Інвертор (лат. inverto - повертати, перевертати, перетворювати, змінювати), пристрій для перетворення постійного струму в змінний зі зміною величини напруги. Зазвичай, являє собою генератор періодичної напруги, формою наближеного до синусоїди або дискретного сигналу.
Інвертори напруги можуть застосовуватись у вигляді окремого пристрою або входити до складу джерел та систем безперебійного живлення апаратури електричною енергією змінного струму.
Властивості інверторів
Інвертори напруги дозволяють усунути або послабити залежність роботи інформаційних систем від якості мереж змінного струму. Наприклад, у персональних комп'ютерах при раптовій відмові мережі за допомогою резервної акумуляторної батареї та інвертора, які утворюють джерело безперебійного живлення (ДБЖ), можна забезпечити роботу комп'ютерів для коректного завершення завдання. У складніших відповідальних системах інверторні пристрої можуть працювати в тривалому контрольованому режимі паралельно з мережею або незалежно від неї.
Крім «самостійних» додатків, де інвертор виступає як джерело живлення споживачів змінного струму, широкого розвитку набули технології перетворення енергії, де інвертор є проміжною ланкою в ланцюжку перетворювачів. Принциповою особливістю інверторів напруги для таких програм є висока частота перетворення (десятки-сотні кілогерц). Для ефективного перетворення енергії на високій частоті потрібна досконаліша елементна база (напівпровідникові ключі, магнітні матеріали, спеціалізовані контролери).
Як і будь-який інший силовий пристрій, інвертор повинен мати високий ККД, мати високу надійність і мати прийнятні ваго-габаритні характеристики. Крім того - допустимий рівень вищих гармонійних складових у кривій вихідної напруги (допустиме значення коефіцієнтів гармонік) і не створювати під час роботи неприпустимий для інших споживачів рівень пульсації на клемах джерела енергії.
У системах чистого виміру залежний чи ведений інвертор, інакше Grid-tie, використовується при подачі енергії від сонячних батарей, вітрогенераторів, гідроелектростанцій та інших джерел зеленої енергії у загальну електричну мережу.
Робота інвертора
Робота інвертора напруги ґрунтується на перемиканні джерела постійної напруги з метою періодичної зміни полярності напруги на затискачах навантаження. Частота перемикання задається сигналами управління, що формуються схемою, що управляє (контролером). Контролер також може вирішувати додаткові завдання:
регулювання напруги;
синхронізація частоти перемикання ключів;
захистом від перевантажень та інших.
За принципом дії інвертори поділяються на:
автономні;
інвертори напруги (АІН), приклад – інвертори більшості ДБЖ;
інвертори струму (АІТ), приклад – аеродромний перетворювач АПНС-63У1;
резонансні інвертори (АІР);
залежні інвертори, ведені мережею, приклад – силовий перетворювач електровозів ВЛ85, ЕП1 та ін.
Залежний інвертор (англійською мовою Grid-tie інвертор) — пристрій, який перетворює електрику постійного струму (DC) на змінний струм (AC) для подачі енергії в електричну мережу; зазвичай 120 вольт змінного струму частотою 60 Гц або 240 В змінного струму частотою 50 Гц. Залежні інвертори встановлюються між місцевими джерелами енергії: сонячними батареями, вітрогенераторами, гідроелектростанцією та електричною мережею. Розвиток альтернативної енергетики та стимулювання владою даного напряму призвело до масової установки мережевих інверторів у звичайних домогосподарствах, які генерують електроенергію із відновлюваних джерел енергії (ВІЕ). Також головною метою інвертора є точна передача напруги.
На відміну від традиційного інвертора, який перетворює постійний струм на змінний у тому, що він стежить за фазою та частотою мережі, куди подається енергія.
Для ефективної та безпечної передачі електроенергії в мережу інвертори ведені мережею повинні точно стежити за напругою та фазами синусоїдальної форми мережі змінного струму (AC).
Однофазні інвертори
Існує кілька груп інверторів:
Перша група більш дорожчих інверторів забезпечує синусоїдальну вихідну напругу, так звані інвертори з чистою синусоїдою.
Друга група забезпечує вихідну напругу спрощеної форми - квазісинусоїду (як синусоїду) або модифіковану синусоїду. Найчастіше використовується сигнал у вигляді трапецеїдального синусу.
Для переважної більшості побутових приладів не можна використовувати змінну напругу зі спрощеною формою сигналу. Синусоїда важлива для приладів, що містять електродвигуни або трансформатори та деяких телекомунікаційних, вимірювальних, лабораторних приладів, медичної апаратури та професійної аудіо апаратури. Вибір інвертора проводиться з урахуванням пікової потужності енергоспоживання стандартного напруги 220В/50Гц.
Існують три режими роботи інвертора:
Режим тривалої роботи. Цей режим відповідає номінальній потужності інвертора.
Режим навантаження. У цьому режимі більшість моделей інверторів протягом кількох десятків хвилин (до 30) можуть віддавати потужність у 1,2-1,5 рази більшу за номінальну.
Режим пускового навантаження. У цьому режимі інвертор здатний віддавати підвищену моментальну потужність протягом кількох мілісекунд задля забезпечення запуску електродвигунів і ємнісних навантажень.
Протягом кількох секунд більшість моделей інверторів можуть віддавати потужність, яка в 1,5-2 рази перевищує номінальну. Сильна короткочасна навантаження виникає, наприклад, при включенні холодильника.
Інвертора потужністю 150 Вт достатньо, щоби запитати від бортової електромережі автомобіля практично будь-який ноутбук. Для живлення та заряджання мобільних телефонів, аудіо та фотоапаратури вистачить 7,5 Вт.
Трифазні інвертори
Трифазні інвертори зазвичай використовуються для створення трифазного струму для електродвигунів, наприклад для живлення трифазного асинхронного двигуна. При цьому обмотки двигуна підключаються безпосередньо до виходу інвертора.
Високопотужні трифазні інвертори застосовуються в тягових перетворювачах електроприводі локомотивів, теплоходів, тролейбусів, трамваїв, прокатних станів, бурових вишок, в індукторах.
Сподіваємось, що ми допомогли Вам розібратися в принципах роботи інверторів та визначитися з вибором потрібної моделі. Якщо питання залишились і вам все ж таки знадобиться порада щодо вибору інвертора, акумулятора, джерела безперебійного живлення або іншого прибору альтернативного енергопостачання - наші фахівці завжди готові Вам допомогти.
Компанія Пайтекс постачає та встановлює електроприлади по всій Україні. Попередню інформацію можна отримати за тел. 099 276 28 35, E-mail paytex.sale@gmail.com.
Commentaires