Инвертор что это такое

Что лучше: инвертор или обычный кондиционер?

март 2020

И не потому, что он дороже на 15-20% и это выгодно компании. Наценка минимальна как на инверторных, так и на классических «on/off» моделях.

Вот три фактора:

• более надёжный и более долговечный
• более экономичный и тихий в эксплуатации
• чётче держит температуру, обеспечивая функцию климат-контроля

Так какой кондиционер выбрать: с инверторным управлением или классическим? Мы бы советовали поставить именно инверторную сплит-систему. Это ещё 8-7 лет назад они стоили чуть ли не вдвое дороже своих аналогов. Но теперь разница в стоимости составляет 15-20%: при сравнении on/off модели с базовым инвертором одного производителя.

Примерно 95% монтируемого оборудования — это инвертора. Классические системы кондиционирования монтируются в подавляющем большинстве случаев либо в серверных комнатах (дополнительно оборудуются зимним комплектом для работы до -40 на холод) или в бюджетные учреждения, где требуется «дёшево и сердито». В квартиры и загородные дома выбирают технику получше.

Инверторный кондиционер — это кондиционер, который имеет функцию управления скоростью (мощностью) вращения компрессора внешнего блока с целью плавного регулирования интенсивности теплоотдачи.

Сердце инвертора — это плата управления с индуктивной катушкой, этот набор позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный, а затем опять в переменный с требуемой частотой, что в свою очередь позволяет управлять мощностью электропривода компрессора внешнего блока.

Преимущества инверторных сплит-систем

Что даёт инвертор?

• Плавность работы кондиционера, не в пример обычным on/off моделям: максимальный режим вращения с последующим полным отключением и включением при повышении температуры
• Экономная работа кондиционера. Объясняется это тем, что более плавная работа требует меньших затрат электроэнергии. Помимо этого инверторные кондиционеры могут работать при более широких температурных диапазонах Повышенная надёжность. Экономия ресурса основных агрегатов достигается за счёт отсутствия цикличных включений/выключений, также нет скачков напряжения в сети при работе инверторной сплит-системы

Всё большее количество кондиционеров выпускается с применением инверторной технологии: более 90% мирового производства настенных кондиционеров приходится на инверторные кондиционеры! Многие компании (в первую очередь лидеры отрасли — японские бренды Daikin, Mitsubishi Electric) заявляют о ближайшем (2020-2021гг.) отказе от производства on/off моделей, как морально устаревших и мало эффективных.

Установка на стадии ремонта

Первый инверторный кондиционер был создан инженерами компании Toshiba. Этот производитель до сих пор является одним из лидеров по производству суперсовременных сплит-систем инверторного типа. Далее мы подобрали несколько вариантов наиболее востребованных мощностей компрессора (на площадь от 20 до 35 м2).

Доступные модели инверторных сплит-систем

Возможности и требования у всех разные. Если вам необходима тонкая фильтрация воздуха, возможность управления кондиционером по смартфону из любой точки мира, безупречно тихая работа в 19 дБ (для спальник или детской комнаты) или же дизайнерский вариант в различных цветовых решениях — мы подберём. Да, цена будет иной, но и функционал изменится.

Мы представили именно базовые инверторные модели. Средняя стоимость в выборке примерно от 32000 до 50000 руб. уже с услугой по установке кондиционера.

Базовый инверторный кондиционер Hisense

Хороший базовый инвертор. С отличным функционалом: кликните по модели и вы убедитесь в этом сами. Родной бренд для крупнейшей в Китае и одной из самых технологичных корпораций — Hisense. Низкий уровень шума (всего 23 дБ.), интересный дизайн и эффективность работы класса «А»!

Фильтр со степенью очистки UHD (Ultra Hight Density) дополнен системой очистки с ионами серебра и фотокаталитическим встроенным фильтром. Возможность управления потоком во всех направлениях с пульта по системе 4D.

Базовый инверторный кондиционер Mitsubishi Electric

Непревзойдённое качество исполнения. Даже недорогие модели Mitsubishi Electric утрут нос многим производителям. Это профессиональный японский бренд, по праву считается (наравне с Daikin, здесь нужно оговориться) №1 в системах кондиционирования в мире! И не по объёму производства (здесь пальма первенства у китайцев — делают много), а по качеству и надёжности!

Ещё особенность: данная серия, как и большинство кондиционеров Mitsubishi Electric, могут быть установлены на старые коммуникации без промывки фреоновой трассы! Существенная экономия при замене старого кондиционера.

Базовый инверторный кондиционер Daikin

А это уже премиальный производитель. Выпущена линейка-убийца конкурентов. Уровень шума — всего-то 21 дБ.

при пороге слышимости человеческого уха в 26 дБ, что гарантированно позволяет ставить его в спальне или детской, не переживая за свой сон и отдых — только комфорт. Множество полезных функций (покачивание жалюзи, режимы тихой и ночной работы, настройка по таймеру).

Неплохой уровень фильтрации и эстетичный внешний вид, исключительная экономичность и надёжность японского производителя — лидера рейтинга кондиционеров!

Да. Сборка — Чехия!

Базовый инверторный кондиционер Fujitsu

Одна из самых доступных линеек у японского производителя. Fujitsu — отличный выбор: не так сильно раскручен и известен, но в мире инженеров климатической техники пользуется заслуженным уважением.

Фильтрация воздуха, тихий режим работы, чрезвычайная эффективность — отличительные особенности данной модели, которая является одним из лучших кондиционеров для квартиры.

Свяжитесь с нашими менеджерами, они квалифицировано помогут подобрать модель, подходящую непосредственно под параметры вашего помещения, расскажут о порядке и особенностях установки сплит-систем.

Установка инверторных кондиционеров

Мы являемся монтажной организацией полного цикла, т.е. предоставляем все виды услуг по организации систем кондиционирования и вентиляции помещения. При обращении к нам мы не только грамотно проконсультируем вас по вопросу подбора оборудования, но и вышлем специалиста для выполнения замера помещения и составления окончательного предложения. При необходимости выполним проект как системы кондиционирования, так и вентиляционной системы.

«Проект Климат» — профессиональная инженерная компания: узкая специализация на проектировании, установке и обслуживании систем и вентиляции. Штат обученных и опытных профессионалов. Собственный сервисный центр!

Пример второго этапа работ по установке двух кондиционеров Daikin

К объекту

Прокладка коммуникаций под три кондиционера на стадии ремонта

К объекту

Готовый ремонт. Стараемся аккуратно и лаконично выполнить монтаж

К объекту

Первый этап установки кондиционеров: трасса и дренаж в штрабе

К объекту

О компании «Проект Климат»

Огромным плюсом в работе инверторной сплит-системы является то, что для скорейшего достижения выставленной с пульта управления температуры «мозги» инвертора увеличивают обороты, а соответственно и мощность, вращения двигателя компрессора.

Работа кондиционера происходит в усиленном режиме до тех пор, пока в помещении, где расположена сплит-система температура не станет равной выставленной Вами с пульта управления. При достижении заданного параметра скорость вращения привода электродвигателя снижается, но в отличие от не инверторной модели компрессор продолжает работать.

Результат — более плавное поддержание постоянной температуры. Также стоит отметить и минимальные отклонения в поддержании заданной температуры.

Узнать подробнее о принципе инверторной технологии:

• Инвертору нет надобности заново запускать двигатель в работу, как не инверторному: компрессор итак всегда включён. Во время работы инверторного кондиционера отсутствуют постоянные включения/выключения компрессора внешнего блока. Это позволяет уменьшить энергопотребление, снизить уровень шума, более точно поддерживать установленную температуру (температурные колебания не превышают 1,0 °C), работать в более широком диапазоне наружных температур. Многие путают включение и выключение компрессора, расположенного во внешнем блоке с включением и выключением вентилятора, находящегося во внутреннем блоке сплит-системы. Так вот: разницы в работе инвертора и обычного оборудования вы практически не ощутите, т.к. вентилятор внутреннего блока вращается постоянно, трубки теплообменника достаточно долго холодные и при выключенном компрессоре, кондиционер всегда обдувает помещение холодным воздухом, вращая при этом (если заложено программой и позволяет функционал) створками жалюзи равномерно распределяя воздух по помещению. В общем — работают практически одинаково. У неинверторного кондиционера лишь немного скачет температура выходящего воздуха (как раз-таки это и есть результат подключения компрессора).
• Положительным моментом является тот факт, что из-за отсутствия амплитудных циклических в включений/выключений компрессора продлевается срок службы оборудования. Физика проста: запуск в работу компрессора (как и холодный запуск двигателя) сопровождается повышенным износом трущихся деталей из-за того, что масло, находящееся во фреоновой смеси, в компрессоре стекает в картер и первые секунды он работает без смазки (металл о металл).

В итоге можно сказать, что обе технологии управления мощностью имеют право на жизнь, обе создают комфорт в Вашем доме. Но давайте подведём результат.

К сильным сторонам инверторных систем можно отнести следующее:

• быстрый выход на заданный температурный режим. Скорость объясняется возможностью повышения частоты тока и, соответственно, мощности электропривода компрессора;
• плавное поддержание заданной температуры из-за отсутствия циклических включения и выключений;
• работа двигателей вентиляторов на малых оборотах снижает уровень шумов как внутреннего блока (от 20 до 26 дБ), так и наружного;
• экономия при расходе электроэнергии (до 60% в сравнении с предыдущими сериями не инверторных блоков!)

Слабые стороны:

• относительная дороговизна моделей в сравнении с обычными блоками. Стоимость такого оборудования на 10-25% выше своих стандартных собратьев;
• раньше отмечалась повышенная чувствительность к перепадам напряжения. Но на настоящий момент у большинства ведущих производителей инверторной техники имеется встроенная защита от перепадов напряжения

Возврат к списку

Источник: https://www.projectclimat.ru/info/articles/chto_luchshe_invertor_ili_obyichnyiy_konditsioner/

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

Одним из наиболее важных достижений науки в XIX веке стало установление электричества. Благодаря этому у человека появилась возможность выполнять любую работу после захода солнца, что раньше было невозможным. Сегодня существует два вида тока — постоянный и переменный, но специалистов всегда интересовала возможность превращения одного в другой, что привело к появлению инвертора. Что это такое и принцип работы можно узнать из соответствующей литературы.

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

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

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

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

Типы электричества

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

Такое представление довольно обобщенное, но основная идея правильная. Схема напоминает сплошную электрическую петлю, приводящую в работу обычный фонарик. Однако в больших бытовых приспособлениях электричество работает по-другому. Розетки, вмонтированные в стену, поставляют приборам источник энергии, основанный на переменном токе (AC). В нем электричество переключается с большой скоростью, составляющей 50−60 раз в секунду, то есть частота таких переключений — 50−60 Гц.

Обычному человеку, который не обладает знаниями в области электроники, не совсем понятно, как такой ток питает приборы, если постоянно меняет направление своего движения. Однако ответ на этот вопрос прост. Например, можно взять обычную настенную лампу, работающую от источника переменного тока. При включении ее в розетку электроны начинают активно двигаться, меняться местами и менять направление движения. Весь процесс происходит очень быстро, поэтому в проводах образуется тепло.

Именно это тепло и будет переходить в лампу, приводя к ее свечению. Переменный ток также эффективно питает приспособления, как и постоянный, но электроны в нем движутся на месте.

Общие сведения о приборе

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

Инвертор же выполняет совершенно противоположную функцию. Можно рассмотреть его работу на примере обычного фонарика. Прибор небольшой и питается от встроенного аккумулятора, который становится источником постоянного тока. Если извлечь его из приспособления, перевернуть другим полюсом и снова установить, разницы в работе или в качестве освещения не будет заметно. Однако электричество будет протекать по-другому.

Такой процесс можно сравнить с механическим преобразователем, когда человеческие руки поворачивают аккумулятор со скоростью 50−60 раз в секунду. Конечно, приборы, которые можно приобрести в специализированных магазинах, работают несколько иначе. Для постоянного изменения направления движения электронов используются магнитные переключатели. Однако такая конструкция только у приспособлений механического типа.

Электронные инверторы меняют направление плавно, исключая резкие перепады напряжения. Второй тип считается более предпочтительным вариантом, поскольку постоянные скачки напряжения отрицательно отражаются на функционировании некоторых электроприборов. Конструкция таких инверторов оснащена специальными индукторами и конденсаторами. Эти детали смягчают поток энергии на входе и выходе, за счет чего и образуется плавный источник питания для электроприборов.

В некоторых случаях инверторы применяются для трансформаторов с целью преобразования источника переменного тока на более высокую или низкую частоту в зависимости от нужд конкретного потребителя. Стоит отметить, что выходная мощность всегда меньше входной. Это необходимо для нормального функционирования устройств. Любой трансформатор или инвертор не может выделять больше энергии, чем потребляет, поскольку некоторая ее часть теряется.

Принцип работы

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

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

В минуту происходит около 3000 изменений в потоке электронов.

Механический инвертор работает несколько иначе и посредством специальных магнитов также быстро изменяет направление тока. Принцип его функционирования напоминает дверной звонок. При нажатии на кнопку человек воздействует на пружину, которая подает сигнал к изменению мощности и потока электроэнергии. При отпускании все возвращается в исходное положение. Устройство также оснащено специальным контроллером, который выполняет и другие функции:

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

Благодаря этому даже механическая модель устройства позволяет крупным электроприборам работать бесперебойно.

Классификация устройств

Существует множество моделей инверторов. Они могут быть массивными и оснащенными специальными аккумуляторами. Выпускаются портативные модели, которые имеют небольшие размеры и используются в разных целях. Разделяют приспособления и по мощности, которую они потребляют и производят. Этот параметр считается основным при выборе, особенно если необходим высокий показатель, например, на производстве.

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

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

Автономные модели обычно используются для кратковременной работы и не зависят от источника тока. Отдельные приборы предназначены специально для постоянного подключения к сети. Иногда устройства оснащают солнечными батареями.

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

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

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

Сварочные инверторы

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

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

Универсальность устройства позволяет использовать его в разных областях, а возможность выбрать лучшую модель по соотношению цены и качества считается одним из важных преимуществ.

Популярные разновидности

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

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

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

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

Во многих моделях присутствуют дополнительные функции. Например, горячий старт увеличивает напряжение на короткий период, что облегчает работу. Для новичков в инверторе существует режим антизалипания. Он предотвращает приварку электрода к кромке, что нередко случается, если человек не имеет большого опыта в этом деле. Форсаж дуги — дополнительная функция, позволяющая исключить прилипание электрода в случае отделения от него большой капли расплавленного металла.

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

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

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

Что делает инвертор – Инвертор (электротехника) — Википедия

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 трансформаторовМагнитопроводы из пермаллоевМагнитопроводы 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

Источник: https://esr-energy.ru/raznoe/chto-delaet-invertor-invertor-elektrotexnika-vikipediya.html

Что такое сварочный инвертор: всё о компактных сварочниках

Инвертор, пришедший на смену обычным сварочным трансформаторам, – это современное электронное устройство, характеристики которого позволяют использовать его для выполнения сварочных работ по различным технологиям.

Кроме основных характеристик, свойственных сварочным аппаратам трансформаторного типа, инверторы обладают и рядом дополнительных возможностей, что делает их использование более удобным и значительно расширяет их технические возможности.

Благодаря этому такое оборудование одинаково успешно может быть использовано как в производственных, так и домашних условиях.

Инвертор сварочный «Сварог» ARC-200

Как работает сварочный аппарат инверторного типа

Инвертор благодаря своим техническим характеристикам может применяться для выполнения сварки электродами различных типов. Отличают такой аппарат компактные размеры, а также легкий вес, что делает его очень мобильным, в отличие от тяжелых и крупногабаритных трансформаторов. Удобно и то, что такой сварочник может вырабатывать как постоянный, так и переменный ток.

Для того чтобы понять, какими преимуществами обладает инвертор, необходимо разобраться в том, как он работает. В основу работы этого аппарата, который начал приобретать массовую популярность только в начале XXI века, заложен совершенно иной принцип в сравнении с функционированием обычного сварочного трансформатора.

Принципиальная схема сварочного инвертора «Дуга-200» (нажмите для увеличения)

Переменный ток, подаваемый на инвертор из обычной электрической сети, сначала выпрямляется, проходя через диодный мост, которым оснащена электрическая схема устройства. После выпрямления уже постоянный ток поступает на силовые транзисторы, которые преобразуют его обратно в переменный, но обладающий повышенной частотой. Чтобы снизить величину напряжения высокочастотного переменного тока и получить сварочный ток требуемой силы, в электрической схеме инвертора используется трансформатор.

Поскольку понижение напряжения высокочастотного тока осуществляется не по такому принципу, как в обычном сварочном аппарате, для этого нет необходимости использовать габаритные трансформаторы, вполне достаточно компактного устройства. После понижения напряжения и увеличения силы тока до требуемой величины его подают на выходной выпрямитель, в котором он преобразуется в постоянный.

Органы управления инвертором на примере аппарата «Форсаж» (нажмите для увеличения)

Использование высокочастотного тока, вырабатываемого инвертором, не только позволяет значительно уменьшить габариты устройства, но и положительно сказывается на процессе горения сварочной дуги, которая отличается высокой стабильностью. Такой сварочный аппарат отличается высоким КПД, так как в нем энергия не расходуется впустую на нагрев трансформаторного железа.

Упрощенная схема работы сварочного инвертора

Таким образом, любое инверторное устройство состоит из таких конструктивных элементов, как:

• выпрямитель, собранный на основе диодного моста (данный блок электрической схемы отвечает за выпрямление переменного тока, поступающего из электрической сети);
• сам инвертор, являющийся генератором высокочастотных электрических импульсов (основу данного блока составляют транзисторы, открывающиеся и закрывающиеся с высокой частотой);
• понижающий трансформатор, который решает задачу понижения высокочастотного напряжения и, соответственно, увеличения силы сварочного тока;
• выпрямитель выходного тока, обладающего высокой частотой (такой выпрямитель, как и входной блок, собран на основе диодного моста);
• специальный электронный блок, предусмотренный для управления режимами работы инверторного аппарата.

Технические возможности инверторных аппаратов

Любой инвертор, являясь сварочным аппаратом, служит для того, чтобы обеспечивать розжиг сварочной дуги и поддерживать ее горение в стабильном состоянии. За счет особенностей своей конструкции инверторный аппарат отлично справляется с такой задачей. Кроме основной функции, современные модели инверторов наделены рядом дополнительных опций, делающих их использование максимально удобным и комфортным. Сюда относятся:

• «Горячий старт» (данная опция позволяет быстрее зажигать сварочную дугу, что осуществляется за счет подачи на электрод дополнительного электрического импульса);
• «Форсаж дуги» (эта функция предполагает, что при резком приближении электрода к поверхности свариваемых деталей автоматически возрастает сила сварочного тока, что препятствует залипанию электрода в такой ситуации);
• «Антизалипание» (данная опция работает следующим образом: при залипании электрода к нему перестает подаваться электрический ток; начинает он поступать только тогда, когда электрод оторван от поверхности соединяемых деталей).

Передняя панель сварочного инвертора «БИМАрк-170»

Некоторые модели инверторных аппаратов также оснащены индикаторами перегрева и опцией автоматического отключения в том случае, если перегрев все-таки произошел. Эта полезная функция предохраняет такое дорогостоящее устройство, каким является инвертор, от перегорания и, как следствие, от затратного ремонта.

Дополнительные опции, описанные выше, особенно полезны для начинающих сварщиков, так как позволяют минимизировать влияние уровня квалификации специалиста на качество выполнения сварки.

Виды инверторов на современном рынке

Сварочные инверторы, представленные на современном рынке, можно разделить на два основных типа.

Бытовые

Такое устройство, как бытовой инвертор, предназначено для выполнения периодических сварочных работ. Стоят эти аппараты недорого, но эксплуатировать их можно время от времени, для интенсивной ежедневной работы они не предназначены. Оптимальными такие инверторы являются в том случае, если вам иногда необходимо выполнять несложные и непродолжительные сварочные работы. Большинство подобных устройств производится в Китае.

Профессиональные

Такое оборудование предназначено для ежедневного многочасового использования, его конструкция изначально рассчитана на активную эксплуатацию. Стоимость этих инверторов, естественно, достаточно велика, но она адекватна их качественным характеристикам.

На рынке также представлены полупрофессиональные инверторные устройства, находящиеся по своим техническим характеристикам и стоимости между бытовым и профессиональным оборудованием.

Кроме вышеперечисленных типов, существуют универсальные устройства, которые также называют комбинированными. Универсальность их состоит в том, что с их помощью можно выполнять сварку по различным технологиям.

Такое инверторное оборудование из-за своей широкой функциональности также относится к категории профессионального.

Технические характеристики инверторных устройств

Выбирая инвертор, в первую очередь ориентируются не на его стоимость, а на его технические характеристики. От того, насколько правильно они будут подобраны, зависит, сможете ли вы использовать такое устройство для выполнения тех работ, для которых оно приобретается.

Важнейшей характеристикой любого сварочного аппарата (и инвертор не является исключением) считается сила тока, которую позволяет получить такое оборудование. Данный параметр оказывает влияние на то, какой толщины детали вы сможете варить при помощи инверторного устройства.

Нет смысла переплачивать за мощный аппарат, если использовать его вы планируете только для сварки нетолстых деталей из черного металла.

Зависимость сварочного тока и используемых электородов от толщины металла

Важным параметром является не только максимальное значение сварочного тока, но и его минимальное значение. На минимальной силе тока выполняют сварку тонколистового металла. Необходимо также учитывать и то, каким образом регулируется сварочный ток – по ступенчатой или плавной схеме. Регулировка тока по плавной схеме, естественно, является более удобной.

На легкость зажигания сварочной дуги оказывает ключевое влияние такой параметр, как напряжение холостого хода. Чем оно выше, тем легче будет зажигаться дуга.

Тип электрического тока, которым питается инверторное устройство, – еще один параметр, который следует обязательно учитывать. На современном рынке представлены инверторы, которые могут работать от сети электрического тока с напряжением 220 и 380 В. Естественно, что для бытового использования целесообразнее выбирать оборудование, работающее от сети с напряжением 220 В.

Достоинства и недостатки инверторов

Высокая популярность инверторов объясняется целым рядом достоинств, которыми они обладают.

• Инверторы отличаются высокой мощностью и широким диапазоном регулирования сварочного тока. — Даже при выполнении работ специалистом не слишком высокой квалификации инверторные устройства позволяют получать сварные швы высокого качества, надежности и привлекательного внешнего вида.
• Инверторы отличаются компактными размерами и незначительным весом. — Устройства данного типа имеют высокий КПД и, как следствие, экономно потребляют электрическую энергию.
• Расплавленный металл в процессе выполнения сварки инвертором разбрызгивается очень незначительно, что способствует экономии расходных материалов и формированию аккуратных сварных швов.
• Неоспорима универсальность инверторных аппаратов, благодаря чему их можно использовать для выполнения сварки по разным технологиям.

Есть у инверторов и недостатки, к наиболее значимым из которых относятся следующие.

• Инверторы стоят довольно дорого, если сравнивать их с обычными сварочными трансформаторами.
• В случае выхода из строя инверторные устройства очень дороги в обслуживании.
• Инверторы, основу конструкции которых составляют сложные электронные схемы, очень критично реагируют на пыль, повышенную влажность и низкие температуры. Именно поэтому область использования таких устройств достаточно сильно ограничена. Для их безаварийной работы необходимо создавать специальные условия и уделять их техническому обслуживанию достаточно много времени (чистка от пыли и др.).
• В комплекте с инверторными устройствами могут быть использованы провода, длина которых не превышает 2,5 метров. Такие короткие провода также относятся к факторам, серьезно ограничивающим область применения инверторов.

В целом, если взвешивать все за и против использования инверторов для выполнения сварки, преимуществ будет значительно больше. Конструкция оборудования обеспечивает быстрое зажигание сварочной дуги и ее стабильное горение в процессе выполнения работ, а благодаря своим техническим возможностям инверторы позволяют получать качественные, надежные и аккуратные соединения с электродами любого типа.

Источник: http://met-all.org/oborudovanie/svarochnye/chto-takoe-svarochnyj-invertor.html

Что такое инвертор: принцип работы, разновидности и области применения

Одна из самых значительных достижений 19-го века была связана не с землей или ресурсами, а с установлением типа электричества, которое все чаще стало внедряться в наши здания. Существует два вида тока: постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Ученых всегда интересовала возможность преобразования одного вида в другой. Так появился инвертор.

История появления преобразователя

В конце 1800-х годов американский электрик-пионер Томас Эдисон (1847−1931) вышел из своей лаборатории, чтобы продемонстрировать, что постоянный ток (DC) является лучшим способом подачи электроэнергии, чем переменный ток (AC), который был новой системой, поддерживаемой его сербским соперником Николой Тесла (1856−1943). Эдисон пробовал всевозможные хитрые способы убедить людей в том, что AC слишком опасен: от электроочистки слона до поддержки использования переменного тока в электрическом стуле для управления смертной казнью. Несмотря на это, система Tesla выиграла тот день, и мир с тех пор довольно много работает на электросети.

Единственная проблема заключается в том, что, хотя многие из наших приборов предназначены для работы с переменным током, маломощные генераторы часто производят постоянный. Это означает, что если вы хотите запустить что-то вроде гаджета с питанием от переменного тока от аккумуляторной батареи постоянного тока в мобильном доме, вам потребуется устройство, которое преобразует DC в AC-инвертор, как его называют.

Электричество постоянного и переменного тока

Когда преподаватели науки объясняют основную идею электричества как поток электронов, они обычно говорят о постоянном токе (DC). Мы узнаем, что электроны немного похожи на линию муравьев, идущих вместе с пакетами электрической энергии так же, как муравьи несут листья.

Это достаточно хорошая аналогия для чего-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема (сплошная электрическая петля), соединяющая батарею, лампу и выключатель, а электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампе, пока вся энергия батареи истощается.

Источник: https://tokar.guru/hochu-vse-znat/chto-takoe-invertor-raznovidnosti-i-pricip-raboty.html

Гибридный инвертор — что это такое?

17.12.2019

Сегодня всё более востребованными становятся гибридные инверторы, но многие люди так до конца и не понимают, для чего используются данные устройства, какую функцию они выполняют.

Сразу стоит сказать, что инвертор — это оборудование, которое предназначено для преобразования низкоуровневого постоянного тока DC (напряжением 12/24В) в переменный AC (220/380В). Источником последнего могут служить солнечные батареи, ветрогенераторы или мини-гидроэлектростанции.

В дальнейшем преобразованный ток подаётся в электрические сети конкретных зданий, на АКБ или в стационарные сети, при этом сразу осуществляется регулировка режима подачи напряжения.

Гибридные инверторы, которые выпускаются разными фирмами, имеют одинаковый принцип действия, однотипные преимущества и недостатки, но у всех моделей есть свои отличительные особенности, от которых зависят рабочие характеристики и режимы применения оборудования. К основным отличиям относятся следующие возможности:

• подмешивание энергии от аккумуляторной батареи к энергии от внешних сетей (в данном случае в приоритете будут источники пост. тока);
• добавление мощности самого оборудования к мощности сети;
• подключение на выходе сетевых фотоэлектрических инверторов;
• регулирование частоты тока на выходе, исходя из уровня напряжения на батареях;
• автоматическое переключение цепи питания потребителей «АКБ — внешние сети», исходя из показаний напряжения на аккумуляторе.

Наиболее часто при выборе гибридных инверторов учитывается их мощность и количество фаз. Данные характеристики во многом зависят от суммарного значения мощности подключаемых солнечных батарей. Зачастую инверторные преобразователи однофазного типа используют при малой мощности (до 5 кВт), а трёхфазные модели — при более высоких показателях до 30 кВт.

Гибридный инвертор: принцип работы

Принцип действия инверторов гибридного типа связан с двойным преобразованием первоначальных параметров сети. Сначала происходит преобразование напряжения, которое подается на входной канал прибора, из DC в АС, после чего показатели повышаются до требуемого значения.

Конструкция гибридных инверторов сочетает в себе элементы и функционал сетевых и оавтономных преобразователей напряжения. Поскольку в составе приборов содержится контроллер заряда, из электрических цепей можно смело убирать такой важный компонент как отдельно устанавливаемая модель контроллера. Инверторы способны синхронизироваться с внешними электрическими сетями, благодаря чему осуществляется перекачивание туда излишек накопленной электроэнергии.

Гибридные преобразователи будут работать даже в случае отсутствия напряжения во внешних сетях, поскольку нагрузка потребителей автоматически переключается на электропитание от аккумуляторной батареи. Данное оборудование позволяет одномоментно пользоваться накопленной энергией из аккумуляторов, зарядка которых осуществляется от солнечных панелей или ветровых генераторов, и энергией от внешних сетей или иных источников (генераторов) без необходимости отключения от этих самых сетей.

Если рассматривать более узконаправленно, то любой инвертор гибридный имеет такой принцип действия, который зависит от условий эксплуатации и времени суток:

• В дневное время энергия от солнца попадает на фотоэлементы, после чего происходит ее трансформирование в электрическую и подача на инверторный преобразователь, где она «адаптируется» под параметры бытовой электросети. Затем с помощью гибридного преобразователя происходит питание бытовых потребителей и зарядка аккумуляторов, а при полной зарядке лишняя выработанная электроэнергия уже сбрасывается в стационарные энергосети по «Зеленому тарифу».
• В вечернее время инверторы питают бытовое электрооборудование от аккумулятора или от электросети (исходя из выбранного режима работы).
• Когда электроэнергия отсутствует, инверторный преобразователь подает электричество от АКБ или солнечных фотоэлементов (зависит от погодных условий и текущего времени).

Чем гибридный инвертор отличается от сетевого и автономного?

Автономный, гибридный и сетевой инвертор имеют ряд отличий, понять которые можно, рассмотрев принцип работы и возможности каждого вида устройств:

• Сетевые. Данные приборы выполняют преобразование выработанной электроэнергии и прямую её подачу в электросеть без возможности подключить аккумуляторные батареи. Применение данного оборудования целесообразно при стабильном энергоснабжении, а также если есть цель получать прибыль, продавая электроэнергию в стационарные сети по «Зеленому тарифу».
• Автономные. Это устройства в течение дня питают бытовые сети и заряжают батареи, а вечером переходят на питание от АКБ. В случае разрядки батарей электрооборудование начинает «питаться» о стационарной электросети, бензо- или дизельного генератора. Такие устройства зачастую используют в местах, где отсутствует доступ к стационарным сетям или если имеются перебои с энергоснабжением. Автономные инверторные преобразователи обеспечивают полную независимость от стационарных сетей.
• Гибридные. Данное оборудование отличается от сетевых и автономных устройств совмещенным функционалом обоих вариантов, а выполняемые функции идеально дополняют друг друга, расширяя сферу применения инверторных преобразователей.

Из вышесказанного можно выделить такие плюсы инверторов гибридного типа перед сетевым и автономным оборудованием:

• возможность зарядки АКБ и пользования их энергией в ночное время суток;
• возможность запрограммировать режимы работы оборудования (потребление, аккумуляция, сброс электрической энергии);
• питание бытовых сетей альтернативными источниками энергии с минимальным использованием электричества из стационарных сетей;
• передача излишков энергии в электросеть по «Зеленому тарифу»;
• частичная/полная независимость от стационарных электросетей;
• при падении напряжения (что нередко наблюдается по вечерам) параметры сети стабилизируется до необходимых значений за счет аккумуляторно-инверторного комплекса.

Выбор гибридных инверторов для использования в бытовых целях является наиболее рациональным решением. В отличие от устройств других типов, которые в основном используются в сферах промышленности, гибридные модели отличаются компактными габаритами, поэтому они более удобны в применении.

Единственный недостаток гибридных инверторов — более высокая стоимость. Но благодаря возможности использования функционала сетевого и автономного оборудования затраты на покупку преобразователей полностью компенсируются.

Гибридный инвертор для солнечных батарей

Если вы ищете сетевой инвертор для дома, коттеджа или производственного помещения, наиболее эффективным вариантом станет устройство, которое одновременно использует стационарную электросеть и энергию, выделяемую солнцем. Данные модели определяют режим подачи напряжения, обеспечивают бесперебойность функционирования гелиосистемы. При этом многие люди путают блоки бесперебойного питания и гибридные инверторы.

Преобразователь тока — это только составной компонент ББП (последний дополнительно комплектуется зарядным приспособлением).

Источник: https://220volt.com.ua/news/useful/invertori/gibridnyj-invertor-chto-eto-takoe.html

Принцип работы инвертора напряжения

Инвертор напряжения (ИН, DC/AC converter) предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой от источника постоянного тока в электрическую энергию переменного тока.

Эта технология применяется в различных сферах. Преобразователи работают как автономно, так и в составе сложных систем, предназначенных для обеспечения электрической энергией различных объектов.

Востребованность инверторов связана с развитием технологий и появлением риска потери ценных данных и остановки оборудования при отключении питания.
В этой статье мы рассмотрим принцип работы инвертора напряжения с чистым синусом и отметим преимущества данной технологии.

Вы узнаете об отличительных особенностях эксплуатации преобразователей от ведущих производителей.

Как работает инвертор напряжения с «чистым синусом»

Принцип работы такого инвертора напряжения выглядит следующим образом.

1. В результате предварительного преобразования формируется напряжение постоянного тока, близкое по значению к выходному синусоидальному напряжению. После этого энергия направляется на мостовой инвертор.

2. На мостовом ИН происходит преобразование постоянного напряжения в переменное. Его форма приближена к синусоидальной.

Нужные характеристики достигаются за счет применения специального принципа управления транзисторами (многократной широтно-импульсной коммутации).
Принцип этой технологии заключается в следующем.

На интервале каждого полупериода соответствующая пара транзисторов мостового ИН многократно коммутируется на высокой частоте. Длительность подачи импульсов варьируется по синусоидальному закону.

3. Высокочастотный фильтр нижних частот придает напряжению точную синусоидальную форму («чистый синус»).
Кроме описанной выше схемы существуют и другие принципы построения и работы инверторов.

Такое оборудование применяют реже, т. к. устройства имеют существенные недостатки по сравнению с инверторами с «чистым синусом».

Преимущества применения инверторов с «чистым синусом»

Начнем с того, что многие современные аппараты оснащают импульсными блоками питания. Для них форма напряжения не имеет значения. Присутствующие на рынке телевизоры, магнитофоны, зарядные устройства и некоторые другие виды техники будут одинаково хорошо работать при подключении к любому инвертору. На режим работы оборудования повлияет только действующее значение напряжения.

Однако существует большая группа приборов, которая либо совсем не будет работать при подключении к инвертору с прямоугольной/ступенчатой формой напряжения, либо будет работать, но при этом ухудшатся эксплуатационные характеристики и сократится срок службы.

Некоторые виды техники могут в скором времени выйти из строя.

В эту группу оборудования входят приборы с трансформаторными БП, некоторые LCD-телевизоры, синхронные электродвигатели, насосы и газовые котлы, применяемые в системах отопления, кондиционеры и другие используемые в промышленности и быту агрегаты.

Вывод: преобразователи напряжения с «чистым синусом» универсальны. Режим работы любого устройства, подключенного к такому инвертору, будет правильным и стабильным.

Особенности оборудования ведущих производителей

Основные лидеры рынка — Victron Energy и Out Back Power. Инверторы этих концернов распространены по всему миру и находят применение в различных сферах.

Работа инверторов обеспечивает резервное электроснабжение:

• загородных домов;
• фермерских хозяйств;
• банков;
• медицинских учреждений;
• передвижных лабораторий;
• транспортных средств;
• технических помещений;
• промышленных предприятий;
• коммерческих зданий и других объектов различного назначения.

Инверторные установки Victron Energy имеют ряд преимуществ:

• Надежность. Концерны применяют передовые технологии в процессе производства оборудования. Инверторы устойчивы к двукратным перегрузкам.
• Долговечность. Техника служит десятки лет.
• Простота введения в эксплуатацию. Подключение агрегатов происходит без каких-либо проблем.
• Удобство. Инверторы запускаются в автоматическом режиме. Работа не сопровождается образованием выхлопных газов. Устройства практически бесшумны.
• Большой набор полезных функций. При необходимости вы сможете добавить мощность к сети или генератору или подключить инверторы к альтернативным источникам энергии.

1 декабря 2016

Источник: https://www.vega-volt.ru/view/printsip-raboty-invertora-napryazheniya/

Как работает инвертор — как ремонтировать инверторы — общие подсказки

Бесполезно обсуждать, как ремонтировать инверторы постоянного или переменного тока до того, прежде чем понять, как работают инверторы. Ниже предоставлена информация, содержащая аспекты, которые могут оказаться весьма полезными для любого электронщика.

Составные элементы инвертора

Как следует из названия, инверторы постоянного или переменного тока – это электронное устройство, которое может преобразовывать постоянный ток, обычно берущийся из свинцово-кислотных аккумуляторов в переменный, который может быть вполне сопоставим с напряжением, присутствующим в обычной осветительной сети.

Ремонт специфических инверторов не простое дело и требует определенных знаний в этой области. Инверторы, предоставляющие синусоидальное напряжение на выходе, или те, которые используют технологию ШИМ, чтобы генерировать синусоиду, сложные в плане диагностики и устранения неисправностей для тех, кто недавно занимается ремонтом подобного оборудования.

Однако, простые инверторы, которые основаны на базовых принципах, сможет отремонтировать даже человек, не являющийся экспертом в этой области.

Прежде, чем мы перейдем к поиску неисправностей, важно обсудить, как работает инвертор и различные стадии, являющиеся нормальными для этого оборудования:

Обычно инвертор состоит из трех важных компонентов: выпрямитель, шина постоянного тока и собственно сам инвертор

.Генератор: данный этап отвечает за генерацию осциллирующих импульсов либо через интегральную, либо через транзисторную цепь. Эти колебания, как правило, существуют в виде прямоугольных импульсов.Вышеуказанные генерируемые прямоугольные импульсы слишком слабы и не могут быть использованы для трансформаторов высокого напряжения. Таким образом, эти импульсы поступают на следующий каскад усилителя, чтобы соответствовать поставленному заданию.

Усилитель или Драйвер: Это осциллируемая частота, которая усиливается на высоких уровнях тока, с использованием силовых транзисторов или МОП транзисторов.

Несмотря на повышенную отдачу от переменного тока, его хватает для заряда аккумулятора, однако он не может работать с нагрузкой, так как ей нужно более высокое напряжение. Высокое напряжение появляется на выходе вторичной обмотки трансформатора.

Выходной трансформатор: Мы все знаем, как работает трансформатор; в источниках питания постоянного/переменного тока обычно используется понижение через магнитную индукцию двух обмоток.

В инверторах трансформатор обычно используется для подобных целей, однако, здесь высокое напряжение переменного тока появляется на вторичных обмотках в результате ступенчатого усиления напряжения на первичной обмотке трансформатора. Наконец, это напряжение используется для питания электрических приборов, таких, как осветительные приборы, вентиляторы, миксеры, паяльники и другие.

Инверторы постоянного или переменного тока, подсказки по ремонту

Описанные выше вещи очень важны, чтобы получить правильный результат от инвертора. Во-первых, генерация колебаний, благодаря которой, процесс индукции напряжения может проходить через обмотку трансформатора. Во-вторых, частота колебаний тоже очень важна, она является фиксированной величиной.

Эта величина отличается в разных странах, например, в странах с напряжением 230 V, обычно рабочая частота 50 Hz, а в других странах, где напряжение 120 V, рабочая частота 60 Hz.Сложные устройства, например, промышленные компьютеры и прочие подобные устройства не рекомендуется использоваться с инверторами на основе импульсов прямоугольной формы.

Резкий рост и падение прямоугольных импульсов просто не подходит для использования с такого рода устройствами.

Как ремонтировать инвертор

Как только вы поняли, из каких частей состоит инвертор и разобрались со всем тем, что было написано выше, стало гораздо проще разобраться с тем, что вышло из строя.

Следующие советы помогут вам понять, как ремонтировать инверторы постоянного и переменного тока:Инвертор “Не включается”: Проверьте напряжение аккумулятора и соединения, проверьте предохранитель.

Если все в норме, откройте крышку инвертора и проделайте следующие операции:Найдите область генератора; отсоединить его выход и, с помощью частотомера, проверьте правильность его работы. Отсутствие частоты или стабильного тока указывает на возможную неисправность. Проверить и все его комплектующие на наличие неисправностей.

Когда вы убедились, что генератор работает нормально, переходите к следующему этапу т.е. к усилителю-драйверу. Проверьте каждое устройство с помощью цифрового мультиметра, возможно, для более точной проверки, все придется полностью разобрать. Если вы нашли, что конкретно неисправно, просто замените эту деталь на новую.

Иногда трансформаторы также становятся главной причиной сбоя. Проверьте обрыв обмотки или плохое внутреннее соединение в соответствующем трансформаторе. Если вы обнаружите что-то подозрительное, немедленно меняйте деталь на новую.

Хотя все не так просто, и вы не научитесь ремонтировать инверторы просто, почитав эту статью, однако, вы точно начнете понимать, когда, методом проб и ошибок, будете пытаться их ремонтировать.Все еще есть сомнения?пожалуйста, заполните форму обратной связи.

Источник: https://prom-electric.ru/kak-rabotaet-invertor-kak-remontirovat-invertory-obschie-podskazki/

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

Источник: http://www.solarroof.ru/theory/30/42/