День: 19.06.1994

19Июн

Мощный инвертор: Самый мощный инвертор 20 кВт МАП DOMINATOR 48В — купить по лучшей цене в Солнечные.RU

19 Июн 1994 alexxlab Комментировать

Инвертор мощный

Инвертор (преобразователь частоты) – это устройство, при помощи которого постоянный или переменный ток преобразуется в переменный заданной частоты. Под мощными инверторами понимаются преобразовательные устройства, способные продолжительное время обеспечивать высокий уровень выходного напряжения, который может достигать десятков киловольт, а также большую мощность – до десятков мегаватт. В конструкции большинства современных мощных инверторов предусмотрена возможность плавного или ступенчатого изменения частоты выходного напряжения, что делает их практически незаменимыми в качестве источников питания различных электроустановок, предусматривающих регулирование режимов работы путем изменения частотных характеристик питания. Сфера применения мощных преобразователей частоты довольно обширна. Их можно повсеместно встретить на электротранспорте, где они применяются для питания асинхронных электродвигателей, в металлургии, станкостроении и многих других отраслях промышленности.

НЕОБХОДИМА КОНСУЛЬТАЦИЯ?

Позвоните:

+7 (495) 730-73-62,
+7 (495) 730-73-63,
+7 (925) 517-34-27

или заполните простую форму

Мощные инверторы могут быть построены как на основе тиристорных ключей, так и на IGBT-транзисторах. Современные мощные преобразователи на IGBT-транзисторах способны работать при напряжениях свыше 1000 В и обеспечивать выходную мощность более 5 кВт. Они применяются для управления асинхронными электродвигателями, в сварочных аппаратах и источниках бесперебойного питания большой мощности. Ниже в качестве примера приведена схема мощного инвертора на IGBT-транзисторах, который широко применяется на электротранспорте.

На вход трансформатора Trafo1 подается питающее напряжение контактной сети, которое при помощи диодного моста Bridge1 выпрямляется, сглаживается конденсаторами C1 и C2, а затем подается на вход инвертора, построенного на базе IGBT-транзисторов VT1, VT2 и VT3. Результирующее трехфазное напряжение требуемой частоты снимается с вторичных обмоток трансформаторов Tr1, Tr2 и Tr3.

Тиристорные преобразователи частоты, используемые в качестве источников питания промышленных электроустановок, обладают еще большей мощностью, которая может достигать нескольких мегаватт, а также рабочие напряжения в десятки киловольт. Мощные тиристорные инверторы часто строятся по мостовой схеме:

Постоянное напряжение подается на вход. Далее схема управления инвертором открывает сначала тиристоры VD1 и VD4. Одновременно с этим происходит заряд емкости Ск до определенного значения. Далее управляющая схема открывает тиристоры VD2 и VD3, а тиристоры VD1 и VD4 за счет разряда конденсатора закрываются. Таким образом, в результате работы управляемых тиристорных ключей, обеспечивается необходимая частота напряжения Uвых.

Мощные инверторы на IGBT-транзисторах имеют высокий коэффициент полезного действия, а также обеспечивают очень плавную регулировку частоты выходного напряжения, и поэтому прекрасно подходят для питания асинхронных двигателей. Однако по сравнению с тиристорными преобразователями напряжения они дороже, а максимально достижимые мощности и напряжения у них ниже.

Работая в условиях высоких напряжений и токов, практически все схемотехнические элементы мощных преобразователей частоты испытывают большие нагрузки. Именно поэтому требования, предъявляемые к ним с точки зрения надежности и долговечности, очень высоки. Это в полной мере относится к фильтровым и демпферным конденсаторам, которые используются в самых различных схемах мощных инверторов. К сожалению, старые типы электрических емкостей, выпускающиеся нашей промышленностью, подвержены частым пробоям, что ведет к необходимости их периодической замены, и поэтому производители мощных инверторов стремятся использовать в своих новых разработках современные конденсаторы, для которых не страшны высокие нагрузки.

Завод «Нюкон» специализируется на выпуске именно таких силовых конденсаторов. Используя новейшие технологии и наиболее передовые разработки в области создания конденсаторов, специалистам нашего предприятия удалось достичь очень большой надежности выпускаемой продукции и высоких показателей объемной плотности энергии. Силовые конденсаторы «Нюкон» отличаются компактностью, что положительно сказывается на размерах инверторов, и при этом имеют широкий спектр рабочих напряжений. Их исключительная надежность обеспечивается применением технологии локализованного управляемого самовосстановления. Суть ее такова: конденсатор состоит из десятков тысяч ячеек, каждая из которых снабжена своим собственным предохранителем. В том случае, если происходит пробой, то страдает только одна из них, а все остальные по-прежнему исправно выполняют свою функцию. Следствием этого является значительное увеличение срока службы конденсаторов, а также существенное снижение эксплутационных издержек мощных инверторов. Следует также отметить, что емкость силовых конденсаторов «Нюкон» снижается весьма незначительно: в конце срока службы приборов она составляет как минимум 98% от изначальной.

Для того чтобы обеспечить высокий уровень надежности мощных инверторов, многие российские производители закупают силовые конденсаторы у иностранных фирм. При этом далеко не всегда обеспечиваются приемлемые сроки поставки, к тому же приходится проходить процедуру таможенного оформления. На сегодняшний день завод «Нюкон» — единственное предприятие в стране, продукция которого ни в чем не уступает зарубежным аналогам, что подтверждается многочисленными международными сертификатами. При этом наши клиенты всегда могут быть уверены в том, что все их пожелания будут в максимальной мере учтены, а поставки будут осуществлены в наиболее короткие сроки.

НЕОБХОДИМА КОНСУЛЬТАЦИЯ?

Позвоните:

+7 (495) 730-73-62,
+7 (495) 730-73-63,
+7 (925) 517-34-27

или заполните простую форму

Простой и мощный инвертор напряжения 12В

Очень многие приборы предназначены только для питания отэлектросети переменного тока, поэтому они привязаны к розетке. Но что делать, если нужно пользоваться паяльником или светильником «в чистом поле», где единственный источник тока — аккумулятор автомобиля. На этот случай пригодится несложный преобразователь постоянного напряжения 12V в переменное 220V.

В различной радиолюбительской литературе и других источниках описано множество преобразователей или «DC/АС инверторов» =12V/~220V. Предлагаю на суд читателей еще один вариант.

Принципиальная схема показана на рисунке 1. Достоинство преобразователя в том, что выходное переменное напряжение имеет частоту 50Hz, что может быть важно для питания некоторого электронного оборудования. Недостаток в том, что выходная форма этого напряжения далека от синусоидальной. Еще одно достоинство — это использование готового трансформатора.

Схема инвертора напряжения

Функционально схема состоит из трех частей, — задающего генератора, токового двухтактного мостового ключа и повышающего трансформатора.

Задающий генератор выполнен на микросхеме CD4060B. Такой выбор был обусловлен тем, что хотелось обеспечить наибольшую стабильность частоты и при этом хорошую симметричность выходного напряжения. Дело в том, что многократно описанные в различной литературе схемы аналогичных устройств, в которых задающий генератор построен по схеме мультивибратора на логических элементах или транзисторах, отличается большой нестабильностью частоты и несимметрич-ностю импульсов.

Первое связано с тем, что в частото-задающей цепи работают конденсаторы относительно большой емкости и резисторы относительно большого сопротивления. А чем это больше, тем схема более подвержена дестабилизирующим факторам, связанным с атмосферной влажностью и температурой. Второе связано в том, что мультивибратор по типовой схеме довольно трудно заставить генерировать симметричные импульсы.

Рис. 1. Принципиальная схема простого самодельного инвертора напряжения из 12В в 220В на микросхеме CD4060.

Здесь же, для генерации импульсов используется двоичный счетчик, что, во-первых, позволяет работать мультивибратору на значительно более высокой частоте. При этом, величины емкости и сопротивления в его частото-задающей цепи существенно ниже. Во-вторых, импульсы, генерируемые мультивибратором проходят через деление двоичным счетчиком и снимаются с одного из его выходов, поэтому обеспечивается хорошая симметричность выходных импульсов.

Мультивибратор сделан на инверторах, входящих в состав микросхемы D1.

Частота генерируемых им импульсов зависит от RC-цепи R1-C1. Она должна быть 25600 Hz. Если снимать импульсы с девятого выхода счетчика, то коэффициент деления будет равен 512, а частота на Q9 будет равна 25600 / 512 = 50Hz.

Токовый двухтактный мостовой ключ выполнен на ключевых разноструктурных полевых транзисторах VT3-VT6. Управляются ключи импульсами с выхода микросхемы D1 посредством транзисторов VT1 и VT2. Транзистор VT1 включен по схеме с общим эмиттером, а транзистор VT2 по схеме с общим коллектором.

