Как выбрать сварочный инвертор – советы по выбору инверторного аппарата
Даже в бытовых условиях нередко требуется оборудование для работы с металлом, поэтому вопросом о том, как выбрать сварочный инвертор, сейчас задаются и неспециалисты. Предшественниками этого устройства были сварочные трансформаторы, которые не отличались стабильной работой и обладали приличными габаритами и массой. Именно эти характеристики являлись сдерживающими факторами для того, чтобы такое оборудование приобретали для собственных нужд частные пользователи.
Как не ошибиться при выборе инвертора?
Преимущества сварочных инверторов
Современный инверторный сварочный аппарат – это компактное устройство, которое отличается высокой надежностью и простотой эксплуатации. В таком оборудовании реализованы передовые технические разработки, благодаря которым оно становится эффективным и максимально функциональным.
Характеристики бытовых сварочных аппаратов позволяют получать на их выходе сварочный ток различной величины. Это позволяет производить с их помощью сварочные работы с разными металлами и с деталями, отличающимися различной толщиной. Современный бытовой аппарат для сварки отличают следующие преимущества.
- Практически каждый современный инвертор оснащен защитными электронными системами, которые обеспечивают его автоматическое отключение в тех ситуациях, когда возникает риск его выхода из строя (скачки напряжения, перегрев, слишком длительная работа).
- Использование такого устройства позволяет получать соединения с ровными и надежными сварочными швами.
- В процессе выполнения сварочных работ значение силы тока остается стабильным (такая характеристика обеспечивается особенностями конструкции подобного оборудования).
- При осуществлении сварки образуется минимальное количество брызг.
- Сварочная дуга при использовании такого аппарата зажигается быстро и горит очень устойчиво, вне зависимости от степени воздействия на нее внешних факторов (сильные порывы ветра, неосторожные движения руки сварщика, скачки напряжения).
Большим преимуществом такого оборудования является его исключительная универсальность. С его помощью можно успешно сваривать как обычную сталь, так и металлы, сложно поддающиеся сварке. Быстро обучиться работе на таком устройстве может даже человек, достаточно далекий от сварочного производства.
Недостатки инверторов для ручной сварки
Как у любой техники, у инвертора тоже есть недостатки. Одним из наиболее значимых минусов является наличие специальных требований, касающихся хранения аппарата. Правильные условия хранения предполагают в первую очередь его защиту от пыли, которая может нанести устройству серьезный вред.
Именно из-за подобных требований к условиям хранения производственные компании и строительные организации выбирают сварочные аппараты, которые не так чувствительны к состоянию внешней среды. Такие устройства, к которым относят сварочные трансформаторы и генераторы, можно спокойно оставлять на открытом воздухе, не переживая за то, что это серьезно отразиться на их технических характеристиках. Минусом инверторов можно считать и их стоимость, которая превышает цену сварочных трансформаторов.
Выбор инверторов сегодня весьма обширен
Кроме того, инверторы требуют соответствующего обслуживания. В частности, для поддержания устройств в рабочем состоянии их необходимо тщательно чистить и продувать после длительного периода эксплуатации, чего не требуют обычные сварочные трансформаторы.
Также важно правильно приступать к работе на таком аппарате, если его только что занесли с улицы. Важно знать, что подключать инвертор к сети и начинать работу с его использованием, можно только спустя 1,5–2 часа после его переноса в теплое помещение. Такое требование обусловлено тем, что на элементах аппарата, занесенного с улицы в тепло, скапливается конденсат, который может послужить причиной нарушений в его работе.
Правила выбора сварочного инвертора
Задаваясь вопросом, как выбрать сварочный инвертор, многие руководствуются стоимостью рассматриваемого оборудования. На современном рынке представлены две основные категории подобных устройств: недорогие — произведенные на китайских предприятиях, и более дорогие — инверторы, выпущенные под известными европейскими торговыми марками. Перед тем как выбрать инверторный сварочный аппарат европейской марки, следует иметь в виду, что большая часть комплектующих в таком оборудовании также может иметь китайское происхождение. Именно поэтому важно ориентироваться не на стоимость выбираемого оборудования, а на его технические характеристики.
Основным параметром любого подобного устройства, позволяющим выбрать его правильно, является его мощность. Принцип работы такого оборудования основан на формировании в нем высокочастотных импульсов, которые поступают от специальных транзисторов, работающих под большим напряжением (силовые ключи). Данные транзисторы предназначены для того, чтобы увеличивать силу тока в случаях, когда в питающей электросети оно понизилось. Для того чтобы такие элементы инвертора не перегорели при значительных скачках напряжения в сети, в нем должны быть предусмотрены защитные устройства.
Как правило, в недорогих моделях инверторов такие защитные устройства не предусмотрены, что может послужить причиной выхода из строя оборудования в случае, если скачки напряжения в вашей электросети бывают достаточно часто. Поэтому ориентироваться при выборе аппарата необходимо и на такие факторы, как качество электроснабжения в месте, где будет использоваться сварочное оборудование. Если такое качество не очень высокое, то лучше выбрать более дорогой аппарат, который оснащен всеми необходимыми защитными системами.
Некоторые из популярных моделей сварочных инверторов
На правильный выбор инвертора оказывает влияние и такой параметр, как потребляемая им мощность. Особенно важно учитывать этот параметр, если сварочное оборудование будет использоваться на максимальных значениях сварочного тока. В таком случае электрическая сеть, к которой будет подключаться данное оборудование, может просто не выдержать повышенных нагрузок и выйти из строя.
В инструкции, снабжающей каждый бытовой аппарат для сварки, обязательно указывается, предохранитель с какими характеристиками должен быть установлен в электрической сети, от которой он будет запитан. Не следует экспериментировать и использовать предохранитель с другими характеристиками, так как вы можете столкнуться с тем, что самые слабые участки вашей электрической проводки просто выйдут из строя.
Прежде чем выбирать инверторный аппарат для сварки, важно также узнать допустимую длительность его непрерывной работы, которая указана в паспорте на оборудование. Такой параметр означает то, как долго можно бесперебойно работать на устройстве при максимальном значении силы сварочного тока. Обычно производители указывают данный параметр в процентах.
Еще несколько моделей, представленных на российском рынке
Так, если в паспорте на аппарат указано, что длительность его включения составляет 30%, то это означает, что из 10-ти минут на максимальном токе он будет работать только 3, а на остальные 7 минут автоматически отключится и будет остывать. Бывают инверторы с показателем длительности включения и 60%, но их приобретение для домашнего использование не имеет смысла, так как редко кто в бытовых условиях использует подобное оборудование на максимальных силах тока.
Дополнительные рекомендации по выбору оборудования
Выбор сварочного инвертора требует внимания к такому параметру данного оборудования, как величина номинального тока. Номинальным считается такой ток, при котором сварочное оборудование работает без перегрузок и не перегревается.
Выбирать сварочное оборудование по значению номинального тока следует с некоторым запасом. Так, к примеру, если вы преимущественно будете использовать аппарат при значениях тока в 120 Ампер (сварка деталей толщиной до 4 мм электродом с диаметром 3 мм), то выбрать стоит инвертор, номинальный ток которого составляет 160 Ампер (на 30–50% больше).
Соблюдать такое правило следует еще и потому, что в наших электрических сетях часто случается значительное понижение напряжения, что сразу влечет за собой и снижение силы сварочного тока. Выполнить качественную сварку в таких случаях, если вы подобрали сварочное оборудование без учета запаса по номинальному току, будет практически невозможно. Оказывать влияние на снижение сварочного тока может и длина проводов, с помощью которых вы подключаете оборудование к электрической сети.
При выборе аппарата важно также оценивать степень его защиты от влаги и пыли. Для этого недостаточно просто взглянуть на фото такого оборудования, а вот узнать о том, какому классу соответствует его защита, стоит. Для бытового использования вполне подойдут модели, класс защиты которых обозначается IP21. Есть модели инверторов с классом защиты IP23, которые могут эксплуатироваться даже под косым дождем, но переплачивать за такую опцию нет смысла, потому что мало кто будет выполнять сварочные работы в таких погодных условиях, да и хранят подобное оборудование не под открытым небом.
Инверторный аппарат от известного производителя Ресанта
Существует еще несколько немаловажных характеристик, на которые следует обращать внимание при выборе сварочного аппарата. Учитывайте следующее.
- Предусмотрены ли у аппарата дополнительные опции, которые делают работу с ним более удобной и комфортной? К таким опциям относятся: «Горячий старт» — быстрое, практически мгновенное, зажигание сварочной дуги; «Антизалипание» — в тех случаях, если электрод залип на свариваемой детали, сварочный ток автоматически перестает подаваться на него; «Форсаж дуги» — опция, особенно полезная при выполнении вертикальных сварочных швов.
- Ремонтопригодность аппарата. Сварочные инверторы являются достаточно сложным оборудованием, для ремонта и технического обслуживания которого необходимы не только специальные знания, но и соответствующие комплектующие элементы. Поэтому, если в вашем регионе нет авторизованного сервисного центра по обслуживанию аппарата, который вы собираетесь приобрести, то лучше остановить свой выбор на устройствах других торговых марок.
- Гарантийный срок. Важный параметр, на который также стоит обращать свое внимание при выборе аппарата. Производители с именем предоставляют на свое оборудование гарантийный срок до двух лет, в то время как у малоизвестных китайских компаний такой срок может измеряться всего двумя–тремя месяцами.
- Возможность модернизации устройства с целью повышения его функциональности. Такое качество важно в том случае, если вы собираетесь использовать аппарат для сварки не только обычных сталей, но и цветных металлов, которые можно качественно соединять только в среде защитного газа. В таких случаях лучше остановить свой выбор на оборудовании, к которому дополнительно можно подключить устройство для подачи защитного газа и, соответственно, сам газовый баллон.
Как видите, если правильно подойти к выбору сварочного инвертора, то можно приобрести аппарат, который даст вам возможность эффективно и качественно решать задачи, связанные со сваркой различных металлических конструкций.
Оценка статьи:
Загрузка…Поделиться с друзьями:
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.
В больших бытовых приборах электричество работает по-другому. Источник питания, который поступает от розетки в стене, основан на переменном токе (AC), где электричество переключается в направлении 50−60 раз в секунду (другими словами, на частоте 50−60 Гц). Трудно понять, как AC доставляет энергию, когда он постоянно меняет свое мнение о том, куда он идет. Если электроны, выходящие из настенной розетки, добираются, скажем, на несколько миллиметров вниз по кабелю, тогда нужно обратить вспять направление и вернуться назад, как они когда-либо добираются до лампы на столе, чтобы та засветилась?
Ответ на самом деле довольно прост. Представьте, что между лампой и стеной заполнены электроны. Когда вы щелкаете на переключателе, все электроны, заполняющие кабель, вибрируют назад и вперед в нитях лампы — и это быстрое перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и лампа засвечивается. Электроны необязательно должны вращаться по кругу для переноса энергии: в АС они просто «бегут на месте».
Что предстваляет собой инвертор
Одним из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Вестингауза, босса Westinghouse Electrical Company) является то, что большинство приборов, которые мы имеем в наших домах, специально разработаны для работы от сети переменного тока. Приборы, нуждающиеся в постоянном токе, но потребляющие электроэнергию от розетки переменного, нуждаются в дополнительной части оборудования, называемой выпрямителем, как правило, из электронных компонентов, называемых диодами, для преобразования AC в DC.
Инвертор выполняет противоположную работу, и довольно легко понять ее суть. Предположим, у вас есть аккумулятор в фонарике, а переключатель закрыт, поэтому DC течет по цепи всегда в том же направлении, что и гоночный автомобиль вокруг дорожки. Теперь, если вы вытащите батарею и развернете ее, предполагая, что это соответствует другому способу, он почти наверняка все еще подаст свет, и вы не заметите какой-либо разницы в освещение, которое вы получаете, — но электрический ток будет протекать противоположным образом.
Предположим, у вас были молниеносные руки, и они были достаточно ловкими, чтобы переворачивать батарею 50−60 раз в секунду. Тогда бы вы стали своего рода механическим инвертором, превратив питание постоянного тока батареи в переменный на частоте 50−60 Гц.
Конечно, инверторы, которые вы покупаете в электрических магазинах, работают не так, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные переключатели, которые быстро переключаются на текущее направление. Инверторы, подобные этому, часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо протекает в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями.
Такие внезапные перемены направления опасны для некоторых видов электрооборудования. При нормальной мощности AC, он постепенно переходит с одной стороны в другую в виде синусоидальной волны.
Электронные инверторы могут использоваться для создания такого рода плавно изменяющегося выхода переменного от входа постоянного тока. Они используют электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторами, для увеличения и снижения выходного тока, чем резкий, прямоугольный выходной сигнал включения / выключения, который вы получаете с помощью базового инвертора.
Инверторы также могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного входного напряжения DC на совершенно другое выходное напряжение переменного (выше или ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше входной мощности. Из закона сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не может выдавать больше энергии, чем они потребляют, и некоторая энергия должна быть потеряна как тепло, поскольку электричество протекает через различные электрические и электронные компоненты. На практике эффективность инвертора часто превышает 90 процентов, хотя базовая физика говорит нам, что какая-то часть энергии — какой бы она ни была — всегда где-то теряется.
Принцип работы устройства
Представьте, что вы аккумулятор постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас вместо этого произвести переменный. Как бы вы это сделали? Если весь ток, который вы производите, вытекает в одном направлении, как насчет добавления простого переключателя на ваш выход? Включение и выключение вашего тока может очень быстро обеспечить импульсы DС, которые могли бы выполнять как минимум половину работы. Чтобы сделать правильный AC, вам понадобится переключатель, который позволит полностью отменить ток и сделать это примерно 50−60 раз в секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, которая меняет контакты туда и обратно более 3000 раз в минуту.
По сути, старомодный механический инвертор сводится к коммутационному блоку, подключенному к трансформатору. А так как электромагнитные устройства, которые меняют низковольтный переменный на высоковольтный ток или наоборот, используя две катушки провода (называемые первичной и вторичной) ранами вокруг общего железного ядра.
В механическом инверторе либо электродвигатель, либо какой-либо другой механизм автоматического переключения переворачивает входящий ток вперед и назад в основном просто путем изменения контактов и генерирует переменный во вторичном режиме. Коммутационное устройство работает так же, как в электрическом дверном звонке. Когда питание подключено, оно намагничивает переключатель, вытягивает его и очень быстро отключает. Пружина снова вернет переключатель, включив его, и потом будет повторять процесс снова и снова.
Частота переключения задается сигналами управления, формируемыми управляющей схемой (контроллером). Контроллер также может решать дополнительные задачи:
- Регулирование напряжения.
- Синхронизация частоты переключения ключей.
- Защитой их от перегрузок.
Классификация инверторов
Инверторы могут быть очень большими и массивными, особенно если они имеют встроенные батарейные блоки, поэтому они могут работать автономно. Они также генерируют много тепла, поэтому у них большие радиаторы (металлические плавники) и часто охлаждающие вентиляторы. Самые маленькие инверторы — это более портативные коробки размером с автомобильное радио, которое вы можете подключить к гнезду прикуривателя, чтобы произвести AC для зарядки портативных компьютеров или мобильных телефонов.
Так же, как приборы различаются по мощности, которую они потребляют, инверторы различаются по мощности, которую они производят. Как правило, чтобы быть в безопасности, вам понадобится инвертор, рассчитанный на четверть выше максимальной мощности устройства, которое вы хотите использовать. Это позволяет предположить, что некоторые приборы (например, холодильники и морозильники или люминесцентные лампы) потребляют максимальную мощность при первом включении. Хотя инверторы могут обеспечивать максимальную мощность в течение коротких периодов времени, важно отметить, что они не предназначены для работы на пиковой мощности в течение длительного времени.
По принципу действия инверторы делятся на:
- Автономные.
- Инверторы напряжения (АИН).
- Инверторы тока (АИТ).
- Резонансные инверторы (АИР).
- Зависимые (инверторы, ведомые сетью).
Здоровенные приборы в наших домах, которые используют большое количество энергии (такие вещи, как электрические нагреватели, лампы накаливания, чайники или холодильники), не очень заботятся о том, какую форму волны они получают: все, что они хотят, это энергия и как можно больше. Электронные устройства, с другой стороны, намного более суетливы и предпочитают более плавный вход, который они получают от синуидальной волны.
- Многие инверторы работают как автономные устройства с аккумулятором, которые полностью независимы от сети.
- Другие, так называемые утилитарно-интерактивные инверторы или инверторы с привязкой к сетке, специально разработаны для подключения к сети все время. Как правило, они используются для передачи электроэнергии от чего-то вроде солнечной панели обратно в сеть с точно правильным напряжением и частотой.
Это прекрасно, если ваша главная цель — создать собственную силу. Но это не так полезно, если вы хотите иногда быть независимыми от сети, или вам нужен резервный источник питания в случае сбоя, потому что если ваше соединение с сетью опускается, и вы не производите электричество самостоятельно (например, это ночное время, и ваши солнечные панели неактивны), инвертор тоже опускается, и вы полностью без энергии, независимо от того, генерируете ли вы свою силу или нет.
По этой причине некоторые люди используют бимодальные или двунаправленные устройства, которые могут работать как в автономном, так и в сетчатом режиме (хотя и не одновременно). Поскольку у них есть дополнительные части, они, как правило, более громоздки и дороже.
Крупные коммутационные устройства для применений передачи энергии, установленные до 1970 года, преимущественно использовали ртутно-дуговые клапаны. Современные инверторы обычно являются твердотельными (статические инверторы). Современный метод проектирования включает компоненты, расположенные в конфигурации моста H. Этот дизайн также довольно популярен среди небольших потребительских устройств.
Используя трехмерную печать и новые полупроводники, исследователи из Национальной лаборатории Oak Ridge Департамента энергетики создали инвертор мощности, который мог бы сделать электромобили более легкими, более мощными и более эффективными.
особенности работы и применения DC-DC преобразователей.
DC-DC преобразователь или инвертор напряжения – это устройство, переводящее постоянный ток меньшего напряжения в переменный ток большего напряжения или наоборот. Такие устройства являются генераторами меняющегося напряжения. Оно бывает импульсного характера, чистого или модифицированного синусоидального типа. Инверторные преобразователи способны выступать самостоятельными источниками питания и промежуточными элементами в системе преобразователей.
Инверторы, содержащиеся в источниках бесперебойного питания (ИБП), обеспечивают стабильное снабжение электроэнергией компьютерной техники и другого оборудования. При непредвиденном пропадании напряжения в электросети они мгновенно поставляют компьютерам электроэнергию от резервной АКБ. Это дает возможность сохранить данные и корректно завершить работу ПК.
В крупных системах UPS используются мощные инверторы с АКБ увеличенной емкости. Они могут подолгу обеспечивать автономное питание оборудования, а при возобновлении нормального сетевого электроснабжения переключают оборудование на нее.
Преобразователи с 12 на 220 В
Инвертор напряжения 12В в 220В – портативный преобразователь, позволяющий конвертировать 12 В постоянного тока в 220 В переменного и наоборот. Он позволяет подключать приборы, работающие от напряжения 220 В, к аккумуляторной батарее или бортовой автомобильной сети 12 В. С другой стороны, инверторный преобразователь 12 в 220 В дает возможность заряжать АКБ и портативную технику, рассчитанную на напряжение 12 В, от бытовой сети 220 В.
Технические особенности инверторов
Часто инвертор выступает в роли промежуточного элемента и преобразует напряжение высокочастотной трансформацией на частоте до сотен кГц. В составе таких устройств применяются магнитопроводы, электронные микроконтроллеры и полупроводниковые ключи, выдерживающие токи в сотни ампер.
Ключевыми требованиями к инверторным преобразователям являются:
- надежная работа;
- высокий КПД;
- компактность;
- легкий вес;
- отсутствие чрезмерных импульсных помех;
- способность выдерживать допустимые значения высших гармоник в напряжении на входе.
В солнечных АКБ, ветряках и остальных системах с экологически чистыми источниками электроэнергии применяются Grid-tie инверторы. Они синхронизированы с промышленной электросетью и подают электроэнергию непосредственно в общую сеть.
При работе инверторного преобразователя периодически происходит подсоединение к цепи нагрузки источника неизменного напряжения. Полярность чередуется, а частота и длительность подсоединений определяются поступающим от контроллера сигналом управления. Контроллер регулирует Uвых, защищает схему от перегрузок и синхронизирует работу полупроводниковых ключей.
Типы инверторных преобразователей
Инверторы бывают зависимыми и работающими автономно. К зависимым относятся модели, ведомые сетью, Grid-tie и подобные им модели. Также инверторные преобразователи классифицируются на одно- и 3-фазные. Однофазные устройства бывают:
- с сигналом на входе в виде чистой синусоиды – такие инверторные преобразователи незаменимы для оборудования, имеющего на входе электромотор или трансформатор, или работающего строго с синусоидальным сигналом;
- с упрощенным типом сигнала – приближенным к синусоидальному варианту, подходят для большинства приборов.
Трехфазные устройства применяются преимущественно для получения 3-фазного тока с целью питания асинхронных электродвигателей и другого оборудования. Обмотки мотора напрямую подсоединяются к выходу инверторного преобразователя. По мощности инверторные преобразователи подбираются согласно пиковому значению мощности для конкретного потребителя.
Режимы работы инверторов
|
Режим работы |
Его особенности |
|
Пусковой |
Мощность может на долю секунды 2-кратно превзойти номинальную величину инверторного преобразователя. Допускается для большинства устройств. |
|
Продолжительный |
Мощность потребления соответствует номинальному значению инвертора. |
|
Режим перегрузки |
Мощность потребления в 1,3 раза выше номинального значения. В среднем инверторные преобразователи способны функционировать в режиме перегрузки около получаса. |
Схемотехника инверторных преобразователей
Полупроводниковые ключи инверторных преобразователей управляются контроллером и оснащены обратными шунтирующими диодами. Выходное напряжение определяется мощностью нагрузки и автоматически настраивается сменой ширины импульса в блоке ВЧ-преобразователя. Чтобы уберечь цепи нагрузки от высокого постоянного тока, необходимо обеспечить симметричность полуволн НЧ выходного напряжения. Чтобы достичь этого,нужно сделать неизменной ширину импульса НЧ блока.
Выходные ключи управляются при помощи алгоритма, который обеспечивает чередование видов силовой цепи. Она бывает прямой, короткозамкнутой и инверсной. Мощность нагрузки на выходе инверторного преобразователя выглядит как пульсации с 2-кратной частотой. Такой рабочий режим должен быть предусмотрен у первичного источника для протекания пульсирующих токов. Также на входе инверторного преобразователя должен выдерживаться установленный уровень помех.
Типовые схемы инверторов – это:
- 2-тактная с нулевым выводом трансформатора – она актуальна для ИБП низкой мощности (до 500 ВА), с напряжением на дополнительной АКБ 12 или 24 В;
- мостовая без трансформатора – актуальна для инверторных преобразователей в автомобилях и ИБП мощностью от 500 ВА;
- мостовая с трансформатором – характерна для высокомощных ИБП.
Читайте в нашей предыдущей статье о преимуществах и особенностях использования литий-железо-фосфатных АКБ.
Перейти в раздел преобразователей с 12 на 220
Разница между инверторным и неинверторным кондиционером Разница между
Когда дело доходит до выбора лучшего кондиционера для дома или офиса, наиболее популярными вариантами являются инверторные и неинверторные кондиционеры. Так что, если вы готовы этим летом победить жару, вы не одиноки. Ежегодно продаются миллионы кондиционеров, и в среднем семья тратит более 10 процентов своих счетов за коммунальные услуги только на охлаждающие устройства. Напрашивается вопрос, как правильно выбрать кондиционер.Существуют различные факторы, которые могут повлиять на ваше решение, но одна из наиболее важных вещей, которые следует учитывать перед покупкой, — это то, как выбрать между двумя технологиями: инверторной и неинверторной.
Обе системы отличаются высокой производительностью и предлагают аналогичные функции, когда дело касается охлаждения, но они различаются типом двигателя компрессора, который они используют. Давайте посмотрим на них и поймем технологическую разницу между ними.
Что такое инверторный кондиционер?
Инверторный кондиционер имеет двигатель компрессора с регулируемой скоростью, который регулирует поток хладагента внутри блока для регулирования его охлаждающей и нагревательной способности по мере необходимости.Скорость двигателя компрессора в инверторном блоке прямо пропорциональна частоте источника питания. Он использует частотно-регулируемый цензор для управления скоростью двигателя, который фактически регулирует поток хладагента внутри блока, чтобы обеспечить необходимое количество охлаждения или нагрева. Это исключает частые циклы запуска-останова, тем самым повышая энергоэффективность устройства в долгосрочной перспективе.
Что такое неинверторный кондиционер?
Неинверторный кондиционер имеет двигатель компрессора с фиксированной скоростью.В отличие от инверторных блоков, они работают по принципу «все или ничего», что означает, что компрессор автоматически включается и выключается, а не работает все время на полной скорости. Компрессор автоматически отключается при достижении желаемой температуры и снова запускается при повышении температуры. Из-за частых циклов включения-выключения компрессор всегда работает с высокой мощностью, что создает много шума при работе, тем самым потребляя больше электроэнергии, что временами делает их менее энергоэффективными, чем их инверторные аналоги.
Разница между инверторным и неинверторным кондиционером воздуха
Технология инвертора и неинвертора переменного тока
Инвертор, как правило, представляет собой устройство для изменения типа тока с переменного на постоянный или наоборот. Что касается кондиционеров, то инвертор используется для управления частотой питания двигателя компрессора, чтобы регулировать охлаждающую / нагревательную способность устройства. Инверторный кондиционер содержит компрессор с регулируемой скоростью, который регулирует температуру, чтобы обеспечить необходимое количество охлаждения и обогрева.Напротив, неинверторный кондиционер имеет компрессор с фиксированной скоростью, который работает по принципу «все или ничего», что означает, что он включается и выключается по мере необходимости.
Работа инвертора и неинвертора переменного тока
Инверторный кондиционер воздуха регулирует скорость компрессора для управления потоком хладагента с целью регулирования температуры кондиционируемого помещения по мере необходимости. Когда агрегат включен, компрессор внутри агрегата все время работает на полной скорости без частых запусков и остановок.Это обеспечивает точное охлаждение или нагревание по мере необходимости. Неинверторный кондиционер выдает фиксированное количество мощности в зависимости от температуры в помещении. Это заставляет компрессор отключаться при достижении желаемой температуры в помещении и запускать снова при повышении температуры.
Энергоэффективность
Основное различие между инверторным и неинверторным кондиционерами заключается в том, как они работают при комнатной температуре. Охлаждение и обогрев — это автоматизированный процесс в инверторных кондиционерах, поскольку цензор внутри блока регулирует электропитание в соответствии с температурой в помещении, что автоматически снижает потребление электроэнергии, что делает его более энергоэффективным, чем его неинверторный аналог.Неинверторный блок включается и выключается в любое время, чтобы поддерживать температуру в пределах определенного порогового значения около комнатной температуры, что делает его менее экологичным.
Шум инвертора и неинвертора переменного тока
Мощность обогрева / охлаждения инверторного кондиционера меняется в зависимости от температуры в помещении и температуры наружного воздуха. Поскольку компрессор внутри блока не включается и не включается так часто, как его неинверторный аналог, и постоянно работает при умеренной температуре, он работает намного тише.Неинверторные кондиционеры менее эффективны, когда дело доходит до работы, потому что они все время автоматически включаются и выключаются, тем самым создавая гораздо больше шума, чем инверторный блок. Он работает немного тяжелее из-за своей работы, следовательно, способствует большему шуму.
Стоимость инвертора и неинвертора переменного тока
Более тихая и плавная работа, а также энергоэффективная технология только увеличивают стоимость инверторных кондиционеров. Они представляют собой новейшую технологию, используемую в кондиционерах по сравнению с неинверторными типами, которые ставят инверторные переменные токи немного выше, когда дело доходит до ценообразования.Инверторные кондиционеры немного дороже, чем их неинверторные аналоги, которые значительно дешевле. Однако установка неинверторного блока переменного тока, вероятно, будет стоить больше, чем будет стоить инверторный блок переменного тока.
Инверторный кондиционери неинверторный кондиционер: сравнительная таблица
Обзор инверторных и неинверторных кондиционеров
Суть в том, что неинверторные кондиционеры могут быть немного дешевле по сравнению с инверторными кондиционерами, но они менее надежны и более дороги в обслуживании и управлении.Инверторные блоки являются последними в технологии кондиционирования воздуха, которые используют инверторы для управления скоростью компрессора, тем самым устраняя частые циклы включения-выключения, что в конечном итоге увеличивает эффективность, тем самым увеличивая срок службы компонентов инверторных блоков переменного тока. Хотя первоначальные затраты могут быть немного выше по сравнению с неинверторными блоками, более высокие расходы компенсируются потреблением энергии, что делает их наиболее предпочтительным выбором блоков кондиционирования воздуха.
Сагар Хиллар — плодовитый автор контента / статей / блогов, работающий старшим разработчиком / писателем контента в известной фирме по обслуживанию клиентов, базирующейся в Индии.У него есть желание исследовать самые разные темы и разрабатывать высококачественный контент, чтобы его можно было лучше всего читать. Благодаря его страсти к писательству, он имеет более 7 лет профессионального опыта в написании и редактировании услуг на самых разных печатных и электронных платформах.Вне своей профессиональной жизни Сагар любит общаться с людьми разных культур и происхождения. Можно сказать, что он любопытен по натуре. Он считает, что каждый — это опыт обучения, и это приносит определенное волнение, своего рода любопытство, чтобы продолжать работать.Поначалу это может показаться глупым, но через некоторое время это расслабляет и облегчает начало разговора с совершенно незнакомыми людьми — вот что он сказал ».
Последние сообщения Сагара Хиллара (посмотреть все)Как инверторы преобразуют электричество постоянного тока в переменный?
Криса Вудфорда. Последнее изменение: 17 августа 2020 г.
Одна из самых значительных битв 19 века велась не за землю или ресурсы, а за установление типа электричества. это приводит в действие наши здания.
В самом конце 1800-х годов американские электрические пионер Томас Эдисон (1847–1931) изо всех сил старался продемонстрировать что постоянный ток (DC) был лучшим способом подачи электроэнергии мощность, чем переменного тока (AC), система, поддерживаемая его главный соперник Никола Тесла (1856–1943). Эдисон перепробовал все виды хитрые способы убедить людей в том, что кондиционер слишком опасен, от убить слона на электрическом стуле, чтобы (довольно хитро) поддержать использование AC на электрическом стуле для приведения в исполнение смертной казни.Несмотря на это, Система Tesla победила, и мир в значительной степени работает на переменном токе власть с тех пор.
Беда только в том, что многие наши приборы предназначены для работы с переменным током, малогабаритные генераторы часто вырабатывают постоянный ток. Тот означает, что если вы хотите запустить что-то вроде гаджета с питанием от переменного тока от Автомобильный аккумулятор постоянного тока в мобильном доме, вам нужно устройство, которое преобразует DC to AC — инвертор, как его еще называют. Давай ближе посмотрите на эти гаджеты и узнайте, как они работают!
На фото: набор электрических инверторов, которые можно использовать с оборудованием для производства возобновляемой энергии, например, солнечными батареями и микроветровыми турбинами.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерство энергетики США / NREL (DoE / NREL).
В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока?
Когда учителя естествознания объясняют нам основную идею электричества как поток электронов обычно говорят о прямом ток (постоянный ток). Мы узнаем, что электроны работают как линия муравьев, марширующих вместе с пакетами электрической энергии в одном способ, которым муравьи несут листья. Это достаточно хорошая аналогия для что-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема ( непрерывный электрический контур), соединяющий батарею, лампу и выключатель, и электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампу до полного разряда батареи.
Анимация: В чем разница между электричеством постоянного и переменного тока? Предположим, вам нужно пропылесосить комнату. непосредственный ток немного похож на движение от одной стороны до другой по прямой; переменный ток похож на движение вперед и назад на пятно. Оба выполняют свою работу, хотя и немного по-разному!
В более крупных бытовых приборах электричество работает иначе. Источник питания, который поступает из розетки в стене, основан на переменный ток (AC), где переключается электричество примерно 50–60 раз в секунду (другими словами, частота 50–60 Гц).Может быть трудно понять, как AC обеспечивает энергия, когда она постоянно меняет свое мнение о том, куда она идет! Если электроны, выходящие из розетки, получат, скажем, несколько миллиметрах вниз по кабелю, затем нужно изменить направление и вернуться опять же, как они вообще добрались до лампы на вашем столе, чтобы загораться?
Ответ на самом деле довольно прост. Представьте себе кабели бегает между лампой и стеной, набитой электронами. когда вы нажимаете на переключатель, все электроны заполняют кабель колебаться взад и вперед в нити лампы — и это быстрое перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и заставляет лампа накаливания свечения.Электроны не обязательно должны двигаться по кругу, чтобы переносить энергию: в AC они просто «бегут на месте».
Что такое инвертор?
Фото: Типичный электрический инвертор. Это сделано Xantrex / Trace Engineering. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL (DoE / NREL).
Одно из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Westinghouse, босс Westinghouse Electrical Company), что большинство бытовой техники, которая есть в наших домах, специально разработана работать от сети переменного тока.Устройства, которым нужен постоянный ток, но они должны получать питание от розеток переменного тока требуется дополнительное оборудование, называемое выпрямителем, обычно строится из электронных компонентов, называемых диоды для преобразования переменного тока в постоянный.
Инвертор выполняет противоположную работу, и его довольно легко понять суть того, как это работает. Предположим, у вас в фонарик и переключатель замкнут, поэтому постоянный ток течет по цепи, всегда в одном и том же направлении, как гоночная машина по трассе. Что теперь если вынуть аккумулятор и перевернуть.Предполагая, что он подходит в противном случае он почти наверняка будет питать фонарик, и вы не заметит никакой разницы в получаемом вами свете, но электрический ток на самом деле будет течь в обратном направлении. Предположим, вы у них были молниеносные руки и они были достаточно ловкими, чтобы постоянно менять направление движения. аккумулятор 50–60 раз в секунду. Тогда вы станете чем-то вроде механического инвертор, превращающий питание постоянного тока батареи в переменный ток с частотой 50–60 герц.
Конечно, инверторы, которые вы покупаете в магазинах электротоваров, не работают должным образом. таким образом, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные Включает и выключает эти переключатели на высокой скорости для реверсирования тока направление.Подобные инверторы часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо течет в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями:
Такие внезапные переключения мощности довольно жестоки для некоторых видов электрического оборудования. При нормальном питании переменного тока ток постепенно переключается с одного направления на другое по синусоидальной схеме, например:
Электронные инверторы могут использоваться для создания такого плавно изменяющегося выхода переменного тока от Вход постоянного тока.Они используют электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторы, чтобы выходной ток увеличивался и падал более плавно чем резкое включение / выключение прямоугольного сигнала на выходе, которое вы получаете с базовый инвертор.
Инверторытакже могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного Входное напряжение постоянного тока в совершенно другое выходное напряжение переменного тока (либо выше, либо ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше чем входная мощность: из сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не могут выдавать больше мощности, чем потребляют в, и некоторая энергия неизбежно будет потеряна в виде тепла, когда течет электричество через различные электрические и электронные компоненты.В На практике КПД инвертора часто превышает 90 процентов, хотя основы физики говорят нам, что некоторая энергия — пусть и небольшая — всегда где-то зря!
Как работает инвертор?
Мы только что получили очень простой обзор инверторов — и теперь давайте вернемся к нему еще раз. немного подробнее.
Представьте, что вы аккумулятор постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас вместо этого производить AC. Как бы ты это сделал? Если все ток, который вы производите, течет в одном направлении, как насчет добавления просто переключиться на выходной провод? Включение и выключение тока, очень быстро, будет давать импульсы постоянного тока — что будет при минимум половина работы.Чтобы обеспечить правильный переменный ток, вам понадобится переключатель, который позволил вам полностью изменить направление тока и сделать это около 50-60 раз в секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, меняющую контакты вперед и назад более 3000 раз в минуту. Вам понадобится аккуратная работа пальцами!
По сути, старомодный механический инвертор сводится к коммутационному блоку. подключен к трансформатору электроэнергии. Если вы изучили наши статья о трансформаторах, вы узнаете, что они электромагнитные устройства, которые изменяют переменный ток низкого напряжения на переменный ток высокого напряжения, или наоборот, с использованием двух катушек проволоки (называемых первичной и вторичной), намотанной вокруг общего железного сердечника.В механическом инверторе либо электродвигатель или какой-либо другой механизм автоматического переключения переворачивает входящий постоянный ток вперед и назад в первичный, просто поменяв местами контакты, и это производит переменный ток во вторичной — так он не так уж сильно отличается от воображаемого инвертора, который я набросал выше. Переключающее устройство работает немного так же, как и в электрический дверной звонок. Когда питание подключено, он намагничивает переключатель, потянув его открыть и на короткое время выключить.Весна тянет обратно в положение, снова включив его и повторив процесс — снова и снова.
Анимация: Базовая концепция электромеханического инвертора. Постоянный ток подается в первичную обмотку (розовые зигзагообразные провода с левой стороны) тороидального трансформатора (коричневый пончик) через вращающуюся пластину (красный и синий) с перекрестными соединениями. Когда пластина вращается, она неоднократно переключает соединения с первичной обмоткой, поэтому трансформатор получает переменный ток на входе вместо постоянного тока.Это повышающий трансформатор с большим количеством обмоток во вторичной обмотке (желтый зигзаг, правая сторона), чем в первичной, поэтому он увеличивает небольшое входное напряжение переменного тока до большего выходного переменного тока. Скорость, с которой вращается диск, определяет частоту переменного тока на выходе. Большинство инверторов не работают так; это просто иллюстрирует концепцию. Установленный таким образом инвертор будет давать очень грубый выходной сигнал прямоугольной формы.
Типы инверторов
Если вы просто включаете и выключаете постоянный ток или переключаете его обратно и вперед, так что его направление продолжает меняться, то, что вы в конечном итоге, очень резкие изменения тока: все в одну сторону, все в другую направление и обратно.Нарисуйте диаграмму тока (или напряжения) против времени, и вы получите прямоугольную волну. Хотя электричество, различающееся таким образом, составляет , технически , переменный ток, это совсем не похоже на переменный ток доставляется в наши дома, что гораздо более плавно волнообразная синусоида). Вообще здоровенный бытовые приборы в наших домах, которые используют чистую энергию (например, электрические обогреватели, лампы накаливания, чайники или холодильники) не особо заботятся волны какой формы они получают: все, что им нужно, это энергия и много это — так что прямоугольные волны их действительно не беспокоят.Электронные устройства, на с другой стороны, они гораздо более привередливы и предпочитают более плавный ввод они получаются от синусоиды.
Это объясняет, почему инверторы бывают двух разных видов: инверторы истинной / чистой синусоидальной волны (часто сокращается до PSW) и модифицированные / квазисинусоидальные инверторы (сокращенно MSW). В виде их название предполагает, что настоящие инверторы используют так называемые тороидальные (в форме пончика) трансформаторы и электронные схемы для преобразования постоянный ток в плавно меняющийся переменный ток очень похожий на настоящую синусоиду, обычно подаваемую в наши дома.Их можно использовать для питания любых устройств переменного тока от источника постоянного тока. источник, включая телевизоры, компьютеры, видеоигры, радио и стереосистемы. С другой стороны, модифицированные синусоидальные инверторы используют относительно недорогая электроника (тиристоры, диоды и другие простые компоненты) на производят своего рода «закругленную» прямоугольную волну (гораздо более грубую приближение к синусоиде), и пока они подходят для доставки мощность здоровенных электроприборов, они могут вызывать и вызывают проблемы с тонкой электроникой (или чем-либо с электронным или микропроцессорным контроллером), в общем, это означает, что они не подходят для ноутбуков, медицинского оборудования, цифровых часы и устройства умного дома.Кроме того, если задуматься, их закругленный квадрат волны в целом обеспечивают большую мощность устройства, чем чистая синусоида (площадь под квадратом больше, чем под кривой). Это делает их менее эффективными и потерянная мощность, рассеиваемая в виде тепла, означает некоторый риск перегрева инверторов MSW. С другой стороны, они, как правило, немного дешевле, чем настоящие инверторы.
Изображение: Модифицированная синусоида (MSW, зеленый) больше похожа на синусоидальную волну (синий), чем на прямоугольную волну (оранжевый), но все же включает в себя внезапные резкие изменения тока.Чем больше шагов в модифицированной синусоиде, тем ближе она к идеализированная форма истинной синусоиды.
Хотя многие инверторы работают как автономные блоки с аккумулятором, которые полностью Независимо от сети, другие (известные как интерактивные инверторы или привязанные к сети инверторы ) являются специально разработан для постоянного подключения к сети; обычно они используются для передачи электричества от чего-то как солнечная панель обратно в сеть с правильным напряжением и частотой.Это нормально, если ваша главная цель — выработать собственную силу. Это не так полезно если вы хотите иногда быть независимым от сетки или хотите резервный источник питания на случай отключения электроэнергии, потому что если ваш подключение к сети отключается, и вы не производите электричество самостоятельно (например, сейчас ночь и ваши солнечные панели неактивны), инвертор тоже выходит из строя, и вы совершенно лишены силы — так же беспомощны, как если бы вы генерировали свою собственную силу или нет.По этой причине некоторые люди используют бимодальные преобразователи или двунаправленные преобразователи , которые могут работать либо в автономном, либо в привязанном к сети режиме (хотя и не в обоих одновременно). поскольку у них есть лишние детали, они имеют тенденцию быть более громоздкими и более дорого.
Подпись: Никола Тесла. Хотя он выиграл войну токов, его соперника Томаса Эдисона до сих пор помнят как первооткрывателя электроэнергии. Гравюра Теслы работы Саронга, 1906 год, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.
Что такое инверторы?
Инверторымогут быть очень большими и здоровенными, особенно если они имеют встроенный аккумуляторные батареи, чтобы они могли работать автономно. Они также выделяют много тепла, поэтому они имеют большие радиаторы (металлические плавники) и часто охлаждающие вентиляторы. Как вы можете видеть на нашем верхнем фото, типичные размером с автомобильный аккумулятор или автомобильное зарядное устройство; большие единицы выглядят немного похоже на батарею автомобильных аккумуляторов в вертикальной стопке. Самые маленькие инверторы больше переносные коробки размером с автомобильное радио, которые можно подключить к прикуривателю розетка для производства переменного тока для зарядки портативных компьютеров или мобильных телефонов.
Как бытовые приборы различаются по потребляемой мощности, так и инверторы различаются в мощности, которую они производят. Обычно на всякий случай вы нужен инвертор, рассчитанный примерно на четверть выше максимальной мощности устройства, которым вы хотите управлять. Это учитывает тот факт, что некоторые приборы (например, холодильники и морозильники или люминесцентные лампы) потребляют пиковую мощность при первом включении. В то время как инверторы могут обеспечивать пиковую мощность в течение коротких периодов времени, это Важно отметить, что они не предназначены для работы на пике мощность на длительные периоды.
Что такое инвертор и как он работает?
См. Также: Какие бывают типы солнечных инверторов? и что делает солнечный инвертор?
Инверторы играют решающую роль в любой солнечной энергетической системе и часто считаются мозгом проекта, будь то бытовая система мощностью 2 кВт или коммунальная электростанция мощностью 5 МВт. Основная функция инвертора — «преобразовывать» выходной постоянный ток (DC) в переменный ток (AC).Переменный ток является стандартом, используемым всеми коммерческими приборами, поэтому многие рассматривают инверторы как «шлюз» между фотоэлектрической (PV) системой и потребителем энергии.
Инверторные технологиизначительно продвинулись вперед, так что, помимо преобразования постоянного тока в переменный, они предоставляют ряд других возможностей и услуг, гарантирующих, что инвертор может работать на оптимальном уровне производительности, например, мониторинг данных, расширенные средства управления коммунальными службами, приложения и системное проектирование.Производители инверторов также предоставляют услуги после установки, которые являются неотъемлемой частью поддержания производства энергии и высокого уровня производительности проекта, включая профилактическое обслуживание, услуги по эксплуатации и техническому обслуживанию и быстрое среднее время ремонта (MTTR).
Поскольку цены на модули падают, инверторы и дополнительные системные компоненты становятся основным направлением снижения цен для EPC, ищущих новые конкурентные преимущества. В результате производители инверторов постоянно пытаются снизить кривую затрат на продукцию.
Некоторым компаниям удалось сделать это успешно, изменив производственные стратегии и построив дополнительные производственные мощности на развивающихся рынках солнечной энергии. Кроме того, компании взяли на вооружение основную концепцию «проектирование с учетом технологичности» — что означает, что они разрабатывают продукт с учетом простоты производства, — чтобы разрабатывать инверторные продукты, которые производятся быстрее и дешевле, без ущерба для производительности. Производители инверторов также смогли добиться успеха с меньшими затратами благодаря надежным партнерским отношениям с поставщиками.
Продолжающаяся проблема обеспечения все более высокой и более высокой стоимости при более низких затратах — это то, над чем отрасль должна работать.
Интеграция в сеть и инверторы
Высокая степень проникновения фотоэлектрической энергии и ее влияние на стареющую электрическую сеть — еще одна проблема, с которой сталкивается вся солнечная промышленность. Сама проблема не является специфической для инверторов, но решение может быть полностью управляемым инвертором. Поскольку инверторы служат шлюзом к системе, расширенные средства управления энергосистемой, такие как проезд низкого напряжения, могут помочь смягчить проблемы, возникающие из-за более высокого проникновения фотоэлектрических модулей в сеть, такие как предсказуемость мощности и распределенное производство.Эти функции помогают упростить переход по мере увеличения количества солнечных батарей без необходимости серьезной и дорогостоящей модернизации инфраструктуры. Коммунальные предприятия стремятся поддержать разработку и использование инверторов с наиболее проверенными функциями, когда речь идет о соединении сетей.
Гибкость конструкции
Учитывая рост проектов распределенной генерации наряду с продолжающимся развитием проектов в масштабе коммунальных предприятий, разработчики проектов солнечной энергетики ищут производителей инверторов, которые могут предоставить надежный набор коммерческих продуктов и технологических топологий.Гибкий производитель инверторов может предложить централизованную и децентрализованную конструкцию инверторов, имея в виду архитектуру, которая использует несколько инверторов на протяжении всего проекта для достижения минимально возможной нормированной стоимости энергии (LCOE). Хотя по-прежнему существует растущий спрос на общую системную архитектуру с использованием централизованного инвертора, становится все популярнее проектирование трехфазных цепных инверторов для децентрализованной конструкции фотоэлектрической системы. Это особенно актуально для коммерческих приложений, где пространство ограничено или находится в необычной форме.
— это нечто большее, чем просто инвертирование электрических токов солнечной энергетической системы. Инверторы должны продолжать внедрять инновации и снижать стоимость, сохраняя при этом ключевые атрибуты солнечной энергетической системы (надежность, эффективность и такие функции, как мониторинг данных), чтобы способствовать большему проникновению фотоэлектрических модулей.
Этот рассказ был первоначально предоставлен Майком Дули, вице-президентом по маркетингу Advanced Energy. Он был обновлен, чтобы отразить действующие правила 1 мая 2018 г.
Найдите подходящий инвертор для своего проекта, просмотрев нашу простую в использовании базу данных инверторов.
Дополнительные статьи см .:
Что делают солнечные инверторы?
Какие бывают типы солнечных инверторов?
Q&A: Общие вопросы об инверторах и накопителях
Каковы преимущества использования строковых инверторов в коммерческих и небольших коммунальных проектах?
Каковы некоторые преимущества централизованного подхода в небольших проектах по солнечной энергии?
Что делает солнечный инвертор? Узнайте о пяти основных обязанностях инвертора.
Центральный инвертор SMA.
Солнечные инверторы являются наиболее трудолюбивым компонентом солнечной батареи, как описала PV Evolution Labs (PVEL) в своей первой «Таблице показателей PV инвертора».
В отчете говорится, что инверторы несут исключительную ответственность за выполнение большего количества рабочих функций, чем любой другой компонент фотоэлектрической системы. Эти обязанности продолжают расти по мере того, как системы становятся умнее и усиливают взаимодействие с энергосистемой.
Итак, что именно делает инвертор? В своем отчете PVEL обозначил пять основных должностных обязанностей для солнечных инверторов.
1. Преобразование постоянного тока в переменный
Основная функция инвертора — преобразовывать мощность постоянного тока (DC), создаваемую солнечными панелями, в мощность переменного тока (AC), которую можно использовать в домах и на предприятиях или подавать непосредственно в сеть в проектах перед счетчиком (солнечные батареи промышленного масштаба).
2. Максимальное увеличение выходной мощности
Инверторыотвечают за непрерывное отслеживание напряжения солнечной батареи для определения максимальной мощности, при которой модули могут работать, согласно PVEL.Если затенение происходит из-за факторов окружающей среды или если модули выходят из строя, инвертор может случайно определить неправильный пик в цепочке, тем самым уменьшая общее производство энергии системой.
3. Интерфейс с сеткой
Интеллектуальные инверторы, новый рубеж солнечных инверторов, перешли от односторонней связи к двусторонней связи с сетью, помогая с функциями поддержки сети. Благодаря передовому программному обеспечению интеллектуальные инверторы могут выполнять определенные функции поддержки сети, связанные с напряжением, частотой, связью и управлением.
Одной из наиболее важных возможностей интеллектуальных инверторов для помощи в электросети является способность преодолевать небольшие помехи (например, изменения напряжения). Интеллектуальные инверторы могут переключаться в режим ожидания в случае изменения напряжения и наблюдать, как долго происходит нарушение, а затем выключаться, только если нарушение длится слишком долго. Это гарантирует минимальные колебания напряжения в сети из-за полного отключения распределенных ресурсов и остановки выработки электроэнергии. Прочтите об интеллектуальных инверторах здесь.
4. Отчет о выработке электроэнергии
Инверторыпозволяют владельцам солнечных батарей отслеживать выходную мощность своих солнечных систем. Согласно PVEL, у большинства инверторов есть возможности связи через проводной Ethernet, Bluetooth или Wi-Fi. Такое коммуникационное соединение может подвергнуть инверторы риску кибератак, но ученые работают над решениями, чтобы уменьшить эту возможность. Подробнее о кибербезопасности инверторов здесь.
Владельцы солнечных батареймогут просматривать коды ошибок, диагностику и информацию о производстве электроэнергии от инверторов на своих компьютерах или даже в специальных приложениях для смартфонов, подобных тому, что предлагает SolarEdge. Крупные владельцы солнечных панелей могут захотеть дополнительно инвестировать в расширенные услуги мониторинга, чтобы помочь диагностировать и исправить проблемы на массивах с несколькими инверторами через стороннего поставщика, такого как Solar-Log.
5. Обеспечение безопасной работы системы
Согласно PVEL, инверторыдолжны отключаться в случае возникновения электрической дуги, которая может быть вызвана старением системы и ухудшением качества материала.Они запрограммированы на идентификацию этих дуг, но PVEL обнаружил, что не все инверторы делают это эффективно. Лучшими показателями в тестах PVEL на землю и дугового замыкания были инверторы Delta и Fronius.
Поскольку инверторы состоят из множества электронных компонентов и выполняют множество функций, согласно PVEL, вероятность их выхода из строя выше, чем у любого другого компонента фотоэлектрической системы. Струнные и центральные инверторы имеют разные плюсы и минусы, но струнные инверторы легче обслуживать, когда неизбежен отказ. Узнайте больше о том, как монтажники должны подготовиться к отказу инвертора здесь.
Инверторы— важная часть солнечной системы, и их функции постоянно развиваются, поскольку проекты в энергосистеме и солнечной энергии становятся умнее.