Что такое автономный инвертор

ЭМПС / Лекции ЭМПС / Автономные инверторы

Инвертором называется устройство для преобразова­ния постоянного тока в переменный с постоянными или регулируемы­ми значениями выходного напряжения и частоты. Если инвертор ра­ботает на нагрузку, не имеющую другого источника питания, он на­зывается автономным. Автономные инверторы (АИ) применяются для питания потребителей переменным током от аккумуляторных батарей или других источников постоянного тока, для электропривода с частотным регулированием, в системах прямого преобразования энергии, напри­мер от топливных элементов, МГД-генераторов и т. п.

Основные требования к АИ: максимальный КПД преобразования, минимальные массогабаритные показатели и стоимость, возможность регулирования Uн и Iвых в достаточно широких пределах, обеспече­ние заданной формы выходного напряжения, отсутствие срывов работы при перегрузке и на холостом ходу и т. п.

В качестве переключательных элементов в автономных инверторах нашли применение транзисторы, обычные и двухоперационные тиристоры. Первые используются в устройствах относительно небольшой мощности, последние наиболее удобны в АИ напряжения и в регулируемых инверторах. Обычные тиристоры иногда приходится применять в совокупности со схемами принудительной коммутации.

Все АИ могут быть подразделены на ряд видов. По схеме преобразования АИ различаются по количеству фаз, схеме питания и некоторым другим параметрам, о которых будет упомянуто ниже. По способу коммутации вентилей они могут быть следующими:

инверторы, полностью коммутируемые по управляющим цепям (на транзисторах и ДОТ);

инверторы с коммутирующими конденсаторами, подключенными параллельно нагрузке;

АИ с двухступенчатой коммутацией, позволяющие осуществлять регулирование выходного напряжения.

Однако наиболее существенно деление автономных инверторов на два типа — автономные инверторы напряжения (АИН) и АИ тока (АНТ) в зависимости от характера источника питания и его связи с АИ (кроме того, существуют и резонансные АИ, но применяются они редко).

Автономный инвертор напряжения.

АИН формирует в нагрузке переменное напряжение путем периодического подключения ее к источнику напряжения за счет поочередного попарного включения вентилей (рис. 1, а).

Источник питания работает в режиме генератора напряжения (аккумуляторные батарея или выпрямитель с емкостным фильтром), назначение конденсатора будет разъяснено дополнительно.

Рис. 1. Автономный инвертор напряжения (а) и диаграмма его работы (б)

Вентили должны быть полностью управляемые (ДОТ) или каждый тиристор снабжается схемой принудительной коммутации. При работе схемы на нагрузке формируются прямоугольные импульсы напряжения (рис. 1, б), а форма тока зависит от ее характера. Если нагрузка чисто активная, то форма тока совпадает с формой напряжения (пунктир на рис. 1, б), если нагрузка активно-индуктивная, ток iн меняется по экспоненте с постоянной времени . При запи­рании очередной пары вентилей (например, VD1 и VD4) и отпирании второй пары напряжение Uн меняется скачком, а ток некоторое время сохраняет свое направление. Для обеспечения прохождения этого тока используются так называемые обратные диоды VD5. VD8, далее ток замыкается через конденсатор С.

Частота тока в нагрузке определяется схемой управления, нагрузочная характеристика АИН — жесткая, так как напряжение на нагрузке практически равно Un = Е.

Так как входной ток собственно инвертора становится (при RLнагрузке) знакопеременным, то при работе АИН от выпрямителя необходим конденсатор С большой емкости. АИН могут работать в широ­ком диапазоне нагрузок — от холостого хода до значения, при котором возможна перегрузка вентилей.

Максимальное значение тока нагрузки при симметричном харак­тере выходного напряжения равно

,

Где ; ; Т- период.

Регулировать напряжение на выходе АИН можно, либо изменяя Е, либо с помощью широтно-импульсного регулирования. Последнее осуществляют несколькими способами: 1) каждый импульс напряже­ния в нагрузке формируется из нескольких, меняющих свою длитель­ность (рис. 2, а); 2) сокращение времени работы АИН в каждый полупериод за счет закрывания одной пары вентилей и включения второй пары с задержкой (рис. 2, б); 3) применение двух инверторов, работающих на общую нагрузку через трансформатор с геометрическим сложением выходных напряжений путем регулирования фазы в схемах управления (рис. 2, в). В первых двух случаях возрастают амплитуды высших гармоник, но в первом варианте можно по лучить выходное напряжение, близкое по форме к синусоидальному.

Рис. 2. Регулирование напряжения в АИН

Автономный инвертор тока.

АИТ (рис. 3) получает питание от источника питания через достаточно большую индуктивность, поэтому потребляемый инвертором ток практически не меняется. При поочередном переключении пар тиристоров (не запираемых) в нагрузке формируются прямоугольные импульсы тока, а форма напряжения зависит от характера нагрузки, которая, как правило, бывает активно-емкостная. По способу подключения конденсатора к нагрузке так АИТ получили название параллельных.

Как видно из рис. 3, при очередном переключении пар тиристоров (например, работали VD1 и VD4, а включаются схемой управления VD2 и VD3) через нагрузку ток меняется скачком, а за счет перезаряда конденсатора С в течение некоторого интервала времени ранее работавшие тиристоры оказываются под обратным напряжением и, естественно, запираются. Необходимо, чтобы этот интервал был больше времени выключения тиристора. Чем больше постоянная времени , тем медленнее меняется напряжение на нагрузке, закон его изменения приближается к линейному, а форма — к треугольной. Внешняя характеристика АИТ — мягкая (крутопадающая), режим холостого хода невозможен.

Рис. 3. Автономный инвертор тока (а) и диаграмма его работы (б)

Относительное значение напряжения на нагрузке и вид внешней характеристики могут быть приближенно найдены из формулы

где КПД АИТ; .

Следует отметить, что при активно-индуктивной нагрузке АИТ неработоспособен и такую нагрузку необходимо шунтировать конденсатором.

Так как на практике трудно обеспечить для АИТ или С для АИН, реальные схемы имеют некоторые промежуточные качества.

Для питания относительно маломощной однофазной нагрузки с напряжением, заметно отличающимся от напряжения питания, удобно применять схему, в которой одна пара тиристоров заменена полуоб­мотками трансформатора, а сам он позволяет согласовать Un и Uн (рис. 4).

Рис. 4. Параллельный инвер­тор на транзисторах

При включении, например, VD1 ток проходит от источника пита­ния через L, полуобмотку W1 трансформатора Тр и VD1. Во вторичной обмотке индуцируется ЭДС, и появляется ток в нагрузке. Коммути­рующий конденсатор С заряжается почти до удвоенного напряжения сети (за счет ЭДС самоиндукции в обмотке W2). Когда схема управле­ния СУ включит VD2, конденсатор оказывается включенным парал­лельно VD1, тот мгновенно запирается (так как подано напряжение в запирающем направлении) и процесс повторяется.

В нагрузке формируется напряжение с частотой, определяемой схемой управления. Форма напряжения зависит от Rн (при больших Rн она ближе к треугольной, при меньших Rн — к прямоугольной), вели­чина — от Е, коэффициента трансформации и значения Rн.

Напряжение на L равно разности между Uc (пересчитанным к по­ловине первичной обмотки) и Е. В режимах, близких к холостому ходу, конденсатор заряжается неизменным током, причем Uc может достигать больших (много больше Е) значений, что опасно для ти­ристоров.

В качестве схемы управления можно применять транзисторный симметричный мультивибратор с эмиттерными повторителями, подключенными к управляющим электродам тиристоров, питающийся от того же источника питания. Схема пригодна для E=12. 250 В, Iн = 1. 50А, f=10. 2000 Гц.

Последовательные инверторы в некоторых случаях применяются для получения переменного тока повышенной частоты (f= 2. 50 кГц). Они имеют резонансную цепочку, с помощью которой производится коммутация вентилей. Схема работает следующим образом (рис. 5). При подаче управляющего сигнала открывается VD1, ток идет через L1, Rн, С. В следующий полупериод включается VD2 и конденсатор С, заряженный во время первого полупериода, разряжается через Rн, L2 и VD2. Схема может работать в нескольких режимах.

Рис. 5. Последовательный инвертор (а) и режимы его работы (б-г)

В режиме прерывистых токов (рис. 5, б) VD1 выключается после спадания тока заряда конденсатора С, т. е. до того момента, когда схема управления включает VD2 (и наоборот). В результате имеет мес­то интервал времени, когда оба вентиля ток не проводят и Iн = 0.

В режиме непрерывных токов (рис. 5, г) VD1 выключается в момент включения VD2, т. е. есть состояние, когда ток проводят оба вентиля. Выключение VD1 при этом осуществляется за счет того, что при включении VD2 и прохождении тока разряда С через L2 в L1 формируется противо-ЭДС, достаточная для снижения тока открытого VD1 до нуля. Для этого необходимо, чтобы включение VD2 происходило тогда, когда ток через VD1 уже начал снижаться. В противном случае неизбежен режим „сквозного» тока через VD1, L1, L2 и VD2, т. е. ре­жим КЗ.

Оптимальным является граничный режим (рис. 5, в), при кото­ром форма тока в нагрузке близка к синусоиде. Такие инверторы целесообразно применять при постоянных значениях всех параметров, в том числе нагрузки, при этом обеспечивается достаточно жесткая внешняя характеристика. Так как при малых нагрузках инвертор может выпасть из режима, параллельно Rн включают С0 и инвертор превращается в последовательно-параллельный.

Если подключить еще один конденсатор С 1 , то инвертор из однотактного превращается в двухтактный, в то время, когда заряжает С, разряжается С 1 и наоборот. Это повышает эффективность работы схемы.

Автономный инвертор тока

Автономным (независимым) инвертором называется преобразователь электрической энергии постоянного тока в переменный, выходные параметры которого (фаза, амплитуда и частота) зависят от схемы преобразователя, схемы управления и от параметров нагрузки. Также как и выпрямители, инверторы различаются по мощности, числу фаз, способу регулирования выходного напряжения и другим менее существенным факторам. В зависимости от характера протекающих электромагнитных процессов различают три типа автономных инверторов:

3) Резонансные инверторы.

Автономный инвертор тока формирует в нагрузке ток (обычно прямоугольные импульсы), а форма и фаза напряжения в нагрузке зависит от параметров нагрузки. Схема однофазного автономного инвертора тока представлена на рис. 11.1.

Рис. 11.1. Однофазный автономный инвертор тока

Для получения переменного тока в нагрузке тиристоры работают попарно VS1-VS3 и VS2-VS4. Источник постоянного тока U работает в режиме генератора тока, для чего на входе инвертора включается дроссель L большой индуктивности. В интервале между коммутациями тиристоров ток в дросселе L изменяется незначительно. Ключевые элементы (тиристоры) изменяют только направление, но не мгновенное значение тока в нагрузке, так что нагрузка питается как бы от источника тока.

Нагрузка инвертора тока должна носить ёмкостный характер для обеспечения коммутации тиристоров, то есть параллельно (или последовательно) с нагрузкой должен быть включён конденсатор С.

Конденсатор С обеспечивает подачу встречного напряжения на тиристоры, заканчивающие работу, в тот момент, когда схема управления открывает тиристоры, вступающие в работу. Следовательно, в инверторе тока можно использовать обычные (не запираемые) тиристоры.

Временная диаграмма работы автономного инвертора тока представлена на рис. 11.2.

Переключение тиристоров производится схемой управления, которая задает частоту выходного переменного напряжения. В момент коммутации в течение времени tc между анодом и катодом закрывающихся тиристоров поддерживается отрицательное напряжение, поступающее с конденсатора С.

Рис. 11.2. Временная диаграмма работы автономного инвертора тока

В режиме холостого хода, когда конденсатор С заряжается до напряжения U, инвертор не работает, так как тиристоры перестают открываться. При большом токе нагрузки, когда напряжение на конденсаторе С быстро уменьшается (сокращается время tс), может произойти опрокидывание, то есть тиристоры, выходящие из работы, не успеют закрыться. При опрокидывании ток в цепи будет ограничен только активным сопротивлением дросселя L. Следовательно, автономный инвертор тока может работать в ограниченном диапазоне токов нагрузки. Время tс, выраженное в долях синусоиды выходного переменного напряжения, можно рассматривать как угол b. Для нормальной работы инвертора должно выполняться условие

, (11.1)

где w = 2×p× f – угловая частота выходного напряжения, tвыкл – время выключения применяемого в схеме тиристора.