Когда на выводе 13 D1 логический ноль оба транзистора VT1 и VT2 закрыты. При этом на соединенные вместе затворы полевых транзисторов VT3 и VТ4 через резистор R6 подается нулевое напряжение и транзистор VT3 оказывается открытым, а транзистор VТ4 закрытым.

В это же время, на соединенные вместе затворы полевых транзисторов VТ5 и VТ6 через резистор R5 подается напряжение питания и транзистор VТ6 оказывается открытым, а транзистор VТ5 закрытым. Получается, что первичная обмотка трансформатора Т1 нижним по схеме концом подключена к минусу питания, а верхним, по схеме, — к плюсу.

Когда на выводе 13 D1 логическая единица оба транзистора VТ1 и VТ2 открыты. При этом на соединенные вместе затворы полевых транзисторов VT3 и VТ4 через транзистор VТ2 подается напряжение близкое к напряжению питания, и транзистор VТ4 оказывается открытым, а транзистор VТ3 закрытым. В это же время, на соединенные вместе затворы полевых транзисторов VТ5 и VТ6 через транзистор VТ1 подается нулевое напряжение и транзистор VТ5 оказывается открытым, а транзистор VТ6 закрытым. Получается, что первичная обмотка трансформатора Т1 верхним по схеме концом подключена к минусу питания, а нижним, по схеме, — к плюсу.

Таким образом, происходит коммутация тока через первичную обмотку повышающего трансформатора Т1.

Детали и монтаж

В данном устройстве используется готовый обычный силовой трансформатор, который должен был работать для получения переменного напряжения 12V при токе до 10А от электросети напряжением 220V. Только включен он наоборот, его бывшая вторичной обмотка стала теперь первичной, а бывшая первичной теперь стала вторичной.

Рис. 2. Схема крепления мощных транзисторов инвертора на радиатор.

В принципе, здесь можно использовать и более мощный трансформатор, так как полевые транзисторы 2SJ471 допускают максимальный ток стока до 30А, а 2SK2956 допускают максимальный ток стока 50А.

То есть, можно вполне применить трансформатор с низковольтной обмоткой на 25А. Следует заметить, что радиатора существенной величины им не требуется, потому что сопротивление открытого канала у транзисторов 2SK2956 составляет всего 7 mOm, а у транзисторов 2SJ471 всего 25 mOm.

Поэтому, при токе 10А мощность на 2SJ471 падает всего 2,5W, а на 2SK2956 всего 0,7W. Так что достаточно небольшого общего пластинчатого радиатора, например, такого как показано на рис.2.

Налаживания не требуется, но если это необходимо можно точно установить частоту 50 Hz подбором R1.

Горчук Н. В. РК-2016-04.

Что надо знать при выборе инвертора для системы резервного или автономного питания.

Инвертор является «сердцем» системы резервного или автономного питания. От его выбора зависит как долго и качественно будет работать вся система. Ниже рассмотрим параметры инвертора, на которые стоит обратить внимание при выборе оборудования.

Форма выходного сигнала – синусоидальный или псевдосинусоидальный?

Это зависит от типа вашей нагрузки – если в ее составе только простые потребители (освещение, компьютер, телевизор), то можно использовать и псевдосинусоидальную форму выходного сигнала. Если что-то более сложное, то только «чистый синус». Это любые потребители, где есть моторы (например, холодильник, пылесос, насосы отопления) или мощная реактивная нагрузка (например, СВЧ печи). Но если еще 5-7 лет назад разница между инверторами с чистым синусом и псевдосинусом была значительна, то сейчас она минимальна. Поэтому нет смысла брать несинусоидальные инверторы.

Напряжение аккумуляторных батарей

Напряжения АКБ необходимо выбирать исходя из мощности инвертора. Чем выше напряжение блока АКБ, тем меньше потерь на проводах к АКБ и более «легкая» работа для инвертора. На данный момент, оптимальным соотношением стоит считать следующее:

— для систем мощностью до 800-1000 Вт, стоит применять группу АКБ на 12В.

— для систем мощностью 1000 до 3000 Вт, стоит применять группу АКБ на 24В.

— для систем мощностью выше 3000 Вт, стоит применять только группу АКБ на 48В.




Номинальная выходная мощность

Выходная мощность должна быть достаточной для питания выбранных вами нагрузок, а также учитывать их тип. Важно чтобы номинальная выходная мощность инвертора была больше чем сумма всех ваших нагрузок, т.к. они могу включиться одновременно.

Пиковая выходная мощность

Также надо знать, что некоторые потребители требуют намного большую мощность в течение нескольких первых секунд работы – обычно это насосы и компрессоры. Например, холодильник при включении компрессора потребляет в 10 раз больше, чем написано в его характеристиках. А для запуска насоса водоснабжения пиковая мощность включения выше в 3-5 раз, чем номинальная. Если инвертор не выдаст эту мощность, такой потребитель не включится, а инвертор отключится по защите от перегрузок или может даже сгореть. Поэтому необходимо посчитать пиковую мощность, необходимую для запуска ваших нагрузок.

КПД

КПД является важным параметром для инвертора, который используется в автономных системах – чем он выше, тем меньше он будет расходовать запасенной в «драгоценных» АКБ энергии. Для бесперебойных систем КПД также важен, но не является определяющим. Если КПД не указан или ниже 92%, то это означает что инвертор не стоит брать для долговременной автономной работы.

Потребление холостого хода

Собственное потребление инвертора при отсутствии нагрузки (так называемый «холостой ход») не должно быть высоким. Потребление «Х.Х» зависит от напряжения АКБ: для современного инвертора на 12В  – это не должно быть более чем 10-20Вт, на 24В – более чем 20-30Вт, на 48В  – не выше 45-55Вт. Этот параметр показывает насколько эффективно будет расходоваться энергия из АКБ при отсутствии внешнего питания.

Для снижения собственного потребления холостого хода, производители инверторов используют функцию «энергосбережения» или «дежурный режим». В этом режиме потребление инвертора снижается 3-10 раз (до 5-10Вт), что дает значительную экономию. Но, к сожалению, не все потребители совместимы с таким режимом, поэтому его применение возможно в крайне ограниченных случаях.

Защита от нештатных ситуаций.

Для того, чтобы оборудование и ваши потребители служили долго и не выходили из строя раньше времени, а также для вашей личной безопасности, в инверторах реализовано множество защит. Ниже предлагаем минимальный список того, что должен контролировать и от чего должен защищать инвертор:

— от высокого и низкого напряжения на АКБ,

— от короткого замыкания (КЗ) в нагрузке,

— от перегрузки,

— от перегрева.

Рабочий температурный диапазон.

В случае, если Вы планируете использовать инвертор в не отапливаемом помещении, необходимо обратить внимание на рабочий температурный диапазон выбранной модели. Широкий температурный диапазон обычно указывает на то, что его можно использовать на транспорте. Для бытового применения широкий температурный диапазон не так важен – будет достаточно от -10С до +50С.

Время переключения

Этот параметр важен для чувствительной нагрузки. Обычно под ней подразумеваются медицинские приборы жизнеобеспечения, мощные компьютеры и т.д. Обычные современные бытовые приборы включая ТВ, ноутбуки и котлы обогрева, не очень чувствительны к этому параметру. Если время переключения равно 20 или 10 мс, то этого обычно достаточно. Но для важных потребителей выбирайте онлайн-преобразователи – у них время переключения 0 мс.

Дисплей и коммуникационные порты

Если ранее инверторы имели минимальный набор настроек и отображений параметров, то сейчас практически нет устройств без дисплеев. Постепенно инверторы становились все сложнее и обычные дисплеи уже не могут обеспечить необходимый набором настроек и отображений параметров. Поэтому в инверторы добавили коммуникационные порты и создали программы для компьютера, с помощью которых стало возможно отображение полной информации и установка тонких настроек оборудования.

Мониторинг и удаленное управление.

С удешевлением беспроводной связи и интернета стали доступны такие опции как удаленный мониторинг и управление системой через Интернет. Более того, беспроводные коммуникации позволяют отказаться от простых дисплеев и коммуникационных портов – на экран смартфона и через интернет все это реализуется лучше и проще. Эти опции перешли из разряда «дорогих игрушек» в необходимость, теперь они обязательны в любом современном инверторе.

Производитель и гарантия.

Инвертор приобретается на длительное время, поэтому важно быть уверенным в том, что он прослужит долго. Современный инвертор — это мощный и сложный прибор с микропроцессорным управлением. Производитель таких приборов должен иметь большой опыт в их создании, хорошую историю и сервисные центры для обслуживания оборудования. Проверьте отзывы о производителе и выбранных моделях перед покупкой.

10 лучших инверторов с чистой синусоидой в 2022 году: обзоры и руководство покупателя

Никола Гемеш | 10.05.2022 | Категория : Зеленый блог | 21 минута чтения |