Инверторы. Принцип действия.

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

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

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

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

Обычно инвертор применяется в качестве источника питания.

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

Практическое значение определения преобразователя состоит в том, что преобразователь по существу работает как трансформатор постоянного напряжения. Это свойство позволяет манипулировать уровнями постоянного напряжения и тока также, как это делается при использовании трансформаторов в системах с переменным напряжением. Кроме того, такой трансформатор-преобразователь обеспечивает изоляцию между входными и выходными цепями. Это способствует электрической безопасности и значительно упрощает ряд проблем при проектировании систем. Рассмотрим преобразователь с дополнительной операцией. Предположим, что полная последовательность операций такова: переменное напряжение, постоянное напряжение, переменное напряжение, постоянное напряжение.

Это означает, что устройство получает энергию от сети переменного напряжения, выпрямляет это напряжение, инвертирует его в переменное напряжение, и снова выпрямляет. Таков основной принцип построения многих источников питания. Не является ли это неоправданно избыточным? Нет, поскольку для выполнения инверсии формируемое переменное напряжение имеет намного более высокую частоту, чем частота сети, что позволяет избавиться от массивного и дорогостоящего трансформатора, рассчитанного на частоту сети. Трансформатор инвертора (работающий на частотах от 20 кГц до нескольких МГц) бывает очень небольшим и обеспечивает полную изоляцию.

Синус или меандр?

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

Мы предлагаем следующие продукты

1. Солнечные фотоэлектрические модули мощностью от 5 до 230 Вт — монокристаллические и поликристаллические.
2. Компоненты систем автономного электроснабжения на основе солнечных батарей — аккумуляторы, инверторы и блоки бесперебойного питания, контроллеры заряда, разъемы, провода, автоматы постоянного и переменного тока и т.п.
3. Портативные солнечные системы — различные переносные и передвижные фотоэлектрические станции для оперативного электроснабжения мобильных устройств
4. Фотоэлектрические комплекты для электроснабжения маломощной нагрузки на даче, в загородном доме, полевом стане, животноводческой стоянке и т.п.
5. Солнечные фотоэлектрические системы «под ключ» — для электроснабжения отдельных домов, производственных объектов и т.п., включая системы постоянного тока, переменного тока, а также переносные и передвижные системы
6. Автономные фотоэлектрические станции для электроснабжения:

• систем телекоммуникаций
• удаленных критичных к надежному электроснабжению объектов (например, больниц)
• систем ирригации и водоподъема
• отдельных удаленных домов
• систем электрификации сельских домов, дач, и т. п

Принцип работы инвертора. | Экопроект-Энерго

Неотъемлемой частью в работе системы солнечных генераторов являются фотоэлектрические инверторы. Важен не только правильный подход к выбору самого оборудования, но также и его установка. А предназначены инверторы для преобразования постоянного тока в переменный. Исходя из этого, следует добавить, что 

фотоэлектрический инвертор для солнечных панелей выступает в роли центра всей системы обеспечения солнечной энергией. Так как существует множество видов самых разных инверторов, то для разных нужд следует подбирать его индивидуально. Но мало просто подобрать наиболее подходящее оборудование, правильная установка также немаловажна.

 

 

Рассмотрим три типа инверторов – автономный, синхронный и гибридный (многофункциональный).

 

 

Автономные инверторы являются трансформаторами постоянного тока в переменный ток по аккумуляторной цепи. Вырабатываемый переменный ток может использоваться для питания различной бытовой техники вместе с питанием от обычной электросети.

 

 

 

Синхронные инверторы

 способны сохранять получаемую энергию. В таком случае лишняя неиспользуемая энергия идёт напрямую в основную сеть, а это значит, что вас не побеспокоит внезапное отключение электроэнергии, ведь аккумулятор будет уже заряжен. Также, во время пасмурной погоды, когда производительность солнечных панелей довольно низкая, приборы будут работать от стандартной электросети.

 

 

Гибридные инверторы – более дорогое удовольствие, которое совмещает в себе все плюсы предыдущих типов инверторов. Этот образец по праву является лучшим для создания домашней полноценной солнечной электросети, правда зависит это от ресурсов, которыми располагает пользователь, поэтому в каждом следует обращать внимание на то оборудование, которое будет удовлетворять параметры электросети дома, также важно учитывать предпочтения и возможности владельца этого дома.

 

3. ИНВЕРТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА

Инверторы подразделяются на зависимые (ведомые сетью) и автономные (независимые).

Автономный инвертор работает на автономную нагрузку, не содержащую других источников энергии той же частоты, что и выходная частота инвертора.

Автономные инверторы, так же как и зависимые, могут работать с естественной и искусственной коммутацией. Естественная коммутация автономного инвертора имеет ме­сто при его работе на перекомпенсированные синхронные двигатели, на статорные обмотки вентильного двигателя и т. д. Однако чаще всего в автономных инверторах, выполненных на тиристорах, применяется искусственная коммута­ция вентилей.

В зависимости от режима работы источника питания ин­вертора и особенностей протекания в нем электромагнитных процессов различают инверторы напряжения, тока и резо­нансные инверторы. Наиболее широкое применение получили инверторы напряжения и тока. Резонансные инверторы вы­полняются на частоту выходного напряжения в несколько единиц и десятков килогерц и используются в основном в электротермии.

Классические схемы автономных инверторов напряжения и тока приведены соответственно на рис.2.13,а,б. Напряже­ние  и ток  нагрузки формируются в этих схемах при поочередном переключении вентилей VS1, VS2 и VSЗ, VS4.

Рис. 2.13. Схемы и диаграммы автономных инверторов напряжения (а) и тока (б)

Питание инвертора напряжения (рис.2.13,а) производится от источника напряжения. В связи с этим форма напряже­ния  определяется алгоритмом переключения тиристоров, а форма тока  зависит от характера нагрузки. Реактивная мощность нагрузки компенсируется за счет введения конден­сатора  достаточно большой емкости. Обмен реактивной энергией между нагрузкой и конденсатором возможен бла­годаря подключению так называемого обратного выпрями­теля (моста реактивного тока), образованного из неуправ­ляемых вентилей.

Инвертор тока (рис.2.13,6) получает питание от источни­ка тока, для чего в цепь постоянного тока включена доста­точно большая индуктивность L, и поэтому . Фор­ма выходного тока  определяется только порядком пере­ключения тиристоров, а форма напряжения  зависит от характера нагрузки. Изображенная на рис.2.13,б форма кри­вой тока  предполагает возможность мгновенного измене­ния тока в цепи нагрузки, что невозможно, если нагрузка инвертора носит индуктивный характер. Однако, если на­грузку зашунтировать конденсатором достаточно большой емкости, то мгновенное изменение тока  оказывается воз­можным. Таким образом, общая нагрузка инвертора тока должна иметь емкостный характер. При этом конденсатор  должен компенсировать не только реактивную мощность на­грузки , но и инвертора. Последнее означает, что при усло­вии мгновенной коммутации тиристоров к запираемому вен­тилю должно быть приложено отрицательное напряжение в течение времени, определяемого углом  и необходи­мого для восстановления его управляющих свойств. На рис.2.13,б изображены кривые напряжения на конденсаторе , которое равно напряжению на нагрузке, и на тиристо­ре .

При регулировании частоты выходного тока необходимо изменять емкость конденсатора  обратно пропорционально квадрату частоты для сохранения постоянства угла . Это приводит к очень большой величине емкости при низких частотах. Поэтому схема, представленная на рис.2.13,б, практи­чески не применяется, используются более сложные схемы.

В зависи
мости от того, как включен конденсатор по от­ношению к нагрузке, инверторы тока и напряжения разделя­ются на параллельные, последовательные и последовательно-параллельные. В параллельном инверторе (рис.2.13,б) коммутирующий конденсатор подключается параллельно на­грузке.

Последовательные и последовательно-параллельные ин­верторы находят применение в устройствах, где требуется повышенная частота выходного напряжения (2000…50000 Гц). Поэтому далее излагаются принципы работы параллельных инверторов напряжения и тока, используемых для управления электрическими машинами переменного тока.

Автономные тиристорные инверторы в зависимости от ор­ганизации процесса коммутации разделяются на инверторы с междуфазовой, пофазной, групповой, общей и индивидуаль­ной коммутацией. В дальнейшем на примере конкретных схем автономных инверторов рассматриваются некоторые виды коммутаций, нашедших наиболее широкое применение.

Принцип работы, характеристики и анализ электромаг­нитных процессов автономных инверторов рассмотрим снача­ла на примере преобразователя, выполненного на транзисто­рах. Особенности работы, связанные с коммутационными процессами в преобразователе, излагаются при анализе тиристорных инверторов напряжения и тока.

Принципы работы и рекомендации по выбору автомобильного инвертора

Если не желаете расставаться с достижениями цивилизации в длительной поездке, то автоинвертор может пригодиться

Вот и пришло лето – то время года, когда все уезжают отдыхать, знакомиться с новыми местами и получать удовольствие от хорошей погоды и времяпрепровождения с семьей и друзьями. Сегодня возвращается популярность на семейные поездки к месту отдыха на автомобиле, но это не всегда удобно, даже если у вас большая и вместительная машина, на которой, по идее, преодолевать большие расстояния можно легко и с комфортом.

Чтобы у вас было меньше проблем в пути к желанному курорту, был создан инвертор автомобильный: с его помощью у вас появляется возможность зарядить свой мобильный, ноутбук и другую технику прямо в автомобиле, что поможет всегда быть на связи с родными или развлечь детей, включив им какой-нибудь мультфильм на планшете или ноутбуке. Инвертор автомобильный, исполняя роль преобразователя напряжения, делает вас на время поездки, что называется, независимым от розеток. К автоинвертору подключается самая разнообразная техника: от простой электробритвы до сложной техники (например, дрель или ноутбук).

Как работает автомобильный инвертор

Автомобильный инвертор

Инвертор для автомобиля – это преобразователь энергии автомобильного аккумулятора. Принцип работы следующий: инвертор при помощи специального генератора тока, который импульсно создает гармоническую волну, преобразовывает постоянное напряжение из автомобильного аккумулятора (11-13В – у легковых автомобилей, 24В – у грузовиков) в переменное, равное 220 вольт с частотой в 50Гц. Коэффициент полезного действия составляет до 90 процентов, то есть с помощью него получается хороший переменный ток, благодаря чему к инвертору без опаски можно подключать как телефоны, так и более серьезную технику, работающую от переменного тока: те же компьютеры и инструменты.

На заметку: в автомобильных инверторах есть функция повышения напряжения, которое можно не очень точно, но регулировать. В теории можно «разогнать» автоинвертор до любой частоты, например, до 50Гц, используемых в России, Европе и странах Азии, до 60Гц, используемых в США, либо замахнуться на 400Гц, которые необходимы для работы специального промышленного оборудования. Но нам с вами, как жителям Российской Федерации, интересна только возможность получить частоту в 50Гц.

Режимы работы устройства

Каждый инвертор для автомобиля работает в нескольких режимах. Рассмотрим каждый из них.

1. Режим №1 – длительная работа. В этом режиме, как правило, аппарат работает с номинальной мощностью, что гарантирует бесперебойную работу агрегата в течение длительного времени.
2. Режим №2 – перегрузка. Работая в режиме перегрузки, инвертор выдаст за определенный временной промежуток в полтора раза большую мощность, чем выдал бы при работе в режиме длительной работы за это же самое время.
   На заметку: не рекомендуется включать режим перегрузки на более чем 25-30 минут!
3. Режим №3 – пусковой режим инвертора. Использовать пусковой режим нужно в тех случаях, когда требуется моментальная подача мощности для сильных нагрузок (например, нужно запустить электродвигатель).

Выбирайте режим работы с умом. Не надо постоянно включать инвертор на полную, часто это ни к чему: так, например, для зарядки малогабаритных устройств (бритвы, телефоны, смартфоны, планшеты или фотоаппараты) достаточно 7-8Вт, а для зарядки того же нетбука хватит мощности в 140-160Вт.

Как выбрать автомобильный инвертор: простые рекомендации

• Определитесь с необходимой мощностью.
  Это первый и самый важный этап при выборе автомобильного инвертора, поскольку есть вероятность сжечь устройство, если вы купите аппарат, мощность которого будет ниже мощности устройств, которые вы собираетесь заряжать.
  Самое главное: приобретайте инвертор, мощность которого выше устройств, которые будут подключаться к нему. Сегодня на рынке представлены инверторы разных мощностей, начиная с 50Вт. Если вы собираетесь заряжать малогабаритную технику, наподобие телефонов, то покупайте маломощный автоинвертор: вам его хватит, что называется, за глаза. Плюс ко всему он недорогой и компактный, да и подключается через прикуриватель, что довольно удобно. Покупать более мощный аппарат рекомендуется, если вы собираетесь подключать серьезную технику, наподобие строительной техники: дрели, болгарки и прочее.
• Тип оборудования, которое вы собираетесь подключать к автоинверотору.
  Та же дрель или рубанок при запуске требуют мощную подачу тока, хотя во время работы потребляют не так уж и много. Тем не менее, для них инвертор нужно подбирать именно с учетом того, что необходим большой пусковой ток. Типовые номинальные мощности автомобильных инверторов: 300Вт, 600Вт, 2000Вт.
  На заметку: некоторые приборы могут резко повышать потребление тока не только во время старта, но и в моменты пиковой нагрузки. Как правило, все это указано в документации к устройству, но некоторые производители не указывают критические значения. Тем не менее, необходимый ток для запуска всегда написан – на него и ориентируйтесь, чтобы гарантировать нормальную работу вашей техники.
• Чем меньше ватность инвертора, тем меньше его отдача.
  К примеру, инвертор с минимальной мощностью в 300Вт будет выдавать до 200 вольт, более мощные модели (600Вт) выдают до 215 вольт, ну а самые мощные инверторы в 2000Вт выдают вольтаж, указанный в документации.
• Точно определитесь со списком устройств, которые вы в будущем собираетесь подключать и учитывайте их требования.
  Подключив к прикуривателю инвертор на 300Вт, вы создаете условия, при которых максимальная нагрузка не может быть боле 100 ватт, иначе предохранитель просто-напросто сгорит.
• Мощность инвертора не должна быть больше мощности генератора, установленного в машине.
  Это важно, не забудьте об этом во время покупки, иначе встанете где-нибудь в лесу ночью: жена и дети не обрадуются. Все просто: когда инвертору не хватает мощности генератора, то он начинает брать энергию из автомобильного аккумулятора, а генератор просто не успевает подзарядить последнего. Решение есть: это увеличить обороты двигателя, но это, фактически, самообман, поскольку вы разоритесь на топливе, которое и так стоит недешево, а с такой системой его вам понадобится очень много.
  На заметку: максимально генератор автомобиля выдает 500-510 ватт. Учитывая, что машине тоже нужна энергия, инвертору достается около 250-300 ватт – пользуйтесь на здоровье.
  Практика показывает, что связка из 90-амперного генератора и аккумулятора на 60 Ач вполне справляется с выходной нагрузкой, если она не превышает 500 Вт.
• Ищите прибор с функцией автоматического отключения.
  Поскольку работа инвертора разряжает аккумулятор в автомобиле, очень удобно, когда устройство может самостоятельно отключиться, например, достигнув минимально допустимой величины напряжения на клеммах аккумулятора (до 7.5–8 В). Практически все современные инверторы оснащаются данной функцией. Кроме того, есть модели, которые с помощью звука предупреждают, если с акумулятором или проводкой возникают какие-то проблемы (то же пресловутое падение напряжения из-за плохой проводки), либо сразу отключаются. В случаях, когда внутренний радиатор перегревается, инвертор также выключится. Если вы случайно захотите включить аппарат с питанием на вход — то есть в обратной полярности – автоинвертор также отключится, так как сработает защита от коротких замыканий.

На заметку: работоспособность клемм АКБ машины и автомобильного инвертора зависит от того, как вы организуете их совместную работу. Регулярно подзаряжайте АКБ, чтобы не возникало проблем.

Практические советы пользователям

Если есть возможность, подключайте инвертор прямо к автомобильной батарее, а не через прикуриватель.
ВНИМАНИЕ: при таком подключении перед запуском инвертора обязательно должен быть заведен двигатель! Не уделив этой важной мелочи внимание, вы рискуете вывести из строя электронику автомобиля из-за скачка напряжения, который возникнет в бортовой сети. Но и во время запуска двигателя автомобильный инвертор также должен быть отключен, иначе можно спалить предохранители устройства.

Не включайте инвертор лишний раз. Вам нужно зарядить мобильный или камеру? Как правило, в комплекте с такими устройствами идет специальный зарядник для автомобилей, который подключается к прикуривателю. Если у вас такого нет, то на авторынке можно приобрести зарядные устройства данного типа за невысокую цену. Кроме того, зарядка пройдет быстрее, чем с использованием того же инвертора на 300Вт, поскольку зарядка дает большее количество миллиампер. Конечно, можно купить более мощный инвертор. Но к чему переплачивать?

Используйте устройства, которые по мощности подходят для прикуривателя вашей машины. Появляется все больше разных девайсов с возможностью прямого подключения к прикуривателю (мини-чайники и прочие), но для работы с какой-нибудь дрелью все равно инвертор просто необходим. Так, например, если ваш агрегат требует для работы 500В, его нельзя подключать к маломощному инвертору. Это важно: как мы уже говорили, если мощность устройства недостаточная, начнется подпитка от аккумулятора, что нежелательно. Правильный подход позволит вам увеличить срок службы аккумулятора автомобиля и даст возможность нормально работать и инвертору, и автомобилю: не появится проблем наподобие поломки стартеров и других важных элементов, составляющих электроцепь вашей машины.

Частотные преобразователи — структура, принцип работы

Внимание! Приведенная ниже информация носит теоретический характер. Если Вам необходимо решить конкретную задачу или разобраться как и какое оборудование следует применить в Вашем случае, воспользуйтесь бесплатной консультацией связавшись с нами одним из указанных вверху данной страницы или на странице «Контакты» способов, либо заполните опросный лист. Инженер службы технической поддержки направит Вам рекомендации на указанный Вами адрес электронной почты. 

 

Частотные преобразователи – это устройства, предназначенные для преобразования переменного тока (напряжения) одной частоты в переменный ток (напряжение) другой частоты.

 

Выходная частота в современных преобразователях может изменяться в широком диапазоне и быть как выше, так и ниже частоты питающей сети.

 

Схема любого преобразователя частоты состоит из силовой и управляющей частей. Силовая часть обычно выполнена на тиристорах или транзисторах, которые работают в режиме электронных ключей. Управляющая часть выполняется на цифровых микропроцессорах и обеспечивает управление силовыми электронными ключами, а также решение большого количества вспомогательных задач (контроль, диагностика, защита).

 

Частотные преобразователи, применяемые в регулируемом электроприводе, в зависимости от структуры и принципа работы силовой части разделяются на два класса:

1. С явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока.
2. С с непосредственной связью (без промежуточного звена постоянного тока).
   • Практически самый высокий КПД относительно других преобразователей (98,5% и выше).
   • Способность работать с большими напряжениями и токами, что делает возможным их использование в мощных высоковольтных приводах, относительная дешевизна, несмотря на увеличение абсолютной стоимости за счет схем управления и дополнительного оборудования.

 

Каждый из существующих классов имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют область рационального применения каждого из них.

 

Исторически первыми появились преобразователи с непосредственной связью (рис. 4.), в которых силовая часть представляет собой управляемый выпрямитель и выполнена на не запираемых тиристорах. Система управления поочередно отпирает группы тиристоров и подключает статорные обмотки двигателя к питающей сети.

 

 

 

 

  

Таким образом, выходное напряжение преобразователя формируется из «вырезанных» участков синусоид входного напряжения. На рис.5. показан пример формирования выходного напряжения для одной из фаз нагрузки. На входе выигрывают у тиристорных действует трехфазное синусоидальное напряжение uа, uв, uс. Выходное напряжение uвых имеет несинусоидальную «пилообразную» форму, которую условно можно аппроксимировать синусоидой (утолщенная линия). Из рисунка видно, что частота выходного напряжения не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 30 Гц. Как следствие малый диапазон управления частоты вращения двигателя (не более 1: 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.

 

Использование не запираемых тиристоров требует относительно сложных систем управления, которые увеличивают стоимость преобразователя.

 

«Резаная» синусоида на выходе преобразователя является источником высших гармоник, которые вызывают дополнительные потери в электрическом двигателе, перегрев электрической машины, снижение момента, очень сильные помехи в питающей сети. Применение компенсирующих устройств приводит к повышению стоимости, массы, габаритов, понижению к.п.д. системы в целом.

 

Наряду с перечисленными недостатками преобразователей с непосредственной связью, они имеют определенные достоинства. К ним относятся:

 

Подобные схемы преобразователей используются в старых приводах и новые конструкции их практически не разрабатываются.

 

Наиболее широкое применение в современных частотно регулируемых приводах находят частотники с явно выраженным звеном постоянного тока (рис. 6.)

 

В частотных преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в выпрямителе (В), фильтруется фильтром (Ф), сглаживается, а затем вновь преобразуется инвертором (И) в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Двойное преобразование энергии приводит к снижению к.п.д. и к некоторому ухудшению массогабаритных показателей по отношению к преобразователям с непосредственной связью.

 

Для формирования синусоидального переменного напряжения используются автономные инверторы напряжения и автономные инверторы тока.

 

В качестве электронных ключей в инверторах применяются запираемые тиристоры GTO и их усовершенствованные модификации GCT, IGCT, SGCT, и биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT.

 

Главным достоинством тиристорных преобразователей частоты, как и в схеме с непосредственной связью, является способность работать с большими токами и напряжениями, выдерживая при этом продолжительную нагрузку и импульсные воздействия.

 

Они имеют более высокий КПД (до 98%) по отношению к преобразователям на IGBT транзисторах (95 – 98%).

 

Преобразователи частоты на тиристорах в настоящее время занимают доминирующее положение в высоковольтном приводе в диапазоне мощностей от сотен киловатт и до десятков мегаватт с выходным напряжением 3 — 10 кВ и выше. Однако их цена на один кВт выходной мощности самая большая в классе высоковольтных преобразователей.

 

До недавнего прошлого преобразователи частоты на GTO составляли основную долю и в низковольтном частотно регулируемом приводе. Но с появлением IGBT транзисторов произошел «естественный отбор» и сегодня преобразователи на их базе общепризнанные лидеры в области низковольтного частотно регулируемого привода.

 

Тиристор является полууправляемым приборам: для его включения достаточно подать короткий импульс на управляющий вывод, но для выключения необходимо либо приложить к нему обратное напряжение, либо снизить коммутируемый ток до нуля. Для этого в тиристорном преобразователе частоты требуется сложная и громоздкая система управления.

 

Биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT отличают от тиристоров полная управляемость, простая не энергоемкая система управления, самая высокая рабочая частота.

 

Вследствие этого преобразователи частоты на IGBT позволяют расширить диапазон управления скорости вращения двигателя, повысить быстродействие привода в целом.

 

Для асинхронного электропривода с векторным управлением преобразователи на IGBT позволяют работать на низких скоростях без датчика обратной связи.

 

Применение IGBT с более высокой частотой переключения в совокупности с микропроцессорной системой управления в частотных преобразователях снижает уровень высших гармоник, характерных для тиристорных преобразователей. Как следствие меньшие добавочные потери в обмотках и магнитопроводе электродвигателя, уменьшение нагрева электрической машины, снижение пульсаций момента и исключение так называемого «шагания» ротора в области малых частот. Снижаются потери в трансформаторах, конденсаторных батареях, увеличивается их срок службы и изоляции проводов, уменьшаются количество ложных срабатываний устройств защиты и погрешности индукционных измерительных приборов.

 

Частотные преобразователи на транзисторах IGBT по сравнению с тиристорными преобразователями при одинаковой выходной мощности отличаются меньшими габаритами, массой, повышенной надежностью в силу модульного исполнения электронных ключей, лучшего теплоотвода с поверхности модуля и меньшего количества конструктивных элементов.

 

Они позволяют реализовать более полную защиту от бросков тока и от перенапряжения, что существенно снижает вероятность отказов и повреждений электропривода.

 

На настоящий момент низковольтные преобразователи на IGBT имеют более высокую цену на единицу выходной мощности, вследствие относительной сложности производства транзисторных модулей. Однако по соотношению цена/качество, исходя из перечисленных достоинств, они явно выигрывают у тиристорных, кроме того, на протяжении последних лет наблюдается неуклонное снижение цен на IGBT модули.

 

Главным препятствием на пути их использования в высоковольтном приводе с прямым преобразованием частоты и при мощностях выше 1 – 2 МВт на настоящий момент являются технологические ограничения. Увеличение коммутируемого напряжения и рабочего тока приводит к увеличению размеров транзисторного модуля, а также требует более эффективного отвода тепла от кремниевого кристалла.

 

Новые технологии производства биполярных транзисторов направлены на преодоление этих ограничений, и перспективность применения IGBT очень высока также и в высоковольтном приводе. В настоящее время IGBT транзисторы применяются в высоковольтных преобразователях в виде последовательно соединенных нескольких единичных модулей.

 

Структура и принцип работы низковольтного преобразователя частоты на IGBT транзисторах

Типовая схема низковольтного преобразователя частоты представлена на рис. 7. В нижней части рисунка изображены графики напряжений и токов на выходе каждого элемента инвертора.

 

Переменное напряжение питающей сети (uвх.)с постоянной амплитудой и частотой (U вх = const, f вх = const) поступает на управляемый или неуправляемый выпрямитель (1).

 

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения (uвыпр.) используется фильтр (2). Выпрямитель и емкостный фильтр (2) образуют звено постоянного тока.

 

С выхода фильтра постоянное напряжение u d поступает на вход автономного импульсного инвертора (3).

 

Автономный инвертор современных низковольтных преобразователей, как было отмечено, выполняется на основе силовых биполярных транзисторов с изолированным затвором IGBT. На рассматриваемом рисунке изображена схема преобразователя частоты с автономным инвертором напряжения как получившая наибольшее распространение.

 

 

В инверторе осуществляется преобразование постоянного напряжения ud в трехфазное (или однофазное) импульсное напряжение u и изменяемой амплитуды и частоты. По сигналам системы управления каждая обмотка электрического двигателя подсоединяется через соответствующие силовые транзисторы инвертора к положительному и отрицательному полюсам звена постоянного тока. Длительность подключения каждой обмотки в пределах периода следования импульсов модулируется по синусоидальному закону. Наибольшая ширина импульсов обеспечивается в середине полупериода, а к началу и концу полупериода уменьшается. Таким образом, система управления обеспечивает широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) напряжения, прикладываемого к обмоткам двигателя.Амплитуда и частота напряжения определяются параметрами модулирующей синусоидальной функции.

 

При высокой несущей частоте ШИМ (2 … 15 кГц) обмотки двигателя вследствие их высокой индуктивности работают как фильтр. Поэтому в них протекают практически синусоидальные токи.

 

В схемах преобразователей с управляемым выпрямителем (1) изменение амплитуды напряжения uи может достигаться регулированием величины постоянного напряжения ud, а изменение частоты – режимом работы инвертора.

 

При необходимости на выходе автономного инвертора устанавливается фильтр (4) для сглаживания пульсаций тока. (В схемах преобразователей на IGBT в силу низкого уровня высших гармоник в выходном напряжении потребность в фильтре практически отсутствует.)

 

Таким образом, на выходе преобразователя частоты формируется трехфазное (или однофазное) переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды (вых = var, f вых = var).

 

---

Сделать заказ на частотный преобразователь

Автомобильный инвертор: принцип работы и выбор

Автомобильный инвертор — это небольшое устройство несет в себе широкие возможности для водителя и пассажиров, так как оно способно преобразовывать мощность энергии автомобиля в то напряжение, которое необходимо для какого-либо устройства.

Для эксплуатации автомобиля с максимальным комфортом как в дальних поездках так и в передвижении по городу, нужно установить автомобильный инвертор.

Автоинвертор обеспечивает подключение любой электронной аппаратуры, ноутбука, телевизора, электробритвы и других приспособлений. Применение такого устройства особенно актуально для тех водителей, которые много времени проводят в автомобиле и хотят повышенного комфорта.

Как работает автоинвертор

В большинстве автомобилей мощность напряжения равна 12 Вт, а автоинвертор преобразовывает этот показатель в 220v. Благодаря такому преобразованию водитель может подключать к питанию автомобиля любые бытовые приборы:

• Чайники.
• Микроволновки.
• Дрели.
• Насосы.

Это самый примерный перечень возможного подключения, который может быть значительно расширен. Автовладельцы используют автоинвертор для подключения различных инструментов на даче, особенно если там нет электричества.

Также популярным примером использования прибора является отдых на природе, автоинвертор гарантирует комфортный отдых, с ним можно взять с собой любую технику вплоть до электрошашлычницы.

В целом через него можно подключать любые приборы, рассчитанные на мощность напряжения в 220v. При подключении более мощных или нестабильно работающих устройств, следует проявлять бдительность, так как инвертор может сгореть. Чтобы автомобильный инвертор принес ожидаемый результат при эксплуатации, к его выбору следует подходить очень внимательно.

Как выбрать подходящий автомобильный инвертор

Чтобы разобраться, как выбрать автомобильный инвертор надо понимать, что основной характеристикой этого устройства является мощность напряжения, которая может равняться следующим показателям:

То есть это показатели конечной мощности, в которую автоинвертор преобразовывает имеющиеся у аккумулятора автомобиля запасы напряжения. Выяснить различия таких показателей можно только путем приведения примеров техники, которую возможно будет подключить в различных случаях. Ниже приведена таблица, где подробно указано при каких показателях мощности напряжения инвертора можно будет подключать тот или иной прибор:

Мощность	Возможные подключения
150 Вт	Планшет, ноутбук, сотовый телефон, простая электробритва, шуруповерт
300 Вт	Телевизор, портативное ДВД, паяльник, насос, стереоусилитель, электрорубанок, электролобзик
500 Вт	Автоинвертор, способный преобразовать  напряжение к показателю в 220v, 500 Вт дает возможность подключать Персональный компьютер, Портативный пылесос, Электродрель, Краскопульт, Перфоратор, Шлифовальную машину

Из этой таблицы становится понятно, что выбирать лучше сразу оптимальный вариант, который имеет максимальные возможности. Не зависимо от будущих потребностей в напряжении лучше всегда иметь некоторый запас мощности для непредвиденных ситуаций.

Стоимость приборов в зависимости от этих показателей изменяется, но в допустимых пределах, поэтому экономия в этом вопросе не целесообразна.

Также стоит отметить, что автоинвертор более высокой мощности, то есть в 300 Вт, требует профессионального подхода в обращении и редко востребован среди простых автовладельцев.

Какие еще показатели играют важную роль при выборе

Кроме показателей мощности напряжения у автоинверторов есть и другие характерные черты:

1. Наличие различных разъемов и входов, и USB – портов, это может быть немаловажно для современного водителя.
2. Функция оповещения о приближении полного разряда батареи, также может оказаться очень удобной.
3. Функция защиты автоинвертора 220в от таких неприятностей как:

• Перепады напряжения
• Перегрева
• Короткого замыкания
• Перемены полярности

При выборе автомобильного инвертора нужно обратить внимание на его внешние показатели, то есть на дизайн. Для многих автовладельцев этот показатель играет решающую роль, особенно это касается женщин. Не зависимо от его дизайна, он непременно должен иметь охлаждающий вентилятор, который контролирует всю работу устройства. Всегда следует обращать внимание на вес прибора и температурный режим эксплуатации.

Габариты самого устройства тоже немаловажны при выборе, так как автомобилисту придется выделить какое-то пространство в автомобиле для его хранения. И последним показателем должна стать понятная и подробная инструкция по эксплуатации прибора, из которой пользователь должен почерпнуть для себя все необходимые сведения.

 

Как пользоваться автомобильным инвертором

Автоинвертор 220в должен работать с запасом мощности напряжения в 25-30% от предполагаемой нагрузки. Если пренебречь этой рекомендацией, то предохранители устройства будут постоянно выходить из строя. То есть, выбирая прибор для подключения к автомобильному инвертору, — его мощность необходимо умножить на 1,3, в результате получиться тот показатель напряжения, который будет забирать потребитель.

Если не оставлять такой резерв при работе с автоинвертором, то оно может быстро прийти в негодность, так как его работа будет осуществляться на повышенных мощностях.

Подключается автоинвертор по следующему принципу:

Мощность подключаемых приборов	Возможные подключения
К автоинвертору подключаются бытовые приборы малой мощности до 150 Вт (сотовые телефоны, электробритвы, планшеты)	Инвертор подключается прямо к прикуривателю автомобиля через специальный штекер
К автоинвертору подключаются приборы высокой мощности до 300 ВТ (микроволновые печи, дрели, перфораторы, телевизоры)	Инвертор подключается напрямую к аккумулятору автомобиля через специальные зажимы на проводах

Как видно из таблицы — автомобильные инверторы имеют неограниченные возможности и их применение может быть довольно разнообразным.

Заключение

Из статьи становится очевидной целесообразность приобретения автоинвертора 220в, как для повседневных нужд, так и для сложных ситуаций. Но поскольку это электрический прибор, подключаем к большим мощностям, к его выбору следует подходить крайне внимательно и предвзято.

При эксплуатации автоинвертора следует проявлять постоянную бдительность и при первых проявлениях неполадок отключать устройство от источника питания. Такая мера позволит эффективно отремонтировать испорченный прибор, а также избежать порчи подключенных к нему бытовых устройств.

Солнечные батареи — Сетевой инвертор

 

 

Сетевыми (или  grid-tie) инверторами являются устройства, преобразующие постоянное (DC) напряжение от возобновляемых источников энергии (солнечных батарей, ветроустановок или микроГЭС) в переменное (AC) напряжение, и передающие его напрямую в сеть 220 (или 380)В, тем самым снижая потребление электроэнергии от энергосетей.

Сетевые инверторы также называют синхронными преобразователями, так как они обладают отличительной особенностью — наличием синхронизации выходного напряжения и тока со стационарной сетью.

Таким образом, сетевой инвертор осуществляет преобразование постоянного тока от солнечных батарей и других возобновляемых источников энергии в переменный, с надлежащими значениями частоты и фазы для сопряжения со стационарной сетью. Как правило, преобразование осуществляется с помощью MPPT технологии: «Точка поиска максимальной мощности».

Принцип работы сетевого инвертора состоит в перетекании тока от сетевого инвертора в нагрузку, синхронизированного по частоте и фазе с входящим напряжением, при этом напряжение инвертора должно быть чуть выше напряжения в сети. Это становится возможным с помощью замера входной сети и повышения напряжения на выходе сетевого инвертора, чтобы вся энергия от солнечных батарей, преобразованная на сетевом инверторе использовалась в первую очередь и на 100%. .

В целях безопасности сетевые инверторы оборудуются так называемой anti — islanding защитой: в случае выхода сети из строя, отключения внешней сети, либо выхода уровней напряжения или частот за допустимые пределы, автоматический выключатель в сетевом инверторе, отключает его выход от сети.

Срабатывание данного вида защиты зависит от настроек инвертора и условий сети. В худшем случае — если напряжение в сети опускается ниже от установленного в программе инвертора параметра или частота отклоняется на 0,5 -0,7 Гц от запраграммированного значения, сетевой инвертор должен остановить процесс генерации электроэнергии в сеть не менее чем за 100 миллисекунд.

Для того, чтобы снизить потери на преобразование постоянного напряжения в переменное, сетевые инверторы функционируют при высоких входных напряжениях – как правило не ниже, чем значение напряжения в сети. Кроме того, обычно они оборудованы встроенной системой отслеживания точки максимальной мощности солнечных батарей. Данная система слежения (Maximum Power Point Tracking (MPPT))  позволяет определять наиболее оптимальное соотношение напряжения и тока, снимаемых с солнечных модулей, тем самым позволяя получать максимум энергии при любых внешних изменениях метеоусловий, в результате этого генерация от солнечных панелей в сеть осуществляется даже в пасмурную погоду.

В настоящее время сетевые инверторы находят широкое применение для экономии электроэнергии на производствах, в офисах, в торговых центрах и т.п. Сетевые фотоэлектрические системы устанавливаются на таких объектах мощностью от 500 ватт и до сотен кВт.

Сетевые инверторы промышленного назначения используют для передачи энергии от возобновляемых источников энергии в 3-х фазную сеть. В настоящее время для промышленного использования производят сетевые инверторы мощностью до нескольких сотен кВт. Подобные  инверторы (преобразовательные станции) построены по модульному принципу, с целью минимизации потерь и извлечения максимальной эффективности использования солнечной энергии.

Основные характеристики сетевых инверторов

• номинальная выходная мощность – мощность, получаемая от данного инвертора при номинальном массиве соолнечных панелей.
• выходное напряжение – показатель, определяющий к какой сети по напряжению может быть подключен инвертор. Для небольших инверторов (бытового назначения) выходное напряжение обычно равно 220 — 240В. Инверторы для промышленного назначения рассчитаны на к 3-х фазную сеть 380В.
• максимальная эффективность — наивысшая эффективность преобразования энергии, которую может обеспечить инвертор. Максимальный КПД большинства сетевых инверторов составляет более 94%, у некоторых — до 99%.
• взвешенная эффективность- средняя эффективность инвертора, этот показатель лучше характеризует эффективность работы инвертора. Этот показатель важен, так как инверторы, способные преобразовывать энергию при различных выходных напряжениях переменного тока, имеют разную эффективность при каждом значении напряжения.
• максимальный входной ток — максимальное количество постоянного тока, которое может преобразовывать инвертор. В случае, если какой-либо возобновляемый источник (например, солнечная панель) будет производить ток, превышающий это значение, сетевой инвертор его не использует.
• максимальный выходной ток — максимальный непрерывный переменный ток, производимый инвертором. Этот показатель используют для определения минимального (номинального) значения перегрузки по току устройств защиты (к примеру, выключателей или предохранителей).
• диапазон отслеживания напряжения максимальной мощности — диапазон напряжения постоянного тока, в котором будет работать точка максимальной мощности сетевого инвертора.
• минимальное входное напряжение — минимальное напряжение, необходимое для включения инвертора и его работы. Этот показатель особенно важен для солнечных систем, так как разработчик системы должен быть уверен, что для произведения этого напряжения  в каждой цепочке последовательно соединено достаточное количество солнечных модулей.
• степень защиты IP (или код исполнения) – характеризует степень защиты корпуса от проникновения внешних твердых предметов (первая цифра), а также воды (вторая цифра).

Пример среднесуточной генерации сетевой солнечной системы 12 кВт для Самарской области

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Купить сетевой инвертор в Интернет-магазине…

Рабочие, разные типы, схемы работы и их применение

Преобразование мощности постоянного тока в переменный было выполнено в середине 19-20 века с помощью комплектов MG (мотор-генераторных установок) и вращающихся преобразователей. В начале 20 века газонаполненные трубки, а также вакуумные лампы использовались в качестве переключателей в схемах инверторов. Инвертор — это электрическое устройство, способное преобразовывать постоянный ток в переменный с заданной частотой, а также напряжение.Например, если мы хотим обеспечить электропитание бытовой техники, она будет использовать 230 В переменного тока. В некоторых случаях, когда питание переменного тока недоступно, тогда блок питания может подаваться на бытовую технику через инвертор 12 В. Инверторы применимы для фотоэлектрических систем для обеспечения питания электрических устройств в горных хижинах, изолированных домах, лодках, автофургонах и т. Д. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое инвертор? как сделать инвертор , работа и приложения.

Что такое инвертор?

Инвертор можно определить как , это компактное электрическое оборудование прямоугольной формы, используемое для преобразования напряжения постоянного тока (DC) в напряжение переменного тока (AC) в обычных устройствах. Применение DC в a включает в себя несколько небольших типов оборудования, например, системы солнечной энергии. Постоянный ток используется во многих небольшом электрическом оборудовании, таком как солнечные энергетические системы, силовые батареи, источники энергии, топливные элементы, поскольку они просто производят постоянный ток.

Инвертор

Основная роль инвертора — преобразовывать мощность постоянного тока в мощность переменного тока. Электроэнергия переменного тока может подаваться в дома и промышленные предприятия с использованием коммунальных услуг, в противном случае — электросети, системы переменного тока батарей могут хранить только энергию постоянного тока. Кроме того, практически вся бытовая техника, а также другое электрическое оборудование могут работать в зависимости от мощности переменного тока.

В некоторых случаях, как правило, входное напряжение меньше, если выходное напряжение эквивалентно напряжению питания сети либо 120 В, либо 240 В в зависимости от страны.Эти устройства являются автономными устройствами для некоторых приложений, таких как солнечная энергия. На рынке доступны различные типы инверторов в зависимости от формы сигнала переключения. Инвертор использует источники питания постоянного тока для подачи переменного напряжения для подачи питания на электронное и электрическое оборудование.

Работа инвертора

Работа инвертора заключается в том, что он преобразует постоянный ток в переменный, и эти устройства никогда не генерируют никакой энергии, потому что мощность генерируется источником постоянного тока.В некоторых ситуациях, например, когда напряжение постоянного тока низкое, мы не можем использовать низкое напряжение постоянного тока в бытовом приборе. Поэтому по этой причине инвертор можно использовать всякий раз, когда мы используем солнечную панель.

Типы инверторов

Инверторы подразделяются на два типа, а именно однофазные и трехфазные

Однофазные инверторы

Однофазные инверторы подразделяются на два типа, а именно полумостовые инверторы и полумостовые инверторы

Полумостовые инверторы Инвертор

Полумостовой инвертор является важным строительным блоком в полном мостовом инверторе.Он может быть построен с двумя переключателями, каждый из которых имеет конденсатор с выходным напряжением, эквивалентным Vdc2. Кроме того, переключатели уравновешивают друг друга: если один переключатель активирован, автоматически деактивируется другой переключатель.

Полномостовой инвертор

Полномостовой инвертор Схема преобразует постоянный ток в переменный. Это может быть достигнуто путем размыкания или замыкания переключателей в правильной серии.Этот тип инвертора имеет разные рабочие состояния, которые зависят от замкнутых переключателей.

Трехфазный инвертор

Трехфазный инвертор используется для преобразования входного постоянного тока в трехфазный выходной переменный ток. Как правило, его 3 плеча откладываются на угол 120 ° для создания трехфазного источника переменного тока. Управление инвертором с коэффициентом 50%, а также управление может происходить через каждые T / 6 времени T. Переключатели, используемые в инверторе, дополняют друг друга.

3-однофазные инверторы подключаются к аналогичному источнику постоянного тока, а напряжения на полюсах в 3-фазном инверторе эквивалентны напряжениям на полюсах внутри 1-фазного полумостового инвертора.Эти инверторы имеют два режима проводимости, такие как режим проводимости 120 ° и режим проводимости 180 °.

Принципиальная схема инвертора

Существует множество основных электрических схем для силовых устройств, трансформатора и коммутационных устройств. Преобразование постоянного тока в переменный может быть достигнуто за счет накопленной энергии в источнике постоянного тока, таком как батарея. Весь процесс может быть выполнен с помощью переключающих устройств, которые постоянно включаются и выключаются, а затем повышаются с помощью трансформатора.Схема инвертора

Входное напряжение постоянного тока может быть включено / выключено с помощью силовых устройств, таких как полевые МОП-транзисторы или силовые транзисторы. Изменяющееся напряжение в первичной обмотке создает переменное напряжение на результирующей обмотке. Работа трансформатора эквивалентна усилителю , где выходной сигнал может быть увеличен от напряжения питания от батарей до 120 В, иначе 240 В.

Есть три часто используемых ступени включения инвертора: двухтактный. трансформатором с центральным ответвлением, двухтактным по полумосту и двухтактным по полному мосту.Это наиболее популярно из-за простоты и определенных результатов; но в нем используется огромный трансформатор с более низким КПД. Простой двухтактный постоянный ток к инвертору переменного тока по схеме трансформатора с центральным отводом может быть показан на рисунке ниже.

Области применения инвертора

Они используются в различных приложениях, например, в крошечных автомобильных адаптерах в офисе, в домашних условиях, а также в крупных сетевых системах.

Итак, это все об обзоре инверторов.Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что области применения инверторов варьируются от источников бесперебойного питания до контроллеров скорости электродвигателей. Название инвертор также относится к группе выпрямительных инверторов, которые стимулируются переменным током и используются для изменения напряжения, а также частоты переменного тока. Вот вам вопрос, в чем разница между инвертором и ИБП ?

Простой принцип работы инвертора | ElecCircuit.com

Вот принцип работы инвертора.Инвертор — это разновидность генератора. Он может обеспечивать выход переменного тока большой мощности из источника постоянного тока.

Можем ли мы это сделать? Это трудно? Это дорого? Слишком много вопросов! Это начало изучения того, как работает инвертор. Я думаю, что в этой функции он будет иметь большую производительность при небольшом размере. Но основное по-прежнему важно.

Обычно Источник постоянного тока представляет собой аккумулятор на 12 В. Инвертор изменит его на AC 220V , 50Hz для использования любых устройств.

Батарея самая лучшая!

Инвертор вырабатывает энергию.Но батарея — это энергия или источник. Я заметил следующее.

Энергия, выходящая из батареи, всегда приблизительно равна энергии, потребляемой нагрузкой.

Например, нагрузка требует 10 Вт при 220 В переменного тока. Итак, батарея должна давать мощность около 10 Вт при 12 В. Также аккумулятор может давать ток.

По закону Ома. Мы можем найти, что ток батареи должен иметь значение P / V = ​​I или 10 Вт / 12 В = 0,8 А.

Пока инвертор работает . Внутри он всегда будет терять энергию.Аккумулятор должен иметь мощность более 1А.

Инвертор имеет простой принцип работы, показанный на Рисунке 1.

Первым важным элементом является трансформатор .

Самый распространенный тип трансформатора — ламинированный сердечник, 12В-ТТ-12В.

Обычно обмотка 220В первичная. Тогда 12 В вторичный, выход 12 В.

Но это получается. обмотка 12 В является входной или первичной. Вместо этого на выходе или вторичной обмотке используется обмотка 220 В.

5 схем инвертора с простым принципом

Мы используем этот принцип для создания множества схем. Например списки из 5 схем.

1. Схема инвертора 555 с использованием полевого МОП-транзистора
2. Как сделать схему инвертора за 5 минут
3. Схема инвертора, от 12 В до 220 В при 500 Вт
4. 100 Вт Цепь инвертора от 12 В до 220 В с использованием транзистора44
Схема простого инвертора на 6 транзисторах

Посмотрим, как они работают.

12 В от положительной клеммы аккумулятора поступает на центральный отвод (ТТ) обмотки 12 В. Теперь это первичная обмотка.

Два конца катушки (точки A и B) подключены к двухпозиционному переключателю на землю.

Во-первых, если коммутатор подключается к точке A. Ток номер 1 течет от батареи к ТТ через контакт переключателя с землей.

Во-вторых, если вы переведете переключатель из положения A в положение B. Это приведет к тому, что текущий номер 1 перестанет течь.Затем ток 2 течет на землю через трансформатор тока и контакт B переключателя.

В-третьих, этот двухпозиционный переключатель управляется прямоугольным генератором. который генерирует частоту примерно 50 Гц.

Это заставляет переключатель выбирать между точкой A и B со скоростью примерно 50 раз в секунду. Кроме того, ток 1 и 2 течет к трансформатору поочередно со скоростью 50 раз в секунду.

Теперь ток, протекающий в трансформатор, поочередно выглядит как напряжение переменного тока.

Согласно теории трансформаторов. Электромагнитное поле набухает и схлопывается. Затем во вторичную обмотку 220 В. будет наведен ток.

Что вызывает Напряжение переменного тока 220В 50Гц. Напряжение готово к подаче на различные типы электрооборудования, для работы которых требуется переменный ток 220 Вольт.

Выбор трансформатора в инверторе
Как указано выше в Законе Ома, трансформатор может увеличивать скачок напряжения. Но выходной ток всегда уменьшался до более низкого уровня.

Если хотите вывести инвертор на нагрузку 10Вт. Ток трансформатора должен быть не менее 1 А.

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Что такое инвертор? Подробное объяснение принципа работы инвертора | by CHUHAN POWER INVERTER

С развитием современных технологий появление инверторов обеспечивает большое удобство для жизни каждого, тогда что же такое инвертор мощности ? Каков принцип работы инвертора? Друзья, которые заинтересованы в этом, приходите и следите за сетью украшения дома Xiaobian вместе, чтобы узнать. Инвертор преобразует мощность постоянного тока (аккумулятор, аккумулятор) в переменный ток (обычно 220 В, синусоидальный сигнал 50 Гц).
Он состоит из инверторного моста, управляющей логики и цепей фильтров. Широко используется в кондиционерах, домашних кинотеатрах, электрических шлифовальных кругах, электроинструментах, швейных машинах, DVD, VCD, компьютерах, телевизорах, стиральных машинах, вытяжках, холодильниках, видеомагнитофонах, массажерах, вентиляторах, освещении и т. Д. В зарубежных странах, из-за высокой скорости проникновения автомобилей вы можете использовать инвертор для подключения аккумулятора, чтобы приводить в действие электрические приборы и различные инструменты.Инвертор представляет собой преобразователь постоянного тока в переменный, который на самом деле представляет собой процесс инверсии напряжения с помощью преобразователя. Преобразователь преобразует переменное напряжение сети в стабильное выходное напряжение 12 В постоянного тока, а силовой инвертор преобразует выходное напряжение 12 В постоянного тока от адаптера в высокочастотный источник переменного тока. Обе части также используют большую ширину импульса.

Технология модуляции (ШИМ). Основная часть — это интегрированный ШИМ-контроллер, адаптер использует UC3842, а инвертор использует микросхему TL5001.TL5001 работает в диапазоне напряжений от 3,6 до 40 В и оснащен усилителем ошибок, регулятором, генератором, генератором ШИМ с контролем зоны нечувствительности, контуром защиты от низкого напряжения и контуром защиты от короткого замыкания.
Входная часть интерфейса: входная часть имеет 3 сигнала, входной VIN 12 В постоянного тока, рабочее разрешающее напряжение ENB и сигнал управления током панели DIM. VIN предоставляется адаптером. Напряжение ENB обеспечивается микроконтроллером на основной плате. Значение 0 или 3 В. Когда ENB = 0, инвертор не работает, а когда ENB = 3V, инвертор находится в нормальном рабочем состоянии; и напряжение DIM, обеспечиваемое основной платой, диапазон изменения составляет от 0 до 5 В. Различные значения DIM передаются обратно на конец обратной связи контроллера ШИМ. Ток, подаваемый силовым преобразователем на нагрузку, также будет отличаться. Чем меньше значение DIM, тем ток на выходе инвертора. Это больше.

Пусковой контур напряжения: Когда ENB высокий, выходное напряжение высокое, чтобы освещать трубку подсветки панели.

ШИМ-контроллер: Он имеет следующие функции: внутреннее опорное напряжение, усилитель ошибки, генератор и ШИМ, защита от перенапряжения, защита от минимального напряжения, защита от короткого замыкания, выходной транзистор.

Преобразование постоянного тока: переключающая трубка MOS и индуктор накопления энергии образуют схему преобразования напряжения. Входной импульс усиливается двухтактным усилителем, а затем приводится в действие для возбуждения МОП-трубки, чтобы напряжение постоянного тока заряжалось и разряжало индуктор, чтобы можно было заменить другой конец индуктора. Напряжение.

LC колебательный и выходной контур: убедитесь, что напряжение 1600 В для запуска лампы, и уменьшите напряжение до 800 В после запуска лампы.

Как работает инвертор — Работа инвертора с блок-схемой и пояснениями

Инвертор n используется для обеспечения бесперебойного питания 220 В переменного или 110 В переменного тока (в зависимости от сетевого напряжения в конкретной стране) для устройства, подключенного в качестве нагрузки к выходной розетке.Инвертор подает постоянное напряжение переменного тока на свою выходную розетку, когда нет источника питания переменного тока.

Давайте посмотрим, как инвертор делает это возможным. Чтобы понять, как работает инвертор, мы,
, должны учитывать следующие ситуации.

• При наличии источника питания переменного тока.
• при отсутствии сетевого питания переменного тока.

При наличии источника питания переменного тока.

W Когда есть питание от сети переменного тока, датчик сети переменного тока определяет его, и питание поступает на секцию реле и зарядки аккумулятора инвертора.Главный датчик переменного тока активирует реле, и это реле будет напрямую передавать питание переменного тока на выходную розетку. В этой ситуации нагрузка будет управляться сетевым напряжением. преобразуется в напряжение постоянного тока (обычно 12 В или 24 В постоянного тока), затем регулируется, и аккумулятор заряжается с его помощью. Существуют специальные схемы для измерения напряжения аккумулятора, и когда аккумулятор полностью заряжен, зарядка прекращается. схема непрерывной зарядки, которая поддерживает постоянный полный заряд аккумулятора.

Когда нет источника питания переменного тока.

W Если питание от сети переменного тока недоступно, схема генератора внутри инвертора вырабатывает управляющий МОП-сигнал 50 Гц. Этот управляющий МОП-сигнал будет усилен драйверной секцией и отправлен в выходную секцию. Используются МОП-транзисторы или транзисторы. Эти полевые МОП-транзисторы или транзисторы подключены к первичной обмотке инверторного трансформатора. Когда эти переключающие устройства получают сигнал возбуждения МОП от схемы драйвера, они начинают переключаться между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ с частотой 50 Гц.Это переключающее действие полевых МОП-транзисторов или транзисторов вызывает ток 50 Гц в первичной обмотке инверторного трансформатора, что приводит к 220 В переменного или 110 В переменного тока (в зависимости от соотношения обмоток инверторного трансформатора) на вторичной обмотке или инверторном трансформаторе. напряжение поступает на выходное гнездо инвертора с помощью переключающего реле.

Автоматизация в инверторе.

I nverter содержит различные схемы для автоматического определения и решения различных ситуаций, которые могут возникнуть, когда инвертор работает или находится в режиме ожидания. Эта секция автоматики отслеживает такие условия, как перегрузка, перегрев, низкий заряд батареи, перезарядка и т. Д. В зависимости от ситуации секция автоматизации может переключить батарею в режим зарядки или выключить. Различные условия будут сообщены оператору посредством светящихся светодиодов или звуковой сигнализации. В современных инверторах ЖК-экраны используются для визуальной индикации условий.

——————————————————————————————-

Блок-схема базового инвертора.

——————————————————————————————-

Внутри инвертора.

——————————————————————————————-

Некоторые инверторы, имеющиеся в продаже.

Принцип работы, схема, классификация и применение

Инвертор — одна из наиболее часто используемых электронных схем в большинстве приложений. Это схема, которая преобразует постоянный источник постоянного тока в переменный источник переменного тока для питания нагрузок переменного тока. Широко используется в коммерческих, авиационных, жилых и промышленных помещениях.Его можно рассматривать как основу для большинства приложений. Он часто используется в качестве связующего звена между источником постоянного тока и нагрузкой. Во многих случаях он также действует как блок сопряжения между источником переменного тока и нагрузкой. Например, при управлении скоростью асинхронного двигателя питание переменного тока, но питание переменного тока преобразуется в постоянный ток с помощью схемы выпрямителя, и снова постоянный ток преобразуется в переменный ток с помощью инвертора и подается на асинхронный двигатель. Это помогает улучшить качество электроэнергии за счет устранения гармонических составляющих.

Что такое инвертор?

Определение: Инвертор — это электронная схема, которая преобразует постоянный источник постоянного тока в переменный источник переменного тока.Инвертор используется для управления нагрузками переменного тока от батареи или управления нагрузками переменного тока посредством преобразования переменного тока в постоянный. Инверторы также доступны как однофазные инверторы и трехфазные инверторы. Конечно, в трехфазном инверторе требуется больше операций переключения. Давайте посмотрим на принципиальную схему и принцип работы однофазных и трехфазных инверторов.

Однофазный инвертор

Однофазный инвертор или также называемый полумостовыми инверторами, преобразователи питания постоянного тока в однофазное питание переменного тока.Для этого используются два переключающих устройства для преобразования постоянного тока в переменный. Диоды, конденсаторы помогают схеме работать без сбоев.

Принцип работы однофазного инвертора

Как следует из названия, полумостовой инвертор, выходной сигнал варьируется от + Vs / 2 до -Vs / 2. Как показано на схеме, два переключающих устройства соединены в одну общую ветвь или также называемую ветвью. Это переключение может быть SCR, MOSFET или IGBT. Как правило, мы используем MOSFET для высокочастотных приложений. Еще одно преимущество MOSFET — это низкие коммутационные потери, но высокие потери проводимости.

Однофазный инвертор

Как показано на схеме, у нас есть два переключающих устройства S1 и S2. Чтобы получить один цикл переменного напряжения, каждое устройство запускается одновременно. Другой выключен в тот же момент. Например, чтобы получить положительный цикл переменного питания, устройство S1 включается, а S2 остается выключенным. Аналогично, чтобы получить отрицательный цикл переменного питания, устройство S2 включается, а S1 остается выключенным. Выходная волна показана ниже.

Полумост формы выходного напряжения

Как показано на выходном рисунке, когда S1 проводит от 0 до T / 2, получается выход + Vs / 2.Аналогично, когда S2 проводит от T / 2 к T, получается выходной сигнал -Vs / 2. Следовательно, выходной сигнал чередуется между + Vs / 2 и -Vs / 2, что считается переменным напряжением. T — общий период работы двух устройств. Можно отметить, что форма волны выходного напряжения представляет собой ступенчатую форму прямоугольной волны. В инверторах мы никогда не получаем синусоидальную форму волны. Ступенчатая прямоугольная форма волны чередуется между двумя значениями, что считается переменным напряжением. То же самое и с трехфазным инвертором.

Трехфазный инвертор

Как показано на принципиальной схеме, это трехфазный инвертор, также называемый полномостовым инвертором. Всего для схемы нам потребуется шесть коммутационных устройств. От источника постоянного тока мы получаем трехфазное переменное напряжение на стороне нагрузки.

Схема трехфазного инвертора

Принцип работы трехфазного инвертора

Во-первых, устройства должны быть пронумерованы для правильной работы. Обратите внимание, у нас шесть устройств, по два на одной ножке.Эта схема также называется трехсторонней операцией. За нумерацией устройств стоит логика. Устройства пронумерованы в соответствии с последовательностью срабатывания. Это означает, что, как показано на схеме, переключатель S2 срабатывает после S1, и аналогично для остальных устройств. Требуемый выход представляет собой трехфазное напряжение, что означает, что требуются трехфазные последовательности, разделенные на 120 градусов каждая. Для каждой последовательности фаз задействуется одна пара коммутационных устройств. Это означает, что для получения фазы R включается S1-S2.Для получения фазы Y включают S3-S4, а для получения фазы B включают S5-S6. Форма выходного сигнала показана ниже.

Выходное напряжение трехфазного инвертора

Как показано на схеме, мы получаем ступенчатую прямоугольную форму волны. Следует отметить одну важную вещь: должна быть временная задержка между срабатыванием одного устройства и другого. Например, когда мы получаем фазу R, мы запускаем S1 и S2. S1, S2 не запускаются одновременно. Есть задержка 60 градусов. Однако каждое устройство может быть диодом или полевым МОП-транзистором, проводящим на 120 градусов.Опять же, время проведения и момент срабатывания также зависят от режима проводимости. У нас есть два режима: 180-градусный режим проводимости и 120-градусный режим проводимости. Принципиальная разница в 120 градусах проводимости, для каждого устройства дана преднамеренная задержка в 60 градусов, чтобы избежать короткого замыкания двух устройств.

Приложения

Инверторы применяются в промышленности, жилом секторе и т. Д. Это одно из наиболее часто используемых устройств.Кратко описаны несколько приложений.

1. Источник бесперебойного питания (ИБП) — Это обычно используемые схемы в компьютерных системах. Чтобы избежать внезапного отключения питания компьютерных систем, компьютеры получают питание через ИБП.
2. Контроль скорости электродвигателя — В этом приложении переменный ток преобразуется в постоянный с помощью выпрямителя, а постоянный ток снова преобразуется в переменный с помощью инвертора. Это помогает получить переменный переменный ток от фиксированного постоянного тока. На стороне нагрузки мы можем получить переменный ток переменного тока для управления скоростью двигателя (контроль напряжения якоря).
3. Холодильные компрессоры — В этом случае он используется для управления скоростью привода двигателя компрессора для переменного охлаждения.
4. Высоковольтные системы постоянного тока (HVDC) — В этом случае для передачи мощности на большие расстояния мощность переменного тока преобразуется в постоянный ток, который передается, и снова постоянный ток преобразуется обратно в переменный ток с помощью инверторов. Это преобразование необходимо для преодоления проблем со стабильностью передачи переменного тока.
5. S olar Фотоэлектрические элементы (фотоэлектрическая матрица) — Одна из самых последних технологий в области преобразования энергии из возобновляемых источников. Здесь энергия солнечного света используется для производства электроэнергии с помощью солнечных батарей.Солнечные элементы производят постоянный ток, который снова преобразуется в переменный ток с помощью инверторов.

Другие часто используемые приложения: индукционный нагрев, электросеть, хранение энергии и т. Д.

Как сделать инвертор?

Однофазный инвертор легко собрать даже дома. Для этого требуется аккумулятор, МОП-транзисторы, нагрузка переменного тока и соединительные провода. Как показано на рисунке для однофазного инвертора, его можно легко подключить для получения переменного напряжения переменного тока.

Часто задаваемые вопросы

1).В чем разница между ИБП и инвертором?

ИБП или источник бесперебойного питания в основном используется для хранения энергии с помощью батарей. Но инверторы используются для преобразования постоянного тока в переменный для управления или питания нагрузок переменного тока. Комбинация ИБП и инверторов образует коммерческие ИБП, продаваемые на рынке.

2). Что опасно, переменный или постоянный ток?

Учитывая величину, постоянный ток опаснее переменного тока. Переменный ток меняет свою величину, но постоянный ток — это фиксированная величина.

3). На чем будет работать инвертор мощностью 3000 Вт?

С инвертором мощностью 3000 Вт многие домашние приложения, такие как два вентилятора, три ламповых светильника, телевизор, компьютерная система и т. Д., Могут легко работать в течение 3-4 часов. Однако следует избегать тяжелых нагрузок, таких как кондиционер, холодильник и т. Д.

4). Сколько ампер потребляет инвертор?

Отв. Расчет прост. Мощность задается как произведение напряжения и тока. Таким образом, инвертор на 300 Вт, 15 В может потреблять до 20 А.Однако, учитывая потери, значения меньше.

5). Что такое технология двойного инвертора?

Двойной инверторный переменный ток — это передовая технология, в которой используется сдвоенный роторный компрессор, обеспечивающий более эффективную работу с меньшим уровнем шума. Использование сдвоенных ротационных компрессоров улучшает балансировку ротора и моменты сжатия.

Мы видели принципиальную схему, принцип работы однофазных и трехфазных инверторов, а также формы сигналов. Мы также познакомились с применением и особенностями инверторов.Одним из последних достижений в управлении нагрузками переменного тока с использованием инверторов является широтно-импульсная модуляция выходного ступенчатого прямоугольного сигнала. Это обеспечивает эффективное и точное управление скоростью асинхронных двигателей. Можно задуматься над тем, что в чем принципиальная разница между синусоидальной широтно-импульсной модуляцией и пространственно-векторной широтно-импульсной модуляцией?

Принцип работы инвертора | Как работает инвертор?

Принцип работы инвертора

Принцип работы инвертора

Принцип работы инвертора: Инвертор — это электронное устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный.Мы должны помнить, что инвертор никогда не вырабатывает никакой энергии, питание обеспечивается источником постоянного тока.

В большинстве случаев входное напряжение постоянного тока обычно ниже. Мы не можем использовать более низкое напряжение в бытовой технике. Вот почему нам нужно использовать инвертор, когда мы используем солнечную панель.

Существует два типа инверторов: модифицированные прямоугольные инверторы и синусоидальные инверторы. Модифицированные преобразователи прямоугольной формы на самом деле представляют собой прямоугольную волну, где периодически напряжение 0

В процессе преобразования напряжение увеличивается.Из закона Ома мы знаем, что повышенное напряжение также ведет к уменьшению тока. Таким образом, общий ток уменьшается, когда сигнал постоянного тока преобразуется в переменный ток

.

В зависимости от принципа работы существует два типа инверторов:

1. Автономные инверторы
2. Преобразователи сетевых стяжек.

Автономные инверторы

Это основной тип инверторов, которые наряду с преобразованием постоянного тока в переменный, а также увеличивают амплитуду напряжения, следовательно, изменяют частоту.

Этот вид инверторного выхода обычно имеет синусоидальную форму, но в некоторых случаях выходной сигнал искажается по нескольким причинам и появляется в виде измененной синусоидальной волны или прямоугольной волны.

Преобразователи сетки

Как видно из названия, выходная мощность переменного тока подается в сетевую сеть. Например, масштабный блок питания. Затем мощность распределяется по агрегату. По этой причине он имеет сложную конструкцию и внутреннюю схему, потому что они должны синхронизироваться с сетью электроснабжения.

Это два основных типа инвертора. Инверторы могут быть огромными и тяжелыми, особенно в том случае, если они работали в аккумуляторных батареях, поэтому они могут работать независимо. Кроме того, они производят сгустки тепла, поэтому у них есть обширные теплоотводы (металлические противовесы), а также регулярно охлаждающие вентиляторы.

Прочтите как работает транзистор

Как работают инверторы — инженерное мышление

Как работают инверторы.В этой статье мы рассмотрим, как работает инвертор для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Инверторы используются в фотоэлектрических массивах для обеспечения питания переменного тока в домах и зданиях. Они также интегрированы в частотно-регулируемые приводы (VFD) для обеспечения точного управления системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в здании путем управления скоростью, крутящим моментом и направлением вращения асинхронных двигателей переменного тока, соединенных с вентиляторами, насосами и компрессорами. Прокрутите вниз, чтобы просмотреть видеоурок

Отличным примером того, как инвертор был интегрирован в систему охлаждения, чтобы обеспечить точное управление, а также разблокировать экономию энергии, является компрессорно-конденсаторный агрегат Danfoss Optyma ™ Plus INVERTER.Инвертор Optyma ™ Plus сочетает в себе ведущий на рынке опыт в проектировании компрессорно-конденсаторных агрегатов с уникальными преимуществами бесступенчатой ​​инверторной спиральной технологии. Результат — повышение энергоэффективности на 25% в адаптивном пакете для средне- и высокотемпературных холодильных систем в диапазоне от 2 кВт до 9 кВт с R407A, R407F и R404A. Узнайте больше об ИНВЕРТОРЕ Optyma ™ Plus

Узнайте больше об инверторах здесь — нажмите здесь

Что такое инвертор?

Начнем с основ.Вы, наверное, знаете, что существует два разных типа электроэнергии: постоянный ток (DC), который подается от батарей, солнечных батарей и т. Д. Этот тип энергии в основном используется небольшими цифровыми устройствами с печатными платами и т. Другой тип питания — это переменный ток (AC), он подается от электрических розеток в ваших домах и обычно используется для питания более крупных приборов. У обоих типов власти есть свои применения и ограничения, поэтому нам часто нужно преобразовывать их, чтобы максимально использовать их.

Инвертор преобразует постоянный ток в переменный

Инвертор — это устройство, которое используется для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC).

Осциллограф постоянного тока

Если вы использовали осциллограф для просмотра сигналов этих двух типов мощности, вы увидите, что постоянный ток находится на максимальном напряжении и продолжается по прямой линии. Это потому, что ток течет только в одном направлении, поэтому его называют постоянным током. Это немного похоже на реку или канал, он всегда на вершине и течет в одном направлении.

Образец осциллографа переменного тока

Если вы использовали осциллограф для просмотра переменного тока, вы увидите волнообразный рисунок, в котором напряжение чередуется между двумя пиковыми напряжениями в положительной и отрицательной половине цикла. Это потому, что ток движется вперед и назад. Это немного похоже на прилив в океане, где он достигает своего максимального прилива и максимального отлива, а течение воды меняет направление между ними на пики.

Итак, инвертор просто преобразует постоянный ток в переменный, и это очень полезное изобретение.Вы также можете преобразовать переменный ток в постоянный с помощью выпрямителя, который обычно встречается в некоторых устройствах. Если вы хотите узнать больше об электричестве, посмотрите наше предыдущее видео о том, как работает электричество.

Где используются инверторы?

Инверторные приложения

Обычное и довольно простое применение инверторов — это фотоэлектрические батареи, поскольку они генерируют мощность постоянного тока, но бытовые приборы в вашем доме будут использовать мощность переменного тока, поэтому ее необходимо преобразовать для использования. Вы также можете купить портативные инверторы для своего автомобиля, которые позволяют использовать автомобильный аккумулятор для питания небольшой бытовой техники.

Чуть более сложный способ их использования — интеграция в частотно-регулируемые приводы (VFD), также известные как приводы с регулируемой скоростью (VSD), для управления скоростью, крутящим моментом и направлением двигателей переменного тока для достижения очень точного управления, которое также позволяет экономить энергию. Вы найдете их на вентиляторах, насосах, компрессорах и практически на любом вращающемся оборудовании. Они используются во всех отраслях промышленности и широко используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для промышленных и коммерческих объектов.
В этом приложении инвертор соединен с выпрямителем, и входящая мощность переменного тока преобразуется в постоянный ток, а затем обратно в переменный, но контроллеры изменяют частоту синусоидальной волны.

Манипулируя этим, можно точно контролировать поведение двигателей, и, таким образом, при подключении к вентилятору, насосу или компрессору это также можно точно контролировать.
Частично так работает инверторно-конденсаторный агрегат Danfoss Optyma plus, у него очень умный контур управления, который измеряет охлаждающую нагрузку, а затем изменяет скорость двигателя, который изменяет скорость спирального компрессора и который увеличивает или уменьшает холодопроизводительность, соответствующая нагрузке и обеспечивающая точный контроль температуры, а также экономию энергии.

Как работают инверторы

Схема простого инвертора

Рассмотрим упрощенную схему, в которой источник постоянного тока используется для питания нагрузки переменного тока. Для преобразования постоянного тока в переменный есть 4 переключателя. Переключатели спарены вместе, так что переключатели 2 и 3 размыкаются, когда замыкаются 1 и 4, и наоборот. Это заставит ток через нагрузку в переменном направлении, поэтому нагрузка будет испытывать переменный ток, даже если он исходит от источника постоянного тока.

Если переключатели 2 и 3 замкнуты, а переключатели 1 и 4 разомкнуты, это вызовет протекание тока через правую сторону лампы.
Если переключатели 1 и 4 замкнуты, а 2 и 3 разомкнуты, это заставит ток течь через левую сторону лампы.

Простая анимация переключения инвертора

Итак, вы можете видеть, что есть источник постоянного тока, но лампа испытывает переменный ток.

Лампа не будет воспринимать это как синусоидальную волну, поскольку внезапное переключение приведет только к прямоугольной волне. Острые углы прямоугольной волны могут повредить электрооборудование, поэтому их необходимо сгладить.

Переключение также слишком быстро для человека. Если учесть, что электричество, которое вы получаете в розетках вашего дома, будет подаваться с частотой 50 или 60 Гц, в зависимости от того, в какой точке мира вы находитесь. Это означает, что ток должен менять направление 50-60 раз в секунду.

Для достижения требуемой скорости переключения инженеры используют специальные электронные компоненты, такие как диоды, IGBT, MOSFET и т. Д.

Инвертор, использующий IGBT

Рассмотрим пример трехфазного питания двигателя.Вы можете видеть, что эта схема имеет источник постоянного тока и нагрузку переменного тока, а для преобразования постоянного тока в переменный ток есть связка IGBT, которые подключены к контроллеру. Этот контроллер отправит сигнал каждому IGBT, сообщая ему, когда нужно открывать и закрывать. Эти IGBT соединены вместе.

Анимация переключения IGBT инвертора

Когда на схему подается питание, вы можете видеть, что контроллер переключает пары IGBT, чтобы позволить току проходить через них в течение заданного времени, так что двигатель будет испытывать переменный ток, в этом примере переменный ток. ток в 3 фазах.

Как используются инверторы для управления скоростью двигателя

Если мы внимательно посмотрим на IGBT, мы увидим, что они на самом деле открываются и закрываются пульсирующим образом несколько раз за цикл. Это известно как широтно-импульсная модуляция.

Что происходит, так это то, что цикл был разбит на несколько более мелких сегментов, и контроллер сообщает IGBT, на какой период времени нужно закрыться, во время каждого сегмента.

Путем размыкания и замыкания переключателей на разное время в течение каждого сегмента каждого цикла, IGBT могут пропускать ток различной величины через цепь и в двигатель.

Результатом этого является то, что средняя мощность по каждому сегменту приведет к синусоидальной диаграмме. Чем больше сегментов разбивается на цикл, тем более гладкой будет синусоидальная волна и тем ближе она будет имитировать реальную синусоидальную волну переменного тока.
Двигатель будет видеть среднее значение и, следовательно, будет испытывать синусоидальный переменный ток.

Широтно-импульсная модуляция

Контроллер может изменять количество времени, в течение которого IGBT открыты, чтобы увеличивать или уменьшать частоту и длину волны для управления скоростью, крутящим моментом и направлением двигателей, а с помощью нескольких дополнительных контуров управления его можно использовать для точного соответствия требуемому загрузка, чтобы обеспечить точное управление системой и разблокировать экономию энергии.