузка активно-индуктивная, то i_н не может мгновенно изменить направление на противоположное. Этому будет препятствовать энергия, запасенная на индуктивности L_н. Поэтому он будет сохранять прежнее направление до тех пор, пока не рассеется все энергия, запасенная на индуктивности в виде магнитного поля, равная W_м = (L_н∙i²)/2.

В связи с этим, на отрезке времени t₂ – t₃ ток будет протекать через диоды VD₂ и VD₃, сохраняя прежнее направление на R_нL_н, но пройдет в обратном направлении через U_ип или конденсатор C, если источником энергии является диодный выпрямитель. Поэтому следует обязательно установить конденсатор C, если преобразователь подключен к диодному выпрямителю. Иначе прервется путь протекания i_н, в результате чего возникнут сильное перенапряжение, которое может повредить изоляцию потребителя и выведет из строя полупроводниковые приборы.

В момент времени t₃ вся запасенная на индуктивности энергия снизится до нуля. Начиная с момента t₃ до момента t₄ под действием приложенного U_ип через открытые полупроводниковые ключи VT₂ и VT₃ будет протекать i_н через L_нR_н уже в другую сторону.

В точке t₄, расположенной на оси времени t, снимается управляющий сигнал с VT_1,3, а VT₁ и VT₄ открываются. Однако i_н продолжает протекать в ту же сторону, пока не расходуется энергия, запасенная в индуктивности. Это будет происходить на интервале времени t₄ – t₅.

Работа схемы

Начиная с момента t₅ i_н изменить направление и потечет от U_ип через L_нR_н по пути через VT₁ и VT₄. Далее все процессы, протекающие в электрической цепи, будут повторяться. На L_нR_н форма напряжения будет прямоугольной, но ток на активно-индуктивной нагрузке будет иметь пилообразную форму за счет наличия индуктивности, которая не позволяет ему мгновенно вырасти и снизиться. Если потребитель имеет чисто активный характер (индуктивность и емкость практически равны нулю), то формы i_н и u_н будет в виде прямоугольников.

Поскольку VT₁…VT₄ попарно открывались на всей протяженности соответствующих полупериодов, то на выходе преобразователя формировалось максимально возможное u_н, поэтому через L_нR_н протекал i_н максимальной величины. Однако часто требуется обеспечить плавное нарастание мощности на потребителе, например для постепенного увеличения яркости освещения или частоты вращения вала двигателя.

Следует пояснить, что сигналы, поступающие из системы управления СУ, подаются не сразу на базы полупроводниковых ключей, а посредством драйвера. Так как современные СУ построены на безе микроконтроллеров, которые выдают маломощные сигналы, не способные открыть IGBT, то для увеличения мощности открывающего импульса применяется промежуточное звено – драйвер. Кроме того на часто драйвер выполняет множество дополнительных функций – защищает транзистор от короткого замыкания, перегрева и т.п.

Инвертор напряжения с регулированием выходных параметров

Самый простой способ изменить величину uн заключается в регулировании величины подводимого U_ип, если такая возможность имеется. Например, для регулируемого выпрямителя это не проблема. Но такие источники электрической энергии как аккумуляторная батарея, суперконденсатор или солнечная батарея не имеют данной возможности. Поэтому регулировка частоты и величины выходного u_н полностью возлагается на инвертор.

Для регулирования величины u_н одну пару диагонально противоположных транзисторов следует открыть несколько ранее, чем в рассмотренном выше случае. Поэтому алгоритмом системы управления следует предусмотреть сдвигу управляющих сигналов. Например, подаваемых на открытие VT₁ и VT₄ относительно импульсов управления, подаваемых на базы VT₂ и VT₃, на некоторый угол, называемый углом управления α.

Обратите внимание, что амплитудное значение u_н остается неизменной величины и приблизительно равно значению U_ип, но действующее значение u_н будет снижаться по мере увеличения угла управления α. Рассмотрим, как это работает.

На интервале времени от t₁ до t₂ открыта пара транзисторов VT₁ и VT₄; iн протекает справа налево, как показано на схеме. В момент t₂ закрывается первый транзистор и открывается второй. Ток сохраняет прежнее направление, а нагрузка оказывается замкнутой, в результате чего напряжение на ней падает практически до нуля, соответственно снижается и i_н.

Далее из системы управления поступает команда и VT₂ открывается, а VT₄ закрывается. Однако накопленная в индуктивности энергия не позволяет току i_н изменить свое направление, и он протекает по прежней цепи, только уже через диоды VD₂ и VD₃ встречно источнику питания. Длительность этого процесса продолжается до точки времени t₄. В точке t₄ под действием приложенного U_ип i_н изменяет знак на противоположный.

Широтно-импульсная модуляция

Такой алгоритм работы полупроводниковых ключей в отличие от предыдущего алгоритма формирует паузу определенной длительности, которая в конечном итоге приводит к снижению действующего значения u_н. Для формирования i_н синусоидальной формы применяется широтно-импульсная модуляция ШИМ. Преобразователь с ШИМ, а точнее алгоритм его работы, предусматривающий ШИМ, мы рассмотрим отдельно.

Также следует заметить, что рассмотренный алгоритм управления полупроводниковыми ключами называется широтно-импульсным регулированием ШИР, который часто путают с ШИМ, хотя разница огромная.

В преобразовательной технике ШИМ практически вытеснила ШИР, поскольку обладает рядом положительных свойств, благодаря которым повышается КПД всего устройства и снижается уровень электромагнитных помех. Поэтому в дальнейшем мы рассмотрим инвертор напряжения с ШИМ.

Еще статьи по данной теме

Инверторы напряжения — это… Что такое Инверторы напряжения?

Инверторы напряжения — инвертором напряжения (по зарубежной терминологии DC/AC converter) называют устройство, преобразующие электрическую энергию источника напряжения постоянного тока в электрическую энергию переменного тока.

• Инверторы напряжения (ИН) могут применяться в виде отдельного законченного устройства или входить в состав источников и систем бесперебойного питания аппаратуры электрической энергией переменного тока.^[1][2] Потребность в таких устройствах связана с широким внедрением в различных отраслях промышленности и бизнесе компьютерных технологий.^[3][4][5] При этом недостаточная надежность сетей переменного тока является основным источником нарушения технологического цикла производственных процессов и связана с большими экономическими рисками. По оценкам специалистов ущерб от «перебоя» электрической энергии в течение одного часа в таких сферах, как финансы (брокерские операции, продажа кредитных карточек), медиа-услуги, исчисляются сотнями тысяч долларов.^[6][7]

Свойства инверторов

• Инверторы напряжения позволяют устранить или по крайней мере ослабить зависимость работы информационных систем от качества сетей переменного тока.

Например, в персональных компьютерах, информационных центрах на базе ПК при внезапном отказе сети с помощью резервной аккумуляторной батареи и инвертора можно обеспечить работу компьютеров для корректного завершения решаемых задач.

В более сложных ответственных системах инверторные устройства могут работать в длительном контролируемом режиме параллельно с сетью или независимо от нее.^[8][9]

• Кроме «самостоятельных» приложений, где инвертор выступает в качестве источника питания потребителей переменного тока, широкое развитие получили технологии преобразования энергии, где инвертор является промежуточным звеном в цепочке преобразователей.

Принципиальной особенностью инверторов напряжения для таких приложений является высокая частота преобразования (десятки-сотни килогерц). Для эффективного преобразования энергии на высокой частоте требуется более совершенная элементарная база (полупроводниковые ключи, магнитные материалы, специализированные контроллеры).

• Как и любое другое силовое устройство, инвертор должен иметь высокий КПД, обладать высокой надежностью и иметь приемлемые массо-габаритные характеристики.^[10][11]

Кроме того, ИН длжен иметь допустимый уровень высших гармонических составляющих в кривой выходного напряжения (допустимое значение коэффициентов гармоник) и не создавать при работе недопустимый для других потребителей уровень пульсации на зажимах источника энергии.

Работа инвертора

Работа инвертора напряжения (ИН) основана на переключении источника постоянного напряжения с целью периодического изменения полярности напряжения на зажимах нагрузки. Частота переключения «задается» сигналами управления, формируемыми управляющей схемой (контроллером). Контроллер также может решать дополнительные задачи:

1. регулирование напряжения;
2. синхронизация частоты переключения ключей;
3. защитой их от перегрузок; и др.

Методы технической реализации инверторов и особенности их работы

1. Ключи инвертора должны быть управляемыми (включаются и выключаются по сигналу управления), а также обладать свойством двухсторонней проводимости тока.^[12] Как правило такие ключи получают шунтированием транзисторов обратными диодами. Исключение составляют полевые транзисторы, в которых такой диод является внутренним элементом его полупроводниковой структуры.
2. Регулирование выходного напряжения инверторов достигается изменением площади импульса полуволны. Наиболее простое регулирование достигается регулирование длительности (шины) импульса полуволны. Такой способ является простейшим вариантом метода широтно-импульсной модуляции сигналов (ШИМ).
3. Нарушение симметрии полуволн выходного напряжения порождает побочные продукты преобразования с частотой ниже основной, включая возможность появления постоянной составляющей напряжения, недопустимой для цепей, содержащих трансформаторы.
4. Для получения управляемых режимов работы инвертора, ключи инвертора и алгоритм управления ключами должны обеспечить последовательную смену структур силовой цепи, называемых прямой, коротко замкнутой и инверсной.
5. Мгновенная мощность потребителя пульсирует с удвоенной частотой. Первичный источник питания должен допускать работу с пульсирующими и даже изменяющими знак токами потребления. Переменные составляющие первичного тока определяют уровень помех на зажимах источника питания.

Типовые схемы инверторов напряжения

Существуют большое число вариантов построения схем инверторов.^[13][14] Исторически первыми были механические инверторы, которые в эпоху развития полупроводниковых технологий заменили более технологичные инверторы на базе полупроводниковых элементов, и цифровые инверторы напряжения. Но все же, как правило, выделяют три основные схемы инверторов напряжения:

• Мостовой ИН без трансформатора

Мостовой ИН без трансформатора

Область применения: устройства бесперебойного питания мощностью более 500 ВА, установки с высоким значением энергии (220..360 В).

• С нулевым выводом трансформатора

Инвертор напряжения с нулевым выводом трансформатора

Область применения: Устройства бесперебойного питания компьютеров мощностью (250.. 500 ВА), при низком значении напряжения (12..24 В), преобразователи напряжения для подвижных систем радиосвязи.

• Мостовая схема с трансформатором

Мостовой инвертор напряжения с трансформатором

Область применения: Устройства бесперебойного питания ответственных потребителей с широким диапазоном мощностей: единицы — десятки кВА.^[15]

Принцип построения инверторов

• Инверторы с прямоугольной формой выходного напряжения

Преобразование постоянного напряжения первичного источника в переменное достигается с помощью группы ключей, периодически коммутируемых таким образом, чтобы получить знакопеременное напряжение на зажимах нагрузки и обеспечить контролируемый режим циркуляции в цепи реактивной энергии. В таких режимах гарантируется пропорциональность выходного напряжения. В зависимости от конструктивного исполнения модуля переключения (модуля силовых ключей инвертора) и алгоритма формирования управляющих воздействий, таким фактором могут быть относительная длительность импульсов управления ключами или фазовый сдвиг сигналов управления противофазных групп ключей. В случае неконтролируемых режимов циркуляции реактивной энергии реакция потребителя с реактивными составляющими нагрузки влияет на форму напряжения и его выходную величину.^[16][17]

• Инверторы напряжения со ступенчатой формой кривой выходного напряжения

Принцип построения такого инвертора заключается в том, что при помощи предварительного высокочастотного преобразования формируются однополярные ступенчатые кривые напряжения, приближающиеся по форме к однополярной синусоидальной кривой с периодом, равным половине периода изменения выходного напряжения инвертора. Затем с помощью, как правило, мостового инвертора однополярные ступенчатые кривые напряжения преобразуются в разнополярную кривую выходного напряжения инвертора.

• Инверторы с синусоидальной формой выходного напряжения

Принцип построения такого инвертора заключается в том, что при помощи предварительного высокочастотного преобразования получают напряжение постоянного тока, значение которого близко к амплитудному значению синусоидального выходного напряжения инвертора. Затем это напряжение постоянного тока с помощью, как правило, мостового инвертора преобразуется в переменное напряжение по форме, близкое к синусоидальному, за счет применении соответствующих принципов управления транзисторами этого мостового инвертора (принципы так называемой «многократной широтно-импульсной модуляции»).^[18][19] Идея этой «многократной» ШИМ заключается в том, что на интервале каждого полупериода выходного напряжения инвертора соответствующая пара транзисторов мостового инвертора коммутируется на высокой частоте (многократно) при широтно-импульсном управлении. Причем длительность этих высокочастотных импульсов коммутации изменяется по синусоидальному закону . Затем с помощью высокочастотного фильтра нижних частот выделяется синусоидальная составляющая выходного напряжения инвертора.^[16]

• Инверторы напряжения с самовозбуждением

Инверторы с самовозбуждением (автогенераторы) относятся к числу простейших устройств преобразования энергии постоянного тока. Относительная простота технических решений или достаточно высокой энергетической эффективности привело к их широкому применению в маломощных источниках питания в системах промышленной автоматики и генерировании сигналов прямоугольной формы, особенно в тех приложениях, где отсутствует необходимость в управлении процессом передачи энергии. В этих инверторах используется положительная обратная связь, обеспечивающая их работу в режиме устойчивых автоколебаний, а переключение транзисторов осуществляется за счет насыщения материала магнитопровода трансформатора.^[20][21] В связи со способом переключения транзисторов, с помощью насыщения материала магнитопровода трансформатора, выделяют недостаток схем инверторов, а именно низкий КПД, что объясняется большими потерями в транзисторах. Поэтому такие инверторы применяются при частотах не более 10 кГц и выходной мощности до 10 Вт. При существенных перегрузках и коротких замыканиях в нагрузке в любом из инверторов с самовозбуждением происходит срыв автоколебаний (все транзисторы переходят в закрытое состояние).

Примечания

1. ↑ Luo, Fang Lin & Ye, Hong (2004), «Advanced DC/DC Converters», CRC Press, ISBN 0-8493-1956-0 
2. ↑ Luo, Fang Lin; Ye, Hong & Rashid, Muhammad H. (2005), «Power Digital Power Electronics and Applications», Elsevier, ISBN 0-12-088757-6 
3. ↑ Pressman 1998, p. 306
4. ↑ DC Power Production, Delivery and Utilization, An EPRI White Paper (PDF). Архивировано из первоисточника 19 сентября 2012. Page 9 080317 mydocs.epri.com
5. ↑ DC-DC CONVERTERS: A PRIMER. Архивировано из первоисточника 19 сентября 2012. 090112 jaycar.com.au Page 4
6. ↑ Electrical Power Quality and Utilisation, Journal Vol. XV, No. 2, 2009: Estimation of Optimum Value of Y-Capacitor for Reducing Emi in Switch Mode Power Supplies
7. ↑ High-efficiency power supplies for home computers and servers. Архивировано из первоисточника 19 сентября 2012.
8. ↑ Maniktala, Sanjaya (2007), «Troubleshooting Switching Power Converters: A Hands-on Guide», Newnes/Elsevier, ISBN 0-7506-8421-6 
9. ↑ Nelson, Carl (1986), «LT1070 design Manual», vol. AN19 publisher= Linear Technology, <http://www.linear.com/docs/4176>  Application Note giving an extensive introduction in Buck, Boost, CUK, Inverter applications. (download as PDF from http://www.linear.com/designtools/app_notes.php)
10. ↑ Irving, Brian T. & Jovanović, Milan M. (2002), «Analysis and Design of Self-Oscillating Flyback Converter», Proc. IEEE Applied Power Electronics Conf. (APEC), сс. 897–903, <http://www.deltartp.com/dpel/dpelconferencepapers/S19P6.pdf>. Проверено 30 сентября 2009. 
11. ↑ Energy Savings Opportunity by Increasing Power Supply Efficiency. Архивировано из первоисточника 19 сентября 2012.
12. ↑ Foutz, Jerrold. Switching-Mode Power Supply Design Tutorial Introduction. Проверено 6 октября 2008.
13. ↑ Switching Regulators for Poets
14. ↑ Переводчик Google
15. ↑ http://www.compeljournal.ru/images/articles/2009_15_6.pdf
16. ↑ ^{1 2} MIT open-courseware, Power Electronics, Spring 2007
17. ↑ Switch Mode Power Supplies
18. ↑ Pressman, Abraham I.; Billings, Keith & Morey, Taylor (2009), «Switching Power Supply Design» (Third ed.), McGraw-Hill, ISBN 0-07-148272-5 
19. ↑ Rashid, Muhammad H. (2003), «Power Electronics: Circuits, Devices, and Applications», Prentice Hall, ISBN 0-13-122815-3 
20. ↑ Basso, Christophe (2008), «Switch-Mode Power Supplies: SPICE Simulations and Practical Designs», McGraw-Hill, ISBN 0-07-150858-9 
21. ↑ Erickson, Robert W. & Maksimovic, Dragan (2001), «Fundamentals of Power Electronics» (Second ed.), ISBN 0-7923-7270-0 

См. также

Литература

• Бушуев В.М., Деминский В. А., Захаров Л.Ф., Козляев Ю.Д., Колканов М.Ф. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций. — М.: Горячая линия — Телеком, 2009. — 384 с. — ISBN 978-5-9912-0077-6

• Китаев В.Е., Бокуняев А. А., Колканов М.Ф. Электропитание устройств связи. — М.: Связь, 1975. — 328 с.
• Ирвинг М., Готтлиб Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы.. — 2-е изд. — М.: Постмаркет, 2002. — 544 с. — ISBN 5-901095-05-7
• Раймонд Мэк Импульсные источники питания. Теоретические основы проектирования и руководство по практическому применению. — М.: Додэка-ΧΧΙ, 2008. — 272 с. — ISBN 978-5-94120-172-3
• Угрюмов Е. П. Теория и практика эволюционного моделирования. — 2-е изд. — СПб: БХВ-Петербург, 2005. — С. 800. — ISBN 5-94157-397-9
• Вересов Г.П. Электропитание бытовой радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Радио и связь, 1983. — 128 с. — 60 000 экз.
• Костиков В.Г. Парфенов Е.М. Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для ВУЗов. — 2. — М.: Горячая линия — Телеком, 2001. — 344 с. — 3000 экз. — ISBN 5-93517-052-3

Ссылки

Автомобильные инверторы — КОЛЕСА.ру – автомобильный журнал

Все больше электронных и электрических устройств, приборов и инструментов, прежде привязанных к розетке, становятся беспроводными. Однако окончательно беспроводной век еще не наступил, и огромный парк техники по-прежнему жестко зависим от питания или зарядки от электросети 220 вольт. Менять эту технику на более современную с целью приобрести возможность питать или заряжать ее в автомобиле нерационально и просто расточительно. И проблема необязательно распространяется лишь на устаревшее оборудование – к примеру, любой достаточно современный аккумуляторный инструмент (шуруповерт, «болгарка», лобзик, цепная пила и т. п.) штатно комплектуется сетевым зарядным устройством, но вот зарядник под гнездо автомобильного прикуривателя продается всегда опционально, стоит дорого, а в ассортименте многих брендов электроинструмента и вовсе отсутствует!

В подобных ситуациях поможет автомобильный инвертор – прибор, преобразующий постоянный ток 12 вольт в переменный, с напряжением 220 вольт и традиционной для квартиры двухгнездовой розеткой. В некоторых автомобилях такое устройство имеется штатно – оно интегрировано под обшивку, а розетка выведена наружу в салоне или в багажнике. Если же таковой опции нет, обзавестись преобразователем напряжения нетрудно. Давайте разберемся, какими бывают инверторы 12 вольт/220 вольт и каким должен быть правильный гаджет!

Розетка штатного инвертора в багажнике Volkswagen Tiguan

Внешний вид​

Собственно, две взаимосвязанные между собой характеристики – это мощность и форма корпуса. Маломощные преобразователи-инверторы могут быть оформлены в виде крупного «адаптера», вставляемого непосредственно в прикуриватель, или в виде цилиндра, диаметром, как у банки газировки для установки в подстаканник – с кабелем в тот же прикуриватель. Такой формат весьма удобен, но существенно ограничен по мощности – у первого варианта она обычно не превышает 70-100 ватт, у второго – 100-150 ватт (хотя анонсировано может быть и больше – в зависимости от наглости производителя!). Охлаждение у таких гаджетов обычно естественное, безвентиляторное. Корпуса – безопасные, пластиковые.

Более мощные инверторы выпускаются в виде прямоугольных алюминиевых корпусов с радиаторными ребрами и с вентиляторами продувки. Как правило, модели до 200 ватт мощности еще имеют шнур в прикуриватель (и иногда могут даже быть безвентиляторными), но более мощные уже идут с проводами-«крокодилами» для подключения напрямую к клеммам аккумулятора под капотом и с эффективной системой охлаждения продувкой. Уход от легкого подключения в прикуриватель к не слишком удобному и непригодному для использования в движении подключению «крокодилами» связан с тем, что предохранитель в цепи прикуривателя на большинстве машин не превышает номинал в 15 ампер. С таким потребляемым током инвертор не может выдавать более двухсот ватт во избежание перегорания предохранителя.

Еще более могучие модели преобразователей напряжения ограничены по мощности фактически только возможностями аккумулятора и генератора среднестатистического автомобиля. В продаже есть инверторы на мощность до 1,5-2 киловатт, и даже выше. Рассмотрим взаимосвязь мощности и возможностей более подробно!

Мощность и нагрузка

Не станем глубоко вникать в КПД таких преобразователей – он весьма высок и для простоты будем считать написанную на корпусе мощность равно относящейся и к питаемой нагрузке, и к потребляемому от аккумулятора автомобиля току. 

От наиболее компактных устройств мощностью менее 100 ватт (к которым относятся и встроенные штатные инверторы) можно питать в лучшем случае зарядное устройство для ноутбука (да и то с не слишком мощной батареей), сетевой зарядник планшета, электробритву – если вы много времени проводите в авто, домашний фумигатор, чтобы выгнать перед ночевкой из салона комаров, и тому подобную слабосильную мелочевку. 

У инверторов с мощностью 100-200 ватт ассортимент доступных питаемых устройств пошире, но не радикально. Практически никакой 220-вольтовый электроинструмент через инвертор с подключением в прикуриватель работать не сможет: самая хилая «болгарка» обычно требует не менее 400 ватт мощности, дрель – 300-350 ватт, и т. п. Дрель запустится, если нажимать на ее кнопку достаточно плавно, но при малейшей нагрузке от сверления на преобразователе сработает защита… С помощью инверторов с мощностью под 200 ватт можно запитать, к примеру, дешевенькую орбитальную (эксцентриковую) шлифмашинку – в принципе, это полезная возможность для желающих отполировать кузов, но не имеющих гаража с розеткой! Или мультифункциональный мини-гравер, позволяющий работать с небольшими сверлами, шарошками, борами, крошечными отрезными и шлифовальными кругами, что порой весьма выручает при ремонте автомобиля.

А вот инверторы на 400-500 ватт и выше уже существенно расширяют возможности автономности водителя. С их помощью можно включать в полевых условиях самый разный и относительно мощный электроинструмент – важно не забывать запускать мотор во избежание быстрой посадки аккумулятора. И помнить о главном – у многих мощных электроприборов (особенно с электродвигателями) кратковременный пусковой ток превышает рабочий ток в полтора-два раза. И инвертор должен быть на такой запас рассчитан!

Что же позволяют инверторы мощностью 800 ватт, 1000 ватт, 1500 ватт и выше? Можно подумать, что с ними автомобиль превращается в электростанцию, способную запитать здоровенную «болгарку» с 230-миллиметровым диском, небольшую тепловую пушку, полноценный пылесос и многое другое, но увы, это не так… Главный ограничивающий фактор – мощность генератора автомобиля! Даже если считать КПД преобразователя-инвертора за 100% (хотя и это не так), киловаттный инвертор при полной нагрузке потребует от бортсети автомобиля 70-80 ампер! Столь высокий ток невозможно безопасно и долговременно передавать через точечный контакт клемм-«крокодилов», да и многие генераторы при такой нагрузке будут работать на пределе, что совсем не полезно. Причем это касается не только генераторов с максимальным током отдачи 90 ампер, но и более мощных. С годами у запрессованных в мост выпрямительных диодов ухудшается теплопередача и повышается сопротивление в точке контакта, и на повышенных (однако не превышающих допустимый предел) токах начинается перегрев моста, и приближается выход его из строя.

Мощность потребителя, подключаемого к ЛЮБОМУ инвертору, всегда нужно выбирать как минимум на 25% меньше, чем предельное значение в ваттах, написанное на корпусе инвертора. А особо мощных преобразователей это касается даже в большей степени! Долговременно и надежно питать от инвертора-«киловаттника», подключенного к аккумулятору легкового автомобиля, можно в лучшем случае приборы и инструменты с мощностью 600-700 ватт – остальное закладывается на пиковые пусковые токи.

Защита от перегрузки

Очень важная характеристика любого инвертора – наличие качественной защиты от перегрузок по выходу. Подключение нагрузки с пусковым током выше номинального рабочего может спалить сам инвертор или как минимум выжечь предохранитель прикуривателя в блоке предохранителей машины. Хилая 400-ваттная болгарка под 115-й диск при включении на секунду берет ватт 500 и более, и даже маломощный зарядник для ноутбука с момента втыкания в розетку порождает кратковременный стартовый импульс высокого тока, сопровождающийся искрой и громким щелчком. 

Дешевые инверторы для защиты от подключения слишком мощной нагрузки оснащаются простейшим плавким предохранителем, расположенным внутри штекера прикуривателя – менять его в случае перегорания муторно и не всегда возможно. Поэтому защита должна быть электронной и относительно «умной» – инвертору нужно кратковременно выдерживать пиковые перегрузки для запуска электроприборов и электроинструмента с высокими пусковыми токами, а при основательной перегрузке преобразователь выключается и с небольшой задержкой автоматически включается заново. 

Вот только при покупке на Алиэкспресс (да и не только) тип защиты, алгоритм ее работы и адекватность срабатывания понять до приобретения достаточно сложно – описание не всегда отражает реальность, а отзывы неточны… Остается полагаться на лоты с большим количеством развернутых отзывов от людей, имеющих понимание в электрике, или просто надеяться на удачу…

Доработка инструмента для работы совместно с инвертором

Нередко бывает так, что ваш инвертор по заявленному току подходит для того устройства, которое планируется через него включать, но на деле постоянно вырубается из-за высокого пускового тока. Подобное частенько наблюдается при реализации такой распространенной прикладной задачи, как включение в полевых условиях «болгарки»… Если ваша «болгарка» или иной инструмент не имеет кнопки с зависимостью оборотов от степени нажатия, позволяющей запустить инструмент мягко, без броска тока, плавный пуск можно сделать своими руками. Для этого потребуется универсальный модуль для плавного пуска, который можно приобрести и легко за десять минут встроить практически в любое устройство. Выглядит такой модуль как крошечная коробочка с двумя проводами, и включается она в разрыв любого из двух проводов питания электроприбора – внутри корпуса или даже снаружи, на выносе! В сам инвертор ее, кстати, тоже можно встроить…

Опасен ли инвертор?​

Многим кажется, что исходное напряжение в 12 вольт априори предполагает безопасность. Помните бородатую шутку: «Может ли убить человека 12-вольтовый аккумулятор? Может, но только если упадет со шкафа на голову…».

Увы, 220 вольт в инверторе столь же опасны, как и 220 вольт в домашней розетке. Преобразователь категорически нельзя брать и включать мокрыми руками, и, памятуя о тотальном китайско-безымянном происхождении большинства этих гаджетов, весьма желательно проверить утечку тока на корпус, если в вашей модели он металлический. Подключите к свежекупленному инвертору мультиметр в режиме вольтметра переменного тока: поочередно к каждому из выходных гнезд и к корпусу – напряжения на щупах тестера быть не должно!

инвертор — Викисловарь

Морфологические и синтаксические свойства[править]

падеж	ед. ч.	мн. ч.
Им.	инве́ртор	инве́рторы
Р.	инве́ртора	инве́рторов
Д.	инве́ртору	инве́рторам
В.	инве́ртор	инве́рторы
Тв.	инве́ртором	инве́рторами
Пр.	инве́рторе	инве́рторах

ин-ве́р-тор

Существительное, неодушевлённое, мужской род, 2-е склонение (тип склонения 1a по классификации А. А. Зализняка).

Корень: -инверт-; суффикс: -ор ^{[Тихонов, 1996]}.

Произношение[править]

Семантические свойства[править]

Автомобильный инвертор [1] Схема аналогового инвертора [2] Формирование сигнала инвертора [3] синусоидальной формы

Значение[править]

1. устройство для преобразования постоянного электрического тока в переменный ◆ В состав такой системы входят солнечные модули, контроллер зарядки-разрядки, аккумуляторная батарея и инвертор. В. Хорт, «Со своей розеткой», 2008 г. // «Наука и жизнь» (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы)
2. устройство для преобразования сигнала одного значения в сигнал другого, противоположного значения (в электронике) ◆ Это свидетельствует об обратной полярности входного напряжения инвертора по сравнению с режимом тяги и о встречном направлении э.д.с. трансформатора и напряжения генератора. Работа БУВИП-030 в режиме рекуперации, «2001» // «Локомотив» (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы)
3. устройство для преобразования сигнала одной формы в сигнал другой формы (в электронике, сварке) ◆ Благодаря этому, по управляемости сварочным процессом ГДУ-4001 уступает лишь инверторам и находится на уровне источников типа ВДУ. А. Г. Сивоплясов, «ЗАО «Уралтермосвар»: новые возможности в технологии сварки», 2004 г. // «Газовая промышленность» (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы) ◆ В качестве источника импульсного напряжения обычно используются L ― С- или R ― С-инверторы с коммутацией импульсов быстродействующими тиристорными ключами. Новая технология переработки метанолсодержащих вод техногенного происхождения, «2004» // «Газовая промышленность» (цитата из Национального корпуса русского языка, см. Список литературы)

Синонимы[править]

1. инвертер, преобразователь
2. инвертер, преобразователь
3. инвертер, преобразователь

Антонимы[править]

Гиперонимы[править]

1. преобразователь
2. преобразователь
3. преобразователь

Гипонимы[править]

Родственные слова[править]

Этимология[править]

Происходит от ??

Фразеологизмы и устойчивые сочетания[править]

Перевод[править]

Список переводов

Анаграммы[править]

Библиография[править]

Для улучшения этой статьи желательно: Добавить все семантические связи (отсутствие можно указать прочерком, а неизвестность — символом вопроса) Добавить сведения об этимологии в секцию «Этимология» Добавить хотя бы один перевод в секцию «Перевод»

Что такое инвертор — назначение, применение в электрике

Сегодня встречается довольно много информации, в которой присутствует слово инвертор. Его используют как способ привлечения внимания покупателей к новинкам той или иной электротехнической продукции. Сегодня можно встретить инверторные кондиционеры, стиральные машины, сварочные аппараты и другие бытовые электроприборы.

Что означает это слово, а также некоторые сведения об устройствах, которые ему соответствуют, будут раскрыты далее более детально.

Находим в словаре значение слова

При желании разобраться с этим словом, можно удостовериться в его многозначимости. Существуют как минимум три инвертора, относящихся к различным областям техники:

• в электротехнике, видимо по причине краткости, его применяют вместо словосочетания «преобразователь напряжения». Хотя и обычный трансформатор, по сути, инвертирует выходное напряжение в зависимости от положения выводов в схеме.
• В аналоговой электронике, например, в операционных усилителях, присутствует инвертирующий вход. Поэтому, если на него подается сигнал, усилитель называют инвертором (см. ниже).

Инвертирующий операционный усилитель

• В цифровой электронике, базирующейся на целой группе логических элементов, один из них именуется инвертором потому, что выполняет логическое отрицание. На принципиальных электрических схемах его отображение аналогично показанному далее:

Изображение цифрового логического инвертирующего элемента НЕ на электрических схемах

Однако ощутимый экономический эффект, а, следовательно, и возможности изготовления хорошо продаваемых изделий, обеспечивают именно электротехнические инверторы. Они позволяют уменьшить как потери электрической энергии, так и вес изделия совместно с его габаритами, поэтому наиболее интересны для широкого круга пользователей. Следовательно, далее расскажем именно о них.   

Основные зависимости

Итак, мы имеем трансформаторы повсюду, где необходимо создать гальванически развязанные от сети (то есть полностью изолированные по постоянному току) источники ЭДС. Но даже маломощный трансформатор получается большим и тяжелым. Чтобы сохранить мощность, но при этом уменьшить его размеры и вес, нужно в первую очередь понимать, что же в трансформаторе происходит. Разберемся в деталях.

В трансформаторе у первичной и вторичной обмоток существует общий магнитный поток. Но связь между обмотками может быть лишь в пределах двух состояний сердечника:

• от некоторого минимального (остаточного) значения магнитного потока
• и до насыщения сердечника.

Один и тот же сердечник может достигать состояния насыщения с разной скоростью. Она зависит от величины напряжения, приложенного к первичной (намагничивающей) обмотке, и числа витков в ней. Поэтому за половину периода переменного напряжения сердечник не должен намагничиваться до состояния насыщения. При этих условиях данный сердечник способен обеспечить во вторичной обмотке определенную максимальную мощность. Она будет определена его размерами.

Если для этого же сердечника (а соответственно и трансформатора) частоту намагничивающего напряжения увеличить в два раза, скорость нарастания магнитного потока (относительно длительности периода переменного напряжения) уменьшится примерно в два раза. Следовательно, можно получить мощность во вторичной обмотке тоже примерно в два раза большую. Либо уменьшить примерно в два раза габариты трансформатора с изменением количества витков обмоток, сохранив мощность его на существующем уровне.

Но увеличение частоты приведет к усилению вихревых токов в сердечнике. Эта проблема решается применением специальных сплавов. Их соответствие частоте намагничивающего напряжения показано далее. Поскольку в таблице указаны лишь величины максимальной частоты, укажем нижние значения частотного диапазона:

• для пермаллоев это сотни герц, в зависимости от марки и толщины ленты;
• для ферритов это единицы килогерц, также в зависимости от марки.

Характеристики материалов, применяемых для изготовления инверторных трансформаторов Магнитопроводы из пермаллоев Магнитопроводы из ферритов

Теперь, когда стало понятно, что увеличивая частоту намагничивающего напряжения, можно уменьшить вес и габариты трансформатора, нужно решить следующую задачу – как получить это напряжение. Единственное решение – это либо автогенератор, основанный на выходном трансформаторе, либо усилитель, работающий от специального отдельного генератора. А раз так, значит, нужны усиливающие элементы с входным и выходным сигналом.

Чтобы в этих элементах получились минимальные потери, они должны работать как ключи. Электронные лампы, как и появившиеся первые мощные полупроводниковые ключи – тиристоры, требовали включения конденсаторов последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора. Это ограничивало область применения таких инверторов исключительно промышленными потребностями.

Современные инверторные схемы

Но когда появились высоковольтные транзисторы и запираемые тиристоры, стало возможно создавать огромное число самых разнообразных инверторов. Например, сегодня подавляющее большинство бытовых электронных приборов и осветительных ламп использует те или иные варианты инверторных источников питания. Исключение – те устройства, в которых недопустимы электромагнитные помехи. Они в широком спектре частот создаются электрическими импульсами при включении и выключении полупроводниковых ключей.

Для инверторных схем применяется определенная классификация. Их разделяют на однотактные и двухтактные. Разницу поясняет изображение далее. Под тактом здесь подразумевается присоединение ключом (транзистором или иным прибором аналогичного назначения) первичной обмотки выходного трансформатора к намагничивающему напряжению. В однотактном варианте намагничивающий магнитный поток однонаправленный. В двухтактном намагничивающие потоки противоположны.

На схемах вход служит для подачи постоянного напряжения питания инвертора

Однотактная схема

Инверторная схема может быть построена как на основе самовозбуждения (обе схемы на изображении выше), так и управляемой от отдельного источника сигналов (см. ниже).

Однотактный инвертор с управляемым ключом

Поскольку в трансформаторе однотактного варианта не происходит перемагничивания сердечника, его возможности по электрической мощности, снимаемой со вторичной обмотки, получаются недоиспользованными. То есть один и тот же трансформатор в однотактной схеме по мощности уступает в два раза по сравнению с двухтактной схемой. Но зато однотактные схемы – самые надежные, если выпрямитель во вторичной обмотке работает противофазно относительно основного ключа.

На изображении «Однотактный инвертор с управляемым ключом» около Т1 видны две точки. Таким способом в трансформаторе обозначаются концы обмоток с одинаковым потенциалом. В данном варианте ток через диод VD1 течет при открытом ключе VT1. Если при этом произойдет короткое замыкание на выходе выпрямителя (то есть Rн=0), ток в обмотках трансформатора многократно возрастет.

Поскольку запас прочности транзистора незначителен, вероятность его пробоя в такой ситуации 99,99%. Можно избежать порчи полупроводниковых ключей, поменяв местами концы одной из обмоток. В этом варианте в нагрузку будет отдаваться электрическая энергия, получаемая от уменьшения магнитного потока в трансформаторе. Этот процесс начинается с момента выключения транзистора VT1.

А сила тока увеличивается не скачком, как в предыдущем варианте (так называемый прямоходовой вариант, на изображении ниже справа), а нарастает почти линейно (обратноходовой вариант как на изображении ниже слева).

Схема

Мощность в нагрузке получается меньше, чем в случае прямоходовом, но зато короткие замыкания для VT в этой схеме нестрашны. На практике однотактные инверторы применяются в источниках вторичного электропитания мощностью до 200 Вт. При использовании выходного трансформатора для создания автогенерации необходимо избегать насыщения сердечника. Особенно, если он ферритовый. Суть в том, что у ферритов петля гистерезиса близка к прямоугольной (изображение ниже справа).

Поведение намагниченности

Поэтому вблизи насыщения ток намагничивания нарастает настолько быстро, что транзистор не успевает его прервать и сгорает. Чтобы избежать этого, необходимо либо ввести зазор в магнитопровод, либо использовать определенную частоту намагничивающего напряжения. Поскольку зазор заметно уменьшает мощность трансформатора, вместо него последовательно с первичной обмоткой включают дроссель. А частоту генерации задает либо RC-цепь, либо отдельный насыщаемый дроссель в цепи базы транзистора.

Но насыщение магнитопровода – не единственная опасность, угрожающая «жизни» главного ключа в инверторе однотактной схемы. Чем быстрее происходит выключение намагничивающего тока, тем больше напряжение на выключенном транзисторе. Он может быть поврежден этим высоковольтным импульсом.

Осциллограмма напряжения на главном ключе однотактного инвертора

И чтобы избавить главный ключ от перенапряжений, применяется схема на двух транзисторах, показанная далее.

Двухтранзисторный преобразователь

В этой схеме напряжение делится между ними. А также после включения диодов VD1 и VD2 максимальное напряжение на концах обмотки W1 получается лишь немного больше E. Но используя два транзистора, можно построить двухтактный инвертор, который при одних и тех же параметрах напряжения и трансформатора позволит получить мощность в два раза большую, нежели однотактный вариант.

Двухтактные схемы

Известны три основные двухактные схемы. На основе этих инверторов придумано большое число других схем, в которых уменьшены или устранены их недостатки. Схема а) состоит из двух однотактных инверторов, работающих в противофазе. Следовательно, в ней транзисторы также находятся под повышенным напряжением (см. выше).

Три основные двухтактные инверторные схемы (а, б и в)

Полумостовая и мостовая схемы лишены перенапряжений на транзисторах. Но в них есть иная проблема. В этих схемах с автогенерацией колебаний высока вероятность появления сквозного тока. Это явление связано с тем, что выключение транзистора длится дольше, нежели включение. Следовательно, они получаются частично открытыми и проводят некоторый ток, выделяя дополнительное тепло. То есть создают потери, которые могут быть губительными для них. По этой причине для главных ключей предпочтительнее управление от отдельного генератора.

Этот способ дороже, но оправдывает себя надежностью. В управляющем сигнале для каждого ключа создаются несимметричные управляющие импульсы. В результате получается задержка включения (ступенька), которая позволяет избежать сквозного тока. 

Получение ступеньки напряжения в двухтактной инверторной схеме

Хотя в мостовой схеме в два раза больше транзисторов, она обеспечивает мощность в два раза большую в сравнении со схемой полумоста. То есть это получается на одном и том же сердечнике трансформатора. Напряжение питания и допустимые для транзисторов значения силы тока остаются такими же, как и в полумосте. Но амплитуда намагничивающего напряжения получается в два раза больше. Именно полумостовые и мостовые инверторные схемы применены в большинстве современных компьютеров, сварочных аппаратов и т.д. и т.п.

О перспективах развития инверторных систем

Они в некоторых старых моделях работают уже не один десяток лет, являясь эффективной заменой обычного трансформатора. Постепенно, по мере появления все более мощных полупроводниковых приборов, инверторы массово придут в электрические сети. Это будет настоящей революцией в электроснабжении. Вместо трех проводов и переменного тока можно будет использовать постоянный ток с одним-единственным проводом. Экономический эффект получится колоссальным. Ждать осталось не более 10–15 лет, а то и менее…

Похожие статьи:

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Информацию о логическом вентиле инвертора см. В разделе НЕ вентиль. Инвертор для отдельно стоящей электростанции на солнечных батареях в Шпейере, на берегу Рейна.

Инвертор — это электрическое устройство, которое меняет постоянный ток (DC) на переменный (AC). Это не то же самое, что генератор переменного тока, который преобразует механическую энергию (например, движение) в переменный ток.

Постоянный ток создается такими устройствами, как батареи и солнечные панели.При подключении инвертор позволяет этим устройствам обеспечивать электроэнергией небольшие бытовые устройства. Инвертор делает это посредством сложного процесса электрической регулировки. В результате этого процесса вырабатывается электроэнергия переменного тока. Этот вид электричества можно использовать для питания электрического света, микроволновой печи или какой-либо другой электрической машины.

Инвертор обычно также увеличивает напряжение. Чтобы увеличить напряжение, необходимо уменьшить ток. Таким образом, инвертор будет использовать большой ток на стороне постоянного тока, когда на стороне переменного тока используется только небольшое количество тока.

Инверторы бывают разных размеров. Они могут быть от 150 Вт до 1 мегаватт (1 миллион ватт). Инверторы меньшего размера часто подключаются к автомобильной розетке прикуривателя и обеспечивают питание переменного тока напряжением 120 или 240 вольт от автомобильного источника питания 12 вольт.

Самые ранние инверторы состояли из двигателя постоянного тока, механически соединенного с генератором переменного тока. Более поздняя конструкция, часто используемая с автомобильными радиоприемниками на электронных лампах, состояла из быстро переключающегося реле. Современные инверторы основаны на транзисторах MOSFET или IGBT.

• Синусоидальные инверторы вырабатывают качественную энергию переменного тока. Они используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для получения истинной синусоидальной волны, что делает их дорогими.
• Модифицированный синусоидальный инвертор обеспечивает более низкое качество переменного тока с сильными гармониками системы питания, но он дешевле. Выходной сигнал типичного модифицированного синусоидального инвертора представляет собой прямоугольную волну с паузой между изменениями направления. В каскадных многоуровневых инверторах используются различные стратегии модуляции для уменьшения содержания гармоник.Модифицированные синусоидальные инверторы снижают производительность некоторых приборов, таких как микроволновые печи и приборы, содержащие электродвигатели, и, как известно, могут повредить некоторое оборудование, включая детекторы дыма и некоторые зарядные устройства.

.

Как выбрать инвертор для дома? Подробное руководство по инверторам 2020

Решения для резервного питания широко известны в Индии как инвертор или инвертор мощности. Выбор подходящего инвертора и батареи является решающим фактором при создании правильного решения для резервного питания. В этой статье мы обсудим, как правильно выбрать аккумулятор, емкость и размер. Попробуйте Селектор инвертора правильно выбрать инвертор, ответив на простые вопросы, не читая руководства по покупке.

Три основных компонента решения резервного питания:

1. Электросеть для зарядки аккумулятора
2. Батарея инвертора для хранения постоянного тока
3. Инвертор

Электросеть по умолчанию, подключение к электричеству в вашем доме. Питание от электросети подзаряжает аккумулятор. В случае отключения электроэнергии постоянный ток батареи необходимо преобразовать в переменный с помощью инвертора.Но в целом решение для полного резервного питания в Индии называется инвертором. Мы максимально подробно обсуждаем руководства по покупке инверторов и аккумуляторов в двух различных разделах.

Сначала рассчитайте требуемую мощность

Во-первых, необходимо рассчитать, какой объем резервных копий вы хотите или сколько устройств вы хотите поддерживать. Общая потребляемая мощность обычных устройств указана в таблице ниже.

Устройство	Потребляемая мощность
Вентилятор	80
Трубка световая	40
CFL	20
Светодиодная лампа	7
Телевидение	120

Допустим, вы хотите установить 4 вентилятора, 3 ламповых лампы, 3 лампы CFL, 2 светодиодные лампы и один телевизор.Общая потребляемая мощность составляет (4 * 80 + 3 * 40 + 3 * 20 + 2 * 7 + 120) = 634 Вт. Итак, вам нужен инвертор, который может поддерживать 634 Вт.

Калькулятор мощности инвертора

Мощность инвертора прямо пропорциональна общей нагрузке, которую вы хотите поддерживать. Точная формула — это общая поддерживаемая нагрузка, деленная на коэффициент мощности. При преобразовании энергии происходит потеря эффективности, на которую указывает коэффициент мощности. Другими словами, мы уравновешиваем энергоэффективность делением на коэффициент мощности.

Емкость инвертора измеряется в вольтах-амперах, часто сокращенно ВА. Во всем описании продукта упоминается рейтинг VA. На рисунке ниже показано, как определить рейтинг VA.

В предыдущем примере, который мы упоминали для требуемой мощности 634 Вт, требуемая мощность инвертора составляет 634 / 0,8 = 792 ВА.Ближайший инвертор с соответствующей потребностью — 900 ВА. Так что лучше подумайте об инверторе 900 ВА для поддержки ваших требований к мощности.

Инвертор ВА и аккумулятор WA

Емкость инвертора измеряется в ВА, а емкость аккумулятора — в ВА. Мы обсудим больше о емкости аккумулятора в руководстве по покупке аккумулятора. Люди задаются вопросом, почему есть две емкости? Каково назначение каждой емкости?

Вот простая аналогия.Рассмотрим «колодец»: вы используете ведро, привязанное к веревке, чтобы вытащить воду из колодца. Воду в колодце можно сравнить с емкостью аккумулятора, чем размер ведра с емкостью инвертора. Вы можете видеть, что емкость аккумулятора — это общая накопленная электроэнергия, а емкость инвертора — это то, сколько вы можете обслужить за один раз.

Таким образом, должно быть надлежащее соответствие между емкостью батареи и емкостью инвертора. Даже если вы купите аккумулятор большой емкости и инвертор малой емкости (например, 600 ВА), вы не сможете поддерживать холодильник или несколько вентиляторов, потому что их общая нагрузка превышает 600 ВА.

Синусоидальный инвертор против прямоугольного инвертора

Как мы обсуждали ранее, инвертор преобразует постоянный ток в переменный. Но в зависимости от того, как выглядит переменный ток, инверторы классифицируются как синусоидальные инверторы или прямоугольные инверторы. Подробные различия указаны ниже в таблице.

Элемент	Преобразователь прямоугольной формы	Инвертор синусоидальной волны
Поддерживаемые устройства	Двигатели	Компьютеры, ноутбуки, холодильники, духовки
Уровень шума	High, создает гудящий шум в инверторе, а также в приборах	Нормальный
Безопасность бытовой техники	Менее	Высокая
Цена	Экономичный	Высокая
По www.zelect.in

Всегда хорошо иметь синусоидальный инвертор, даже если он дорогостоящий ради безопасности и долговечности приборов. Существуют также модифицированные синусоидальные инверторы, которые дешевле, чем синусоидальные, и более дорогие, чем квадратные с умеренными характеристиками. В некотором смысле они находятся между синусоидальной и прямоугольной волнами, и на рынке доступно очень мало моделей, поэтому вы можете спокойно игнорировать их. Вы можете узнать больше о Синусоидальный инвертор против прямоугольного инвертора в нашем другом посте.

Инвертор против ИБП

Основное отличие — время задержки. ИБП обычно используется только для резервного копирования вашей системы. Если вы подключаете настольный компьютер к инвертору, любая потеря мощности приводит к выключению компьютера, так как требуется одна микросекунда, чтобы переключиться на решение резервного питания. Инвертор не подходит для резервного копирования компьютера из-за задержки переключения. Сбой компьютера не только приводит к потере данных и несохраненных программ, но также может повредить жесткий диск и материнскую плату.Узнать больше о разница между ИБП и инвертором в другом нашем посте.

Элемент	ИБП	Инвертор
Пример использования	Обеспечение резервного копирования на рабочий стол, резервное копирование компьютера	Обеспечивает резервное копирование для ТВ, вентиляторов, освещения, бытовой техники
Задержка переключения при отключении электроэнергии	Незначительная	микросекунда
Время резервного копирования	от 10 до 20 минут	От 3 до 6 часов, в зависимости от батареи и инвертора
Техническое обслуживание	Нет обслуживания	Необходимо регулярно доливать воду для начинки.
Цена	2000–6000 рупий	10 000–40 000 рупий
По www.zelect.in

Перед покупкой инвертора проверьте проводку дома

В домах должны быть приспособления или резервы. С помощью инвертора от основного источника легко обеспечить резервную копию всего дома.Но чтобы обеспечить поддержку всего дома, вам понадобится аккумулятор большого размера и инвертор. В большинстве случаев люди хотят обеспечить резервное копирование только нескольких выбранных вентиляторов, светильников и приборов. В этом случае электропроводка должна быть такой, чтобы на инверторе могли работать несколько выбранных устройств. Поэтому сначала проконсультируйтесь со своим техником по поводу проводки и сделайте это, прежде чем покупать инвертор и аккумулятор.

Для более крупных приборов требуется большая мощность для запуска прибора, например переменного тока и холодильника.Обычно для поддержки инвертора мощностью 1 кВА в холодильнике, а для поддержки 1 тонны переменного тока необходим инвертор 2,5 кВА. Требования к батарее также высоки. Поэтому вы должны исключить эти большие приборы из проводки инвертора.

Лучшие марки инверторов

Известные бренды инверторов: Luminous, Microtek, Exide, APC, Sukam, Exide. Большинство брендов также продают аккумулятор вместе с инвертором. Хорошо покупать комбо, так как вам не нужно беспокоиться о совместимости.Для справки мы перечислили несколько подобранных вручную инверторов.

Лучшие синусоидальные инверторы, подобранные вручную

• Luminous Zelio 1100 VA Sine Wave Home UPS Inverter Чистый синусоидальный инвертор
• Su-Kam Falcon + Инвертор синусоидальной волны 750
• Su-Kam Falcon + Инвертор синусоидальной волны 900 ВА / 12 В
• ИБП Exide 850va Home + аккумулятор Exide 150AH
• ИБП Exide 850va Home + аккумулятор Exide 150AH
• Su-Kam Falcon ++ 1100 / 12V Инвертор синусоидальной волны
• Su-Kam Falcon + 1100 Инвертор синусоидальной волны
• Luminous Zelio 1100va + Exide 150AH Аккумулятор
• Luminous Zelio 1100va + Exide 150AH Аккумулятор
• Luminous Zelio 1100va + Exide 150AH Трубчатый аккумулятор

Лучшие преобразователи прямоугольной формы, подобранные вручную

• Su-Kam SHARK 900 VA Преобразователь прямоугольных импульсов
• Su-kam Shark 1600Va Home UPS инвертор
• Luminous Rapid Charge 1650VA / 12V Инвертор прямоугольной формы с одной батареей
• Su-Kam Shark 700 VA Преобразователь прямоугольной формы
• Microtek UPS-700EB Преобразователь прямоугольной формы

Где купить инвертор онлайн

Инверторы всех ведущих брендов доступны на рынке в Интернете.В отличие от батарей, инверторы не представляют опасности. Продукты доступны в Amazon, Flipkart и других ведущих интернет-магазинах. Посетите сайт производителя и купите последнюю модель. Перед размещением заказа ознакомьтесь с политикой возврата и доставки.

Последний контрольный список перед доработкой инвертора

• Если вы впервые покупаете, попробуйте приобрести комбинированный инвертор и аккумулятор.
• Хорошо купить инверторную тележку, чтобы внутри тележки можно было разместить инвертор, аккумулятор.Его легко перемещать, если вы поместите инвертор и аккумулятор в тележку. Перед покупкой тележки убедитесь, что в доме достаточно места, чтобы поставить тележку
.
• Наконец, убедитесь, что в вашем доме есть надлежащее заземление, чтобы избежать случайного поражения электрическим током.
• Ищите гарантию, более длительная гарантия означает более качественную продукцию. Как мы уже упоминали, при увеличении гарантии цена батареи увеличивается.

Как рассчитать емкость аккумулятора?

Названия батарей выглядят как Luminous 120Ah Tubular Battery, Power Bank Series — 50AH — 220 AH, Macroz Series — 25AH, 50AH.Вы можете задаться вопросом, каковы термины AH или Ah. AH или Ah — это аббревиатура от Ampere Hour, означающая количество тока, которое батарея может выдавать в течение определенного времени. Емкость аккумулятора 100 Ач можно выразить следующими способами.

• 100 Ампер тока за 1 час
• 50 Ампер тока на 2 часа
• 25 Ампер тока на 4 часа
• 1 Ампер тока на 100 часов

Формула для расчета емкости аккумулятора приведена ниже.Это просто общая нагрузка, умноженная на часы резервного питания, а конечный результат делится на напряжение.

Общая нагрузка в ваттах

Это количество ватт, которое вам нужно или которое потребляют устройства в вашем доме. Допустим, вы хотите сделать резервную копию 6 ламп по 40 Вт каждая и 3 вентиляторов по 75 Вт. Тогда ваша эффективная потребляемая мощность от общей нагрузки составит 6 * 40 + 3 * 75 = 465 Вт.

Резервное копирование в часах

Необходимое количество часов резервного копирования.Теперь вы можете ясно видеть, как увеличивается количество часов резервного питания, увеличивается и необходимый размер батареи.

Напряжение

Напряжение аккумуляторной батареи. Обычно это называется номинальным напряжением. Аккумуляторы почти всех ведущих производителей рассчитаны на напряжение 12 В или 12 В. Мы предполагаем, что батареи на 24 В и 48 В недоступны в Индии.

Ниже в таблице красиво представлены примеры расчета размера батареи, вы можете назвать это инверторным калькулятором батареи.

Потребляемая мощность	Резервное копирование в часах	Рекомендуемый размер батареи
600 Вт	2 часа	(600 * 2) / 12 = 100 Ач
900 Вт	2 часа	(900 * 2) / 12 = 150 Ач
1000 Вт	3 часа	(1000 * 3) / 12 = 250 Ач

Типы батарей

На рынке есть три типа батарей: плоская пластина, трубчатая батарея и герметичная необслуживаемая батарея.Каждая батарея различается в зависимости от внутренней технологии, используемой для хранения тока. Различаются такие характеристики, как безопасность, эффективность, срок службы батареи, обслуживание и цена. Подробный анализ каждого типа батареи упомянут ниже.

Плоский аккумулятор

Это батареи первого поколения, а также наиболее часто используемые батареи. Это тип свинцово-кислотной батареи.Есть два электрода: один из свинца, другой из диоксида свинца, а электрод из серной кислоты. Плоские аккумуляторные батареи — это легкие и наиболее экономичные батареи. Цена плоских батарей составляет около рупий. 9000 рупий 15000 в зависимости от емкости аккумулятора. Единственные минусы этого типа аккумуляторов — это больше обслуживания — нужно пополнять безминеральные дистиллированная вода через определенные промежутки времени, от 3 месяцев до 6 месяцев. Задержка доливки воды может повредить саму батарею.Помимо технического обслуживания, плоские батареи имеют короткий срок службы и очень небезопасны, они регулярно выделяют ядовитые газы во время зарядки и разрядки. Поэтому вам нужно держать его подальше от дома и иметь надлежащую вентиляцию. По этим причинам плоские батареи постепенно устаревают, и их заменяют трубчатые батареи. В настоящее время некоторые бренды не производят плоские пластины или будут иметь только пару моделей. Например, у Luminous всего пара моделей.

Трубчатый аккумулятор

Трубчатые батареи — это следующая улучшенная версия плоских батарей.Они имеют длительный срок службы батарей до пяти лет, более эффективны за счет глубоких циклов зарядки и относительно не требуют обслуживания. Единственный минус в том, что они дорогие, по цене около рупий. 9000 рупий 25000. Причина повышения эффективности и увеличения срока службы батареи заключается в том, что положительная пластина заменена трубкой и защищена тканью. Из-за этой трубки она называется трубчатой ​​батареей. Ты можешь читать Подробнее о трубчатой ​​батарее и свинцово-кислотной батарее читайте в другом посте.

Необслуживаемые аккумуляторы

Как видно из названия, обслуживание батарей не требуется.Нет необходимости регулярно доливать дистиллированную воду. До свидания, водные начинки. Это возможно благодаря особому типу электролита, который не требует дозаправки. Помимо этого, другие преимущества — безопасность. Аккумуляторы, не требующие технического обслуживания, не выделяют ядовитых или вредных газов. Они лучше всего подходят пожилым парам или занятым людям, у которых нет времени на долив воды. Необслуживаемые батареи, также называемые герметичными батареями, Deep Cycle SMF Sealed Maintenance Free или VRLA (свинцово-кислотные батареи с регулируемой стоимостью).Большинство брендов не производят батареи этого типа. У Exide были безопасные модели Inva для этой батареи, но, к сожалению, они были удалены с этого рынка. На данный момент, согласно нашим исследованиям, только Luminous и Okaya продают батареи этого типа. Найти эти батареи очень сложно. так как их либо нет в наличии, либо нет в наличии, либо некоторые батареи несовместимы с инверторами. Обратной стороной этих батарей является более короткое время автономной работы и дороговизна. Таблица ниже объясняет различия очень наглядно.

Элемент	Плоский аккумулятор	Трубчатый аккумулятор	Необслуживаемые аккумуляторы
Срок службы батареи	Низкий (~ 3 года)	высокий (~ 5 лет)	Средний (от 3 до 4 лет)
Техническое обслуживание	Высокая	Средний	Низкая
Водяная начинка	Высокая	Средний	Низкая
Безопасность	Низкая	Низкая	Высокая
Выбрасывает вредные газы	Есть	Есть	Нет
Требования к вентиляции	Есть	Есть	Нет
Масса	Низкая	Высокая	Зависит от модели.
Цена	рупий. 9000 рупий 15 000	рупий. 9000 рупий 25000.	Больше, чем рупий. 11 000
Ведущие бренды	Amaron, Exide, Luminous, Су-Кам	Amaron, Exide, Luminous, Су-Кам	Световой

Избегайте местных производителей аккумуляторов

Многие склонны покупать инвертор очень хорошего бренда, но аккумулятор местного производства, что может быть очень неправильным решением, основанным на многих аспектах.Местные бренды обычно не соблюдают стандарты безопасности и эффективности и имеют относительно небольшой срок службы. Но местные бренды ручаются за это и говорят, что, поскольку они производятся очень близко к этому месту, они предлагают очень дешево, почти вдвое дешевле. Но выбор правильной батареи более важен, чем инвертор, исходя из соображений безопасности. Многие типы аккумуляторов выделяют небольшое количество дыма и ядовитых газов, таких как окись углерода, а крупные бренды обеспечивают минимальный уровень выбросов, чему местные бренды не придают большого значения.Местные аккумуляторы, как правило, требуют чрезмерного технического обслуживания. Кроме того, на местные батареи нет гарантии или гарантии. Мало того, что не покупайте восстановленные батареи даже по более низкой цене, так как они, скорее всего, будут небезопасными и будут иметь меньший срок службы.

Ищите совместимость инвертора

Всегда проверяйте совместимость аккумуляторного инвертора. Идеальная емкость батареи — это общая мощность, умноженная на часы автономной работы, а конечный результат — на напряжение.Инвертор VA напрямую связан с общей необходимой мощностью. Допустим, у вашего инвертора 150 ВА и вам нужен резерв на 2 часа, тогда достаточно купить батарею на 25 Ач, но покупка 200 Ач — пустая трата денег. Мало того, что некоторые инверторы не поддерживают высокую емкость аккумулятора или низкую емкость аккумулятора. Поэтому лучшее решение — поискать «совместимость с инверторами». Если вы покупаете инвертор в первый раз, то всегда лучше использовать комбинацию инвертора и аккумулятора. Комбинации включают инвертор, совместимую батарею и опциональную тележку.

Выбрать длительную гарантию на аккумулятор

Гарантия и гарантия обычно даются на всю бытовую технику, но для инверторных батарей они отличаются, поскольку инверторные батареи имеют тенденцию очень легко повредиться. Из-за этого вы можете столкнуться с ситуациями, когда две батареи с одинаковыми характеристиками имеют разные цены в зависимости от гарантии. Более длительная гарантия всегда лучше, даже если вам нужно потерять еще несколько долларов.

Гарантия на аккумулятор означает, что аккумулятор бесплатно заменяется в случае повреждения в течение указанного срока, тогда как гарантия относится к периоду, в течение которого производится бесплатный ремонт.Скажем, гарантия на инверторную батарею составляет 2 года, а гарантия — 3 года, что означает, что если батарея повреждена, то ее заменяют через 2 года и можно бесплатно отремонтировать в течение 3 лет в случае неисправности. Пожалуйста, обратите внимание на то, что некоторые производители называют термин «Гарантия» «Гарантийная замена». Светящиеся указать точно так же. Некоторые производители просто говорят «гарантия» и четко указывают, что замена находится в компетенции компании, например Exide. Чтобы узнать о замене в условиях гарантии, нужно покопаться.

Ведущие бренды и послепродажная поддержка

Как мы уже упоминали выше, всегда полезно брать товары известных брендов или производителей. Ведущими и известными в Индии брендами инверторных батарей являются Amaron, Exide, Luminous, Okaya, Su-Kam. Послепродажная поддержка является обязательной и должна быть отличной в случае непредвиденных ситуаций, таких как ремонт или замена аккумулятора. Многие ведущие бренды даже предоставляют возможность доливки дистиллированной воды. Это означает, что руководитель бренда посетит ваш дом и долит или пополнит уровень дистиллированной воды в аккумуляторе.Номера службы поддержки всех ведущих брендов приведены ниже.

Марка	Ссылки на товары	Телефон службы поддержки клиентов
Амарон	Аккумуляторы Amaron	1800 425 4848
Exide	Аккумуляторы Exide	1800 103 5454
Световой	Светящиеся батареи	1800 103 3039, 1860 500 3939
Су-Кам	Су-Кам аккумуляторы	1800 102 4423

Цены на инверторные батареи

Как мы уже упоминали выше, цена инверторной батареи зависит от типа батареи, марки, емкости, гарантия на аккумулятор и у дилера.

• Если вы заменяете старую батарею, вы можете продать старую батарею обратно продавцу или дилеру и получить дополнительную скидку от 10% до 20% от первоначальной цены новой батареи.
• Стоимость одинаковых товаров различается в зависимости от гарантии. Длительная гарантия дороже. Например, Luminous EC 18036 I 150Ah Tubular Battery поставляется с трехлетней гарантией на замену, а цена составляет около рупий. 14000, тогда как Luminous RC 18000 I 150Ah Tubular Battery стоит около 11200 рупий с двухлетней гарантией на замену.
• Спросите у дилера о стоимости транспортировки и установки батареи, она включена в стоимость батареи или исключена?
• Пожалуйста, обратите внимание, что цена зависит от дилера. Примерные цены на аккумуляторы указаны ниже
.

Тип батареи	Емкость аккумулятора	Ориентировочная цена
Плоская пластина	135 Ач	рупий.9 700
Плоская пластина	150 Ач	рупий. 10 200
трубчатый	120 Ач	рупий. 8 800
трубчатый	150 Ач	рупий. 11 200 900 33
трубчатый	160 Ач	рупий. 14 000
трубчатый	180 Ач	рупий. 16 000
трубчатый	200 Ач	рупий.17 000
трубчатый	220 Ач	рупий. 17 500
Не требует обслуживания	100 Ач	рупий. 11 000
Не требует обслуживания	200 Ач	рупий. 19 000

Где купить инверторный аккумулятор онлайн?

Инверторные батареи являются опасными продуктами, своего рода небезопасными продуктами. Меры предосторожности необходимо хранить на складе и при транспортировке.По этим причинам в Интернете очень мало аккумуляторов. Вы можете проверить батареи на Amazon, Snapdeal и Flipkart. Snapdeal. Кроме того, есть несколько компаний, которые просто продают аккумуляторы, такие как аккумулятор bhai, давайте купим аккумулятор и забронируйте мой аккумулятор. Большинство из этих фирм доставляют товары у ближайшего к вам дилера. Узнайте больше о простых приемах, позволяющих получить дешевую инверторную батарею, в другом нашем посте.

Лучшие инверторные батареи

Лучшие плоские инверторные батареи

• Power Bank серии — 50AH — 220 AH
• Power Supreme Series — 50 Ач — 220 Ач
• Световой IL 16039 | 135 Ач Плоский аккумулятор
• Luminous IL 18039 I 150Ah Плоский аккумулятор
• Exide Gelmagic
• Exide Invamore
• Exide invasmart
• Exide Invarall
• Exide Instabrite
• Amaron CR-I100h39R 100AH ​​Плоский аккумулятор
• Amaron Current CR-I1350D04R 135AH Плоский аккумулятор
• Amaron Current CR1500D04R Плоская инверторная аккумуляторная батарея на 150 Ач

Лучшие трубчатые инверторные батареи

• Серия Macroz — 25AH, 50AH
• Серия Jumboz — 150AH
• Серия Big Warrier — 150AH, 180AH
• Серия Big Conquerior — 150 Ач, 180 Ач
• Базука серии — 150 Ач, 180 Ач
• Luminous RC 15000 I 120Ач трубчатый аккумулятор
• Световой ILTT 18000 | 145 Ач Трубчатый аккумулятор
• Luminous EC 18036 I 150 Ач трубчатая батарея
• Luminous LT 550N | Трубчатый аккумулятор 160 Ач
• Luminous ILTT 18048 I 150Ah Трубчатый аккумулятор
• Световой ILTT 24048 | Трубчатый аккумулятор 180 Ач
• Световой ILTT 26048 | 220AH трубчатый аккумулятор
• Amaron Current CRTD100ST30 100AH ​​Трубчатая батарея
• Amaron Current CRTT150 Высокая трубчатая инверторная батарея 150AH
• Amaron AAM-CR-CRTT15000 (150 Ач)
• Amaron Current CRTT180 Tall Tubular 180AH

Как увеличить срок службы инверторной батареи

Есть несколько простых вещей, которые помогут увеличить срок службы или долговечность инверторной батареи.

• Первое и самое главное, доливайте дистиллированную воду в нужное время. В зависимости от типа аккумулятора и режима использования это может занять от одного месяца до трех месяцев. Лучше сохраните напоминание в календаре смартфона или заведите привычкой проверять каждое первое число месяца.
• Нанесите смазку на гнезда для защиты инверторной батареи от коррозии или разложения ржавчины. Если коррозия уже есть, лучше удалить ее с помощью старой щетки, горячей воды и пищевой соды.
• Аккумулятор полностью разряжается один раз в месяц и заново заряжает его. Это освежит внутренний электролит.
• Всегда лучше не подключать устройства с высокой нагрузкой к инвертору и чрезмерно использовать устройства, когда они не нужны. Благодаря энергоэффективности бытовой прибор также значительно снижает нагрузку на инверторную батарею.

Это разумный способ выбирать продукты, не читая руководства по покупке. Установите приложение для Android прямо сейчас

Попробуй сейчас

.

Как работает инвертор, как ремонтировать инверторы — общие советы

В этом посте мы попытаемся узнать, как диагностировать и ремонтировать инвертор, всесторонне изучив различные этапы инвертора и как работает базовый инвертор.

Прежде чем мы обсудим, как отремонтировать инвертор, было бы важно, чтобы вы сначала получили полную информацию об основных функциях инвертора и его этапах. Следующее содержание объясняет важные аспекты инвертора.

Этапы инвертора

Как следует из названия, преобразователь постоянного тока в переменный — это электронное устройство, которое способно «инвертировать» постоянный потенциал, обычно получаемый от свинцово-кислотной батареи, в повышенный потенциал переменного тока. Выходной сигнал инвертора обычно вполне сопоставим с напряжением, которое имеется в наших домашних розетках переменного тока.

Ремонт сложных инверторов — непростая задача из-за множества сложных этапов, требующих наличия специальных знаний в данной области. Инверторы, которые обеспечивают выходы синусоидальной волны или те, которые используют технологию ШИМ для генерации модифицированной синусоидальной волны, могут быть трудными для диагностики и устранения неисправностей для людей, которые относительно плохо знакомы с электроникой.

Тем не менее, более простые конструкции инверторов, основанные на основных принципах работы, могут быть отремонтированы даже человеком, который не является специалистом в области электроники.

Прежде чем мы перейдем к деталям поиска неисправностей, важно обсудить, как работает инвертор, и различные ступени, которые обычно может включать инвертор:

Инвертор в его самой основной форме можно разделить на три основных этапа, а именно. генератор, драйвер и выходной каскад трансформатора.

Генератор:

Этот каскад в основном отвечает за генерацию колебательных импульсов через микросхему или транзисторную схему.

Эти колебания в основном являются производством чередующихся положительных и отрицательных (заземляющих) пиков напряжения аккумуляторной батареи с определенной заданной частотой (числом положительных пиков в секунду). Такие колебания обычно имеют форму квадратных столбов и называются прямоугольными волнами. и инверторы, работающие с такими генераторами, называются преобразователями прямоугольной формы.

Вышеупомянутые генерируемые прямоугольные импульсы слишком слабы и никогда не могут использоваться для управления силовыми выходными трансформаторами. Поэтому эти импульсы подаются на следующий каскад усилителя для выполнения требуемой задачи.

Для получения информации об генераторах инвертора вы также можете обратиться к полному руководству, в котором объясняется, как спроектировать инвертор с нуля.

Бустер или усилитель (драйвер):

Здесь принятая частота колебаний соответствующим образом усиливается до высоких уровней тока, используя либо силовые транзисторы или МОП-транзисторы.

Хотя усиленный отклик является переменным током, он все еще находится на уровне напряжения питания батареи и поэтому не может использоваться для управления электрическими приборами, которые работают с более высокими потенциалами переменного тока.

Таким образом, усиленное напряжение подается на вторичную обмотку выходного трансформатора.

Выходной силовой трансформатор:

Все мы знаем, как работает трансформатор; в источниках питания переменного / постоянного тока он обычно используется для понижения подаваемого входного переменного тока сети до более низких заданных уровней переменного тока за счет магнитной индукции двух его обмоток.

В инверторах трансформатор используется для той же цели, но с прямо противоположной ориентацией, то есть здесь переменный ток низкого уровня от вышеупомянутых электронных каскадов подается на вторичные обмотки, что приводит к индуцированному повышенному напряжению на первичной обмотке трансформатора.

Это напряжение, наконец, используется для питания различных бытовых электрических устройств, таких как фонари, вентиляторы, миксеры, паяльники и т. Д.

Основной принцип работы инвертора

На приведенной выше диаграмме показана наиболее фундаментальная конструкция инвертора, работающая Принцип становится основой всех традиционных конструкций инверторов, от самых простых до самых сложных.

Функционирование показанной конструкции можно понять из следующих пунктов:

1) Плюс батареи питает микросхему генератора (вывод Vcc), а также центральный отвод трансформатора.

2) Микросхема генератора при включении начинает производить попеременно переключающиеся импульсы Hi / Lo на своих выходных контактах PinA и PinB с некоторой заданной частотой, в основном 50 Гц или 60 Гц в зависимости от спецификаций страны.

3) Видно, что эти распиновки связаны с соответствующими силовыми устройствами №1 и №2, которые могут быть МОП-транзисторами или силовыми BJT.

3) В любой момент, когда на PinA высокий уровень, а на PinB низкий, устройство питания №1 находится в проводящем режиме, а устройство питания №2 остается выключенным.

4) В этой ситуации верхний отвод трансформатора соединяется с землей через силовое устройство № 1, которое, в свою очередь, заставляет положительный полюс батареи проходить через верхнюю половину трансформатора, запитывая эту часть трансформатора.

5) Аналогично, в следующий момент, когда на выводе B высокий уровень, а на выходе A низкий, активируется нижняя первичная обмотка трансформатора.

6) Этот цикл непрерывно повторяется, вызывая двухтактную проводимость высокого тока через две половины обмотки трансформатора.

7) Вышеупомянутое действие во вторичной обмотке трансформатора вызывает переключение эквивалентной величины напряжения и тока через вторичную обмотку посредством магнитной индукции, что приводит к выработке необходимых 220 В или 120 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора, как показано на схеме.

Преобразователь постоянного тока в переменный, советы по ремонту

В приведенном выше объяснении несколько моментов становятся очень важными для получения правильных результатов от преобразователя.

1) Во-первых, генерация колебаний, из-за которых силовые полевые МОП-транзисторы включаются / выключаются, инициируя процесс индукции электромагнитного напряжения на первичной / вторичной обмотке трансформатора. Поскольку полевые МОП-транзисторы переключают первичную обмотку трансформатора двухтактным образом, это индуцирует переменное напряжение 220 В или 120 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.

2) Вторым важным фактором является частота колебаний, которая фиксируется в соответствии со спецификациями страны, например, страны, которые поставляют 230 В, обычно имеют рабочую частоту 50 Гц, в других странах, где обычно указывается 120 В. работают на частоте 60 Гц.

3) Никогда не рекомендуется использовать сложные электронные устройства, такие как телевизоры, DVD-плееры, компьютеры и т. Д. С преобразователями прямоугольной формы. Резкие подъемы и спады прямоугольных волн просто не подходят для таких приложений.

4) Однако есть способы с помощью более сложных электронных схем для изменения прямоугольных волн так, чтобы они стали более подходящими для вышеупомянутого электронного оборудования.

Инверторы, использующие дополнительные сложные схемы, могут генерировать сигналы, почти идентичные сигналам, имеющимся в наших домашних розетках переменного тока.

Как отремонтировать инвертор

Если вы хорошо разбираетесь в различных ступенях, обычно встроенных в инверторный блок, как описано выше, устранение неисправностей становится относительно простым. Следующие советы проиллюстрируют, как отремонтировать преобразователь постоянного тока в переменный:

Инвертор «мертв»:

Если ваш инвертор вышел из строя, выполните предварительные исследования, такие как проверка напряжения аккумулятора и соединений, проверка на перегоревший предохранитель , потеря связи и т. д.Если все в порядке, откройте внешнюю крышку инвертора и выполните следующие действия:

1) Найдите секцию генератора; отключите его выход от каскада MOSFET и с помощью частотомера проверьте, генерирует ли он требуемую частоту. Обычно для инвертора 220 В эта частота составляет 50 Гц, а для инвертора 120 В — 60 Гц. Если ваш измеритель не показывает частоту или стабильный постоянный ток, это может указывать на возможную неисправность этого каскада генератора. Проверьте его интегральную схему и соответствующие компоненты на предмет исправления.

2) Если вы обнаружите, что каскад генератора работает нормально, переходите к следующему каскаду, то есть каскаду усилителя тока (силовой MOSFET). Изолируйте МОП-транзисторы от трансформатора и проверьте каждое устройство с помощью цифрового мультиметра. Помните, что вам, возможно, придется полностью удалить MOSFET или BJT с платы во время их тестирования с помощью цифрового мультиметра. Если вы обнаружите, что какое-либо устройство неисправно, замените его новым и проверьте реакцию, включив инвертор. Во время тестирования реакции желательно подключать последовательно к батарее лампу постоянного тока высокой мощности, чтобы быть в большей безопасности и предотвратить любое чрезмерное повреждение батареи.

3) Иногда трансформаторы также могут стать основной причиной неисправности.Вы можете проверить наличие обрыва обмотки или ненадежного внутреннего соединения в соответствующем трансформаторе. Если вы сочтете это подозрительным, немедленно замените его новым.

Хотя не так-то просто узнать все о том, как отремонтировать преобразователь постоянного тока в переменный, из самой этой главы, но определенно все начнет «готовиться», когда вы будете углубляться в процедуру через неустанную практику, а также некоторые методы проб и ошибок.

Все еще есть сомнения … не стесняйтесь задавать здесь свои конкретные вопросы.

О Swagatam

Я инженер-электроник (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

ответов от экспертов по инверторам мощности — FAQ

Есть вопрос? Спросите Power Pete!
Помощь уже в пути! Power Pete здесь, чтобы решить все ваши вопросы по инверторам мощности! Независимо от того, насколько велик он или маленький, нет вопроса, с которым Пауэр Пит не справится! Когда Пит не «вынюхивает» выгодные предложения для всех наших клиентов, он занят поиском ответов на все ваши вопросы!

Просто нажмите Power Pete, и он обещает ответить в течение 24 часов или меньше, часто намного быстрее! Power Pete является примером того, что Inverters R Us было известно: SUPER! С ним также можно связаться по адресу [email protected]

Если вы предпочитаете позвонить и поговорить с одним из наших представителей по обслуживанию клиентов, позвоните по телефону 866-419-2616 M-F 8-5 PST

Как работает силовой инвертор?
Инвертор мощности преобразует мощность постоянного тока в обычную мощность переменного тока, что позволяет использовать ваши любимые устройства, когда розетка переменного тока недоступна. Просто подключите инвертор к источнику батареи, подключите прибор к инвертору, и все готово!

Как мне узнать, какой купить?
Для правильной и эффективной работы различных устройств требуется определенная мощность.Воспользуйтесь этой простой формулой, чтобы определить модель правильного размера:

AMPS x 120 = Ватт

Пример: охлаждающее устройство на 15 ампер X 120 = 1800 Вт
Пожалуйста, обратитесь к нашей странице расчетной мощности , чтобы помочь вам найти инвертор, который подходит именно вам.

Как далеко я могу убрать инвертор от батарей?
Делайте кабели между инвертором и батареями как можно короче. Это поможет вашим батареям работать наилучшим образом и сохранить чистый сигнал устройства.Кабели, которые идут в комплекте с инвертором, рассчитаны на длину до шести футов или рассчитаны на длину до шести футов. Если вы планируете проехать более шести футов, используйте кабель большего сечения. Пожалуйста, позвоните нам, если вы все еще не уверены. Это довольно важный момент, который нельзя упускать из виду. Если кабели между аккумулятором и инвертором нагреваются при большой нагрузке, вам следует использовать более тяжелые кабели.

Могу ли я использовать удлинитель с моим инвертором?
Да, без проблем. Если необходимо проложить кабели, лучше всего держать устройство как можно ближе к батареям.Используйте удлинители на стороне выхода (выход переменного тока) вместо удлинения кабелей постоянного тока. Совет: подрядчикам часто необходимо устанавливать инвертор в кузове грузовиков. В таком случае лучше всего установить вторичную батарею рядом с инвертором и подключить ее к первичной батарее грузовика. Удлинители переменного тока не должны превышать 200 футов, иначе будет потеря сигнала

Как долго я могу рассчитывать на работу своих устройств?
Время работы зависит исключительно от количества и размера
(емкости) ваших батарей.

ФОРМУЛА:

• Суммируйте токи в ваших батареях и разделите на 12.
  Возьмите это число и отложите его, мы скоро вернемся к
  .
• Подсчитайте токи на устройствах, которые вы будете использовать с инвертором
  , добавьте еще 1/2 ампера для самого инвертора.
• Возьмите эту сумму и разделите ее на первое число, которое выпало
  .
• Результатом будет ваше время работы в часах. Чем больше батарей
  вы подключите параллельно, тем более длительное время работы вы можете ожидать.

При инверторе, установленном на грузовике, может ли двигатель работать на холостом ходу, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов, чтобы компенсировать
утечку при интенсивном использовании электроинструмента?
Да, большинство наших клиентов оставляют автомобиль включенным во время использования устройства. Мы рекомендуем использовать только инверторы мощностью 2500 Вт и ниже на вашем грузовике или крупногабаритном автомобиле. Посоветуйтесь с производителем вашего автомобиля или механиком, чтобы убедиться, что ваш генератор не отстает от используемого тока.

Что такое аварийный сигнал и отключение низкого напряжения?
Аварийный сигнал о низком напряжении будет звучать, когда источник постоянного тока упадет ниже 10 вольт, и автоматическое отключение отключит инвертор.Это сделано для экономии заряда аккумулятора, чтобы вы могли перезапустить автомобиль.

Вентиляторы моего инвертора не включаются
Хорошо! Почти на всех наших инверторах мощностью более 1000 Вт вентиляторы подключены к термовыключателю, который позволяет вентиляторам включаться только при достижении определенной температуры. Это помогает батареям дольше сохранять заряд, а также делает его ТИХИМ! Ура!

Защищен ли мой инвертор от атмосферных воздействий?
Нет. Обращайтесь с инвертором, как с телевизором.Вы не будете ставить телевизор на улицу под дождем, пожалуйста, не оставляйте там и инвертор. Помните о грозах. В случае удара ваш инвертор перейдет в состояние постоянной перегрузки и даже может его задымить. Если вы используете его в морской среде, постарайтесь спрятать его под водой, в сушилке.

Какой тип батарей вы рекомендуете?
Большинство наших клиентов предпочитают использовать морские батареи глубокого разряда со своими инверторами. Несколько преимуществ:

• Обеспечивает более высокий пиковый ток быстрее, чем обычные батареи
• Обеспечивает вдвое больший срок службы по сравнению с обычными батареями
• Более стабильное напряжение на кривой разряда
• Превосходные характеристики в холодную и жаркую погоду по сравнению собычные батареи

Мы предлагаем аккумуляторы глубокого разряда Lifeline, они отлично работают с силовыми инверторами.
Следующие три абзаца взяты из OPTIMA Batteries:

Параллельное соединение батарей
Если ваша аккумуляторная батарея требует большей пусковой мощности или резервной емкости, вы можете установить несколько батарей вместе параллельно, соединив одинаковые клеммы (положительный с положительным / отрицательный с отрицательным).Каждый раз, когда вы добавляете батарею параллельно, вы увеличиваете CCA и резервную емкость, напряжение остается на уровне 12 вольт. Например, два параллельно подключенных OPTIMA® 34/78 обеспечат 1600 CCA и 208 минут резерва. Три параллельно обеспечивают 2400 CCA и 312 минут резерва. Если у вас есть какие-либо вопросы об установке нескольких аккумуляторов, обратитесь в соответствующий автомобильный сервисный центр.

Рекомендации по параллельному подключению батарей

• Используйте батареи одинаковой марки, модели и возраста.
• Убедитесь, что калибр кабеля достаточен для пропускания более высокого тока.
• Не допускайте короткого замыкания кабелей (не допускайте их соприкосновения с кузовом автомобиля).
• Используйте только качественные разъемы, очистите все контакты перед установкой.
• Периодически проверяйте все соединения на герметичность.
• Если вы не уверены в этой процедуре, обратитесь в сервисный центр.

Советы по установке аккумулятора

• Убедитесь, что аккумулятор должным образом закреплен в автомобиле или оборудовании, чтобы предотвратить его движение или вибрационный износ.
• Не перетягивайте прижимной кронштейн
• Подключайте аксессуары с высоким током, например лебедку, только к верхним клеммам. НЕ используйте боковые клеммы.
• Замените все кабели и разъемы, имеющие коррозию, ржавчину или другие повреждения.
• Не устанавливайте батареи в непроветриваемом или герметичном отсеке.
• Не поднимайте и не трогайте батареи за клеммы.
• Не перетягивайте клеммные болты

В чем разница между модифицированным синусоидальным и чистым синусоидальным инвертором?
Модифицированные синусоидальные силовые инверторы более портативны, чем чисто синусоидальные силовые инверторы, легче и дешевле.Если ваше устройство будет справляться с колебаниями напряжения, следует рассмотреть возможность использования модифицированного синусоидального инвертора. Большинство устройств, которые люди обычно хотят использовать, будут нормально работать с модифицированным синусоидальным инвертором, в качестве меры предосторожности, пожалуйста, свяжитесь с производителем вашего устройства, чтобы определить, работает ли он. совместим.

Инверторы мощности с синусоидальной волной

позволяют двигателям работать меньше, работать дольше и обеспечивать очень чистую мощность, как если бы вы получали их от энергетической компании. Такие устройства, как лазерные принтеры, цифровые часы и большинство медицинского оборудования
, требуют для правильной работы синусоидального инвертора.Как отмечалось выше, в качестве меры предосторожности обратитесь к производителю вашего устройства, чтобы определить, требуется ли мощность чистой синусоидальной волны.

Вот видео, которое поможет объяснить разницу от наших хороших друзей из Go Power! Карманах:

Нужен ли мне безобрывный переключатель?
Может быть. Никогда не оставляйте инвертор подключенным к линии, где на инвертор может подаваться другая мощность (береговая, бытовая и т. Д. Переменного тока). Неважно, включен инвертор или выключен, вы, скорее всего, закурите свой инвертор.Нужен переключатель передачи? НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ!

Что это за герц?
Здесь, в США, все работает на частоте 60 Гц, в Европе и большинстве других мест по всему миру все работает на частоте 50 Гц. Скорее всего, вам понадобится инвертор на 60 Гц, если вы используете устройство, предназначенное для работы в США.

Нам очень нравится ходить в походы и путешествовать. Моя супруга пользуется аппаратом CPAP, будут ли работать ваши модели?
Да, многие наши клиенты используют свои инверторы именно по этой причине.Мы все же рекомендуем синусоидальный инвертор, но, как всегда, пожалуйста, проверьте свое руководство или свяжитесь с производителем вашего устройства. CPAP, которые используют увлажнитель, всегда должны использовать синусоидальный инвертор.

Хорошо, я получил свой инвертор, что теперь?
К каждому инвертору прилагается полезное руководство, но вопросы могут возникнуть. Когда вы приобретете инвертор в Inverters R Us, мы проведем вас через весь процесс установки и убедимся, что вы настроены и работаете!

Остались вопросы?
Пожалуйста, свяжитесь с представителем службы поддержки клиентов по телефону 866-419-2616 или напишите нам!

.