Угол b можно также выразить следующим образом:

, (11.2)

где Y C = w× C – модуль проводимости конденсатора С, Y Н = 1/ Z Н – модуль проводимости нагрузки, .

Напряжение на нагрузке и необходимую величину ёмкости конденсатора С можно представить в виде функций параметров нагрузки, полученных из баланса активных и реактивных мощностей:

,

где РН – активная мощность нагрузки, Q С – реактивная мощность конденсатора С, Q Н – реактивная мощность нагрузки, Q И – реактивная мощность, потребляемая инвертором.

Действующее значение переменного напряжения основной гармоники в нагрузке

.

Учитывая выражение (11.2) для tgb можно записать:

. (11.3)

Это уравнение внешней характеристики однофазного автономного инвертора тока, только в качестве переменного параметра здесь фигурирует не ток нагрузки, а проводимость нагрузки Y Н.

Необходимая величина ёмкости конденсатора С может быть вычислена по формуле

. (11.4)

Рассмотрим графики зависимости выходного напряжения инвертора и угла b от параметров нагрузки и величины ёмкости конденсатора С, представленные на рис. 11.3.

Рис. 11.3. Графики зависимости от параметров нагрузки:

а — выходного напряжения инвертора; б — угла b

Как видно из графика, внешняя характеристика инвертора круто падающая.

Проанализируем режим работы тиристоров.

Максимальные значения прямого и обратного напряжения на тиристорах:

; .

Максимальное, среднее и действующее значения токов тиристоров:

Частота выходного переменного напряжения также не может изменяться в широких пределах, так как индуктивность дросселя L имеет конечное значение, и с уменьшением частоты дроссель уже не сможет поддерживать в схеме режим генератора тока.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Автономные инверторы

Цель лекции: рассмотреть вопросы: назначение и виды автономных инверторов.

НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ АВТОНОМНЫХ ИНВЕРТОРОВ

Автономные инверторы — это преобразователи постоянного тока в переменный однофазный или многофазный ток, коммутация тока в которых осуществляется независимо от процессов во внешних элект­рических цепях благодаря наличию дополнительных коммутирующих устройств внутри самого преобразователя. На его выходе можно по­лучать переменный ток теоретически любой частоты, плавно регули­ровать от нуля до максимального значения частоту и напряжение. Благодаря этому свойству автономные инверторы находят все более широкое применение в регулируемых электроприводах с асинхронны­ми двигателями трехфазного тока. Особенно перспективно примене­ние автономных инверторов в тяговых электроприводах электрово­зов, электропоездов, тепловозов.

В зависимости от способа принудительной коммутации тока, схемы инвертора, параметров источника питания и нагрузки автоном­ные инверторы делятся на виды, отличающиеся специфическими осо­бенностями процессов переключений тока. Полная коммутация с переключением тока с одной ветви схемы на другую в автономных инверторах происходит на нескольких этапах, важнейшими из кото­рых являются: уменьшение прямого тока в одном из тиристоров до нуля, задержка приложения прямого напряжения на этом тиристоре до полного восстановления его запирающей способности, нарастание прямого тока во втором тиристоре. Эти события могут совершаться совместно или последовательно. Средства для осуществления надеж­ной коммутации обычно являются одной из наиболее трудных про­блем в автономных инверторах. Принципиально эти средства можно разделить на два класса. К первому классу следует отнести полностью управляемые силовые полупроводниковые приборы (силовые тран­зисторы и запираемые тиристоры). Второй класс составляют обычные не полностью управляемые СПП (однооперационные тиристоры), до­полненные специальными узлами принудительной коммутации, на­пример в виде предварительно заряженных конденсаторов и вспомо­гательных тиристоров.

Рассмотрим принцип работы автономного инвертора на примере простейшей однофазной схемы с использованием указанных выше средств коммутации (рис. 9.1).

Принцип работы инвертора на полностью управляемых приборах. Силовые транзисторы используются как ключи, получая сигналы уп­равления / по цепи базы от отдельной схемы управления СУ, постро­енной на основе генератора прямоугольных импульсов. Сигналы уп­равления, поступающие на транзисторы VT1 и F72, не совпадают по времени, что устраняет появление сквозного тока источника питания

Е. Предполагается, что один транзистор открывается в тот момент, когда другой закрывается, В схеме не требуется дополнительных ком­мутирующих устройств, так как транзисторы обладают свойством полной управляемости, и для включения и выключения достаточно управлять током их базовых цепей.

Рис. 9.1. Схемы и временные диаграммы работы однофазного автономного инвертора на транзисторах при работе на активную нагрузку (без обратных диодов) (а) и на активно-индуктивную нагрузку (с обратными диодами) (б)

Сигналы управления подаются на VT1, VT2 с периодом следова­ния Т. При активной нагрузке (см. рис. 9.1, а) поочередное включение транзисторов обуславливает приложение ЭДС источника Е к первич­ной обмотке трансформатора Т, выполненного с выведенной средней (нулевой) точкой 0. По первичным полуобмоткам протекают токи i11, i12. На вторичной обмотке возникает напряжение м2 прямоугольной формы. Ток i2 при активной нагрузке R повторяет форму кривой и2 и переходит через нулевое значение одновременно с моментом переклю­чения транзисторов. При работе транзисторов в нулевой схеме в течение непроводящей части периода к ним прикладывается в прямом направлении напряжение 2Е.

В реальных схемах нагрузка носит, как правило, активно-индук­тивный характер (см. рис. 9.1, 6). Во время переключения транзисто­ров в такой схеме возникают условия, которые могут привести к большим перенапряжениям, поскольку ток в цепи с индуктивным элементом не может мгновенно изменить направление. Следователь­но, для предупреждения перенапряжения в схеме должна быть пред­усмотрена ветвь тока нагрузки на интервалах t0 — t1 t2 — t3 после переключения транзистора.

Для пропуска тока могут быть включены разнообразные устрой­ства, например резисторы, конденсаторы или дополнительные цепи с полупроводниковыми приборами. Наиболее экономичное решение было предложено выполнять по схеме с обратными диодами VD1, VD2, включенными встречно-параллельно основным (главным) тран­зисторам VT1, VT2 [4]. Для этого случая на рис. 9.1, б показаны формы напряжений и токов в схеме инвертора. В схеме с обратными диодами после переключения транзистора контур индуктивного тока нагрузки проходит через диод, включенный встречно ЭДС источника Е. Входной ток id инвертора на интервалах переключения тока (спа­дания тока нагрузки до нуля) протекает в обратном направлении, обеспечивая возврат в источник питания энергии, накопленной в дросселе L. Среднее значение тока Id источника определяется потреб­лением энергии активным сопротивлением R цепи нагрузки. При иде­альной индуктивной нагрузке теоретически возможно Id = 0.

Принцип работы инвертора на однооперационных тиристорах. Рас­смотрим схему инвертора, в которой требуются дополнительные эле­менты для осуществления коммутации. Схема однофазного инвертора на однооперационных тиристорах VT1, VT2 (рис. 9.2) называется параллельным инвертором [4] и строится по принципу коммутации тока с использованием конденсатора С, включенного параллельно цепи нагрузки.

Широко известная схема однофазного параллельного инвертора отличается от схемы (см. рис. 9.1) наличием дросселя в цепи постоян­ного тока с индуктивностью Ld и коммутирующего конденсатора емкостью С. В этой схеме принудительное выключение одноопераци

онных тиристоров VT1, VT2 осуществляется предварительно заряжен­ным коммутирующим конденсаюром. Коммутация тиристора VT1 начинается с момента (t2, t6), когда отпирается второй тиристор VT2, и конденсатор С, заряженный так, что верхняя обкладка положитель­на, обеспечивает обратное напряжение на запираемом тиристоре VT1. Интервалы времени (t2 — t3, t6 — t7 дляVT1; t0 — t1, t4 —15 для VT2) должны быть не менее времени выключения тиристора.

Рис. 9.2. Схема параллельного автоном­ного инвертора и временное диаграммы напряжений и токов при активно-индук­тивной нагрузке

Для выполнения этого условия необходимо включить конденсатор такой емкости С, чтобы отводить ток нагрузки от тиристора на интервале времени выключения.

Дроссель Ld цепи постоянного тока такого инвертора обычно имеет достаточно большую индуктивность, чтобы исключить или су­щественно уменьшить пульсации подводимого постоянного тока id. При этом ток id переключения с одного тиристора на другой равно­значен току прямоугольной формы через тиристоры VT1 и VT2. Ток /2 цепи RL-нагрузки имеет плавное изменение, и разность токов ти­ристора (источника) и нагрузки компенсируется током конденсатора iс. Их алгебраическая сумма на каждом временном интервале равна нулю. Конденсатор заряжается на интервале, когда ток тиристора превышает ток нагрузки (приведенный к числу витков первичной обмотки трансформатора), и разряжается, если ток нагрузки превы­шает ток источника. В результате конденсатор перезаряжается дваж­ды за один период Т. Напряжение конденсатора мс накладывается на ЭДС источника Е, и на выходе инвертора напряжение ми содержит постоянную составляющую Е, и переменную составляющую, опреде­ляемую напряжением на конденсаторе ис (см. рис. 9.2). Напряжение на входе ии имеет значительные пульсации, возрастающие с уменьшени­ем емкости С при неизменных параметрах RL-нагрузки.

Расчет параллельного инвертора довольно сложен. Основные принципы, которые позволяют выполнить расчет, сводятся к следую­щему:

мощность, получаемая от источника постоянного тока, должна быть равна мощности, отдаваемой нагрузке:, где U2 —эффективное значение напряжения нагрузки; так как кривые напряжений и токов несинусоидальны и со­держат ряд гармонических составляющих, то реактивные мощности основной и каждой высшей гармонической составляющей тока источника питания должны быть равны соответствующим состав­ляющим реактивной мощности всей цепи переменного тока на

выходе: — соответственно эффективные значения напряжения и тока источника, напряжения нагрузки и эквивалентное реактивное сопротивление, обусловленное элементами L и С, для гармонической составляющей порядка и;

в установившемся режиме среднее за интервал проводящего состо­яния каждого тиристора напряжение на полуобмотке первичной об­мотки трансформатора должно быть равно напряжению источника питания Е.

Классификация автономных инверторов. Исторически первыми применялись параллельные инверторы. Их схемы были разнообраз­ны. Затем стали применяться резонансные (последовательные) инвер­торы и инверторы с обратными диодами.

Имеется большое число различных схем, которые обладают при­знаками параллельных и последовательных инверторов и инверторов с обрашыми диодами. Более >до6ьо классифицировать автономные инверторы по характеру обмена электроэнергией между источником питания и потребителем. По данному признаку различают автоном­ные инверторы напряжения (АИН), автономные инверторы тока (АИТ) и резонансные (АИР).

Из рассмотренных выше схем к АИН может быть отнесена схема, приведенная на рис. 9.1. Характерными признаками этой схемы явля­ются питание от источника напряжения, замыкание контура реактив­ного тока нагрузки через обратные диоды, независимость формы кривой напряжения на выходе инвертора от характера нагрузки.

Признаками АИТ в значительной мере обладает схема, приведен­ная на рис. 9.2. Для нее характерно питание от источника тока (в цепь источника включен дроссель значительной индуктивности Ld), обмен реактивной энергией нагрузки с коммутирующим конденсатором, значительное колебание напряжения на входе инвертора при посто­янном токе источника, зависимость формы кривой напряжения на выходе и на входе инвертора от характера нагрузки.

К резонансным инверторам могут быть отнесены последователь­ные инверторы.

В зависимости от числа переключений тока в процессе коммутации различают инверторы с одно- и двухступенчатой коммутацией. При одноступенчатой коммутации ток нагрузки с выходящего из работы тиристора сразу переключается на вступающий в работу очередной тиристор. Для двухступенчатой коммутации характерным является перевод коммутируемого тока на некоторый интервал времени во вспомогательную цепь, после которого ток переключается на очеред­ной главный тиристор.

В зависимости от числа фаз выходного напряжения автономные инверторы делятся на однофазные и многофазные, а по характеру связи с нагрузкой — на нулевые и мостовые. Наиболее широкое применение в тяговых электроприводах железнодорожного транспор­та и метрополитенов находят трехфазные мостовые схемы автоном­ных инверторов.

Автономный инвертор: особенности оборудования

Чтобы солнечная система работала исправно и стабильно подавала напряжение к технике, необходимо большое количество устройств. Ее обязательной составляющей является инвертор, без него пользоваться фотоэлектрическими модулями невозможно. Этот прибор преобразовывает постоянный ток, генерируемый при получении энергии от солнечных лучей, в переменный.

Устройства обеспечивает необходимое для работы техники напряжение 220 вольт. Их называют еще off-grid, важной особенностью считается несовместимость с внешней электросетью или другими источниками питания. Инверторы автономного типа подают электричество только для нужд конкретного объекта, например дома или дачи. Возможно как прямое потребление бытовыми приборами, так и накапливание в аккумуляторах для использования позже.

Автономный инвертор

Какие главные отличия преобразователя

Эту установку не стоит путать с источником бесперебойного питания, хоть они и похожи внешне. Автономный инвертор оснащен несколькими входами, через которые подключают источники энергии, в том числе с разными характеристиками. В конструкции устройства, кроме силового коммутатора, предусмотрен также блок управления и приспособление, формирующее выходной ток.

В зависимости от параметров входного напряжения, бывают модели:

  • малой мощности – до 600 Вт, 12 вольт;
  • среднемощные – до 1,5 кВт, на 24 вольта;
  • высокой мощности – от 1500 Вт, 48 V.

В автономных инверторах предусмотрена функция самостоятельного регулирования параметров. Так, частота и выходное напряжение всегда настраиваются по текущей нагрузке, это происходит оперативно, как только она меняется. Одного устройства достаточно для всей электротехники, установленной и работающей в доме. Необходимо просто подключить его к общедомовой сети для постоянной и стабильной подачи энергии.

При выборе автономного инвертора обращают внимание на показатели пиковой и номинальной мощности. Если включить кондиционер или холодильник, образуется высокий пусковой ток, его максимальное значение не должно быть выше пикового для преобразователя. Это правило действует и в тех случаях, когда несколько единиц техники запущены одновременно. Рассчитать оптимальный показатель просто: 220 вольт умножить на параметр пускового тока, прописанный в инструкции.

Автономный инвертор

Какая защита нужна для устройства

При монтаже солнечной системы инвертор устанавливают между вводным щитком и отдельным блоком панели. Преобразователь не только обеспечивает нужные для техники параметры напряжения, но и защищает приборы от неисправностей и полного выхода из строя. Важно, чтобы выбранная модель предотвращала такие ситуации:

  • перегрев. В современных устройствах устанавливают вентиляторы для принудительного охлаждения. Скорость вращения их лопастей меняется, подстраиваясь под температуру оборудования;
  • перегрузка. Большинство бытовой техники портится в случае такой проблемы, поэтому производители ставят специальные предохранители. При перегрузе они срабатывают, и приборы выключаются;
  • короткое замыкание. В этом случае система, опять же, отключается;
  • критическое повышение или падение напряжения на аккумуляторной батарее. Для защиты инвертор либо выключается, либо совершает другое запрограммированное действие.

КПД автономных преобразователей равен примерно 95%, желательно поднимать его как можно выше для максимальной производительности.

Тип выходного сигнала

Это еще один важный параметр, на который обращают внимание при покупке. Он бывает синусоидальным и квази-синусоидальным. Первый рекомендуют покупать в большинстве случаев, он отлично подходит для применения в домашних условиях. Обеспечивает стабильный и качественный сигнал, поэтому применяется для электрооборудования, чувствительного к параметрам сети, например:

  • отопительного котла;
  • компьютеров, ноутбуков;
  • медицинской техники;
  • компрессоров.

Но стоит учитывать, что автономные инверторы с синусоидальным типом выходного сигнала тяжелые, отличаются большими габаритами. Поэтому для их установки нужно искать подходящее по размерам место.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *