Что такое инвертор

Что такое инверторная сплит система

Инверторный кондиционер создаёт условия для плавного регулирования скорости вращения электродвигателей компрессора и вентилятора, в зависимости от изменения частоты тока.

Инверторная сплит система — это современные цифровые технологии, позволяющие манипулировать производительностью компрессора в зависимости от сигналов датчиков температуры и влажности, установленных в комнате.

Этот высокоточный метод регулирования скорости вращения компрессора с обратной связью позволяет поддерживать постоянный микроклимат в комнате в заданных пределах с небольшими колебаниями.

Современные инверторные AC и DC сплит системы

В кондиционерах применяются инверторные технологии двух видов: AC и DC. Применительно к охлаждению воздуха под инвертором понимается электронное устройство, которое способно плавно изменять скорость вращения (производительность) электромотора компрессора и вентилятора благодаря преобразованию частоты тока.

Обычныйинверторный кондиционерс AC технологией преобразовывает переменный ток два раза: сначала в постоянный, а затем снова в переменный однофазный ток, но уже с изменяемой частотой.

Инверторные сплит системыс DC технологией преобразовывают переменный ток только один раз — в постоянное однофазное электричество, у которого меняется магнитная индукция. В этом случае для привода компрессора и вентилятора используются электродвигатели постоянного тока. DC инверторные кондиционеры более безопасны, экономичны и надёжны, по сравнению с AC аналогами.

Использование технологии DC Inverter

Японские инженеры компании Hitachi разработали инновационную технологию: скорость вращения электродвигателя меняется, если регулировать напряжение (силу магнитной индукции) постоянного тока. Но в бытовой сети используется переменное электричество. Для его преобразования в постоянный ток используют одноступенчатый инвертор, который даёт следующие плюсы:

1. Уменьшает электропотребление. Экономичность системы в сравнении с инверторным AC кондиционером достигает более 15%.

2. Поскольку в этой системе отсутствует преобразователь постоянного тока в переменное электричество, электроника стала проще, но надёжней.

3. Появилась возможность применять производительные кондиционеры однофазного постоянного тока с мощностью охлаждения более 10 кВт.

4. Устойчивая работа по нагреву воздуха в комнате, когда температура на улице равняется –20о С. Это достигается использованием инверторной технологии ALL DC Inverter и компрессоров особой конструкции.

Купить инверторную сплит систему в компании «Климат Кубани»

Нужно отметить, что использование постоянного тока для привода компрессора инверторного кондиционера — это приоритетное направление в развитии новых технологий климатической техники.

Поэтому купить инверторный кондиционер в интернет-магазине «Климат Кубани» — это экономически выгодно, технологически современно, с точки зрения медицины — полезно для здоровья. В нашем каталоге товаров представлены инверторные сплит системы, изготовленные как по технологии АС, так и по более современной технологии DC.

И хотя цена инверторных моделей выше привычных кондиционеров с электронным управлением, купить инверторную сплит систему с электродвигателями постоянного тока стремится всё большее число собственников жилья.

Хотите дома иметь здоровый, чистый воздух! Звоните по тел. (905) 470-71-71, получите бесплатную консультацию по плюсам и минусам разных моделей бытовых кондиционеров. Приезжайте в интернет-магазин, чтобы купить инверторную сплит систему, которая украсит интерьер вашего дома и сделает микроклимат комфортным в автоматическом режиме.

Источник: http://split-vent.ru/chto-takoye-invertonrnyy-konditsioner-ili-split-sistema

Что такое инвертор и зачем он нужен

Инвертор является одной из разновидностей преобразователя, основной задачей которого является эффективная трансформация постоянного напряжения в переменное для того, чтобы обеспечить электричеством все подключенные к нему устройства.

Говоря «инвертор», чаще всего имеют в виду целые инверторные комплексы, которые включают в себя ряд преобразователей, микроконтроллер для регулирования силы напряжения, набор из нескольких аккумуляторных устройств.

На данный момент инверторы являются ключевым компонентом независимых комплексом бесперебойного питания, как для всевозможной электронной техники, так и для комплексов, функционирующих при помощи возобновляемых источников питания.

Инверторы, как разновидность преобразователя напряжения

Преобразователь напряжения – устройство, способное изменять параметры электроэнергии или показатели ее качества. Они могут изменить силу тока, его частоту, а так же отрегулировать фазы напряжения по количественным и качественным характеристикам.

Все преобразователи, приобрести которые можно тут, в зависимости от характера трансформации электрической энергии делятся на:

• выпрямители (трансформируют переменное напряжение в постоянное);
• инверторы (превращают постоянное напряжение в переменное);
• регуляторы напряжения постоянного и переменного тока;преобразователи количества фаз напряжения переменного тока;
• преобразователи частоты.

Все эти устройства могут быть управляемыми или неуправляемыми. Друг от друга эти разновидности отличаются наличием возможности регулировки напряжения, частоты и силы тока.

Наиболее универсальными являются именно инверторы, поскольку они обеспечивают приемлемым напряжением большинство существующей техники.

Такие устройства могут быть использованы в качестве преобразователей частоты, если электропитание происходит от источника переменного тока, либо в качестве автономного преобразователя, если напряжение подается от источника постоянного тока.

Выделяют такие виды технических устройств:

• Инверторы напряжения независимые – обладают жесткой внешней характеристикой, которая проявляется в строгой зависимости напряжения на выходе от параметров тока. Относительно нагрузки такое устройство ведет себя как источник напряжения.
• Частотные инверторы – преобразовывают постоянное напряжение стандартной частоты в переменное, частоту которого можно регулировать. Наиболее привычным для пользователей и наиболее часто применяемым в комплексе с другими устройствами.

Преимущества инверторов

Чаще всего инверторы применяют в источниках вторичного питания электроэнергией в качестве основного компонента. Их устанавливают с целью обезопасить электрические приборы от внезапных скачков или перепадов напряжения в общей сети, а также на случай полного исчезновения электричества.

Результатом их работы является при любых неполадках источника питания сохранение целостности всей сети при неизменных параметрах электричества.

Применение инвертора позволяет сократить количество трудностей еще на этапе проектирования электросетей, дает возможность соединять в одной схеме приборы разного вольтажа.

Многофункциональность инвертора и его качественные характеристики привели к повсеместному использованию данного устройства. Его применяют в промышленных целях, инверторами оборудуют автомобили, бытовую технику, без преобразователя не станет функционировать гелиосистема.

Кроме того, многие достаточно часто используют инвертор в качестве генератора напряжения. По сути, работа этих двух устройств очень схожа между собой, поэтому четкого разграничения между понятиями не существует.

И все же инвертор имеет ряд преимуществ перед всеми другими преобразователями.

Преимущества:

• компактные размеры и небольшой вес устройства, что в значительной степени облегчает транспортировку и установку устройства в отличие от того же генератора, для работы которого не редко требуется отдельное помещение;
• инвертор не требует постоянного контроля за собственным функционированием со стороны человека, не требует периодического сервисного обслуживания. Большинство параметров работы прибора фиксируются им автоматически, а, благодаря наличию монитора, Вы всегда можете отследить эти показатели в режиме реального времени;
• если преобразователь (инвертор) находится в «спящем» режиме, он расходует минимальное количество электроэнергии, чего нельзя сказать о том же генераторе. На холостом ходу генератор расходует более десяти процентов от своего постоянного расхода топлива;
• отсутствие в конструкции инвертора подвижных частей исключает возникновение механического износа, существенно повышая износостойкость и долговечность работы устройства;
• инвертор считается одним из наиболее экологически чистых источников питания, поскольку не выделяет в атмосферу вредных веществ, не шумит во время работы. Его с легкостью можно комбинировать с самыми разнообразными источниками энергии. В том числе и с солнечными панелями, либо ветровыми генераторами;
• многофункциональность устройства позволяет применять его в качестве аварийного источника питания, зарядного или пускового устройства, восстановителя для аккумуляторных батарей;
• стоимость инвертора на порядок ниже, чем генератора.

Большое количество положительных характеристик, возможность разнопланового использования делает список пользователей инверторами очень обширным. Это и производители, которые работают удаленно, либо испытывают частые перебои с электроэнергией, любители отдыхать на природе, не лишая себя при этом достижений современной цивилизации, владельцы разнообразных охраняемых объектов и целых комплексов, обладатели частных загородных домов с собственной охранной системой и многое другое.

Часто инверторы, с ассортиментом которых можно ознакомится на сайте ООО «Рост», применяют в совокупности с другими источниками питания, что не только существенно увеличивает качество электроснабжения, но и получить реальную финансовую экономию.

Помимо этого, инвертор, работающий в системе, позволяет накапливать некоторое количество электричества для расходования его в момент нехватки напряжения в общей сети. Но, чтобы преобразователь всегда корректно выполнял собственное предназначение, выбирая его, учитывайте уровень пусковой мощности бытовой техники.

Если она будет превышать пусковую мощность устройства, инвертор работать не сможет.

Источник: https://rbt-master.ru/elektrichestvo/chto-takoe-invertor-i-zachem-on-nuzhen.html

Как работает инвертор — как ремонтировать инверторы — общие подсказки

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

Составные элементы инвертора

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Инверторы постоянного или переменного тока, подсказки по ремонту

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

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

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

Как ремонтировать инвертор

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

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

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

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

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

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

Время выполнения запроса: 0,00402998924255 секунд.

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

Что такое инвертор

Вопрос:
Что такое инвертор ?

Ответ:

Встретить это слово можно в таких системах и словосочетаниях:

Все эти системы построены по схеме инверсии (преобразования). 

В первую очередь напряжение преобразуются в постоянное и регулируется, а далее поступает на питание либо преобразуется в переменное напряжение с заданной частотой и напряжением в зависимости от целей прибора.

Инверторный кондиционер

Главное отличие в принципе работы компрессора, сердца кондиционера. 

DCPAM инвертор преобразует переменное сетевое напряжение в постоянное, и через преобразователь частоты, за счет которой изменяются обороты двигателя. И с разной скоростью вращает электродвигатель компрессора.

 Питание схемы частотного преобразователя постоянным напряжением, позволяет плавно регулировать обороты электромотора, в зависимости от условий работы кондиционера, то есть изменяя его производительность. Что позволяет существенно снизить потребление электроэнергии, и равномерно производить охлаждение либо нагрев, в зависимости от режима работы.

А у некоторых производителей, например MITSUBISHI HEAVI, благодаря дополнительному применению спирального компрессора на неодимовых магнитах удаётся достигнуть уменьшения электропотребления до рекордно низких значений.    

Инверторные электростанции

Принцип работы инверторной электростанции основан на преобразовании переменного тока в постоянный, после чего максимально стабилизируются колебания электрических волн, а затем постоянный ток через инверторную схему опять преобразуется в переменный, с заданной частотой и напряжением.

Электронная регулировка в комплексе со схемой преобразования является основой преобразователя инверторной электростанции, за счет которой на выходе получается переменный ток высокого качества с промышленной частотой. Такие технологии наиболее распространены на мобильных электростанциях с бензиновыми двигателями. 

Главные преимущества инверторной электростанции.

• Экономия топлива на 20-40% по сравнению с традиционными моделями за счёт электронной системы преобразования и регулировки оборотов двигателя в зависимости от нагрузки. 

• Легкий пуск двигателя без дополнительных настроек в течение всего периода эксплуатации.

• Возможность управлять работой электростанции при малой нагрузке за счет наличия функции перехода двигателя в экономичный режим.

• Низкий уровень шума позволяет использовать в местах с высокими требованиями по шумовому загрязнению.

• Защита экологии за счёт более низкого содержания вредных веществ в выхлопе, благодаря высокоэффективной системе сгорания топлива и работы двигателя на пониженных оборотах. Что невозможно на электростанциях с классическим режимом выработки электроэнергии, где частота переменного тока (Гц) жестко привязана к оборотам силовой установки (двигателя)

Инверторный ИБП

Абсолютное большинство электроприборов в России, которые современный человек использует каждый день, рассчитаны на напряжение 220В-230В.

Химические источники напряжения, аккумуляторы, способные хранить заряд электричества в течении длительного времени, обеспечивают постоянное напряжение, слишком низкое для питания бытовой техники: 2 вольта, 6 вольт, 12В и т.д. Инверторы преобразуют постоянное напряжение от аккумуляторов в переменное 220В или 230В в зависимости от конструкции и настроек. На этом основана работа всех ИБП!

что такое иверторный бесперебойник и как он работает

Время автономной работы бесперебойника, будет пропорционально количеству и емкости подключенных ко входу инвертора аккумуляторов. Но есть и другие факторы влияющие на время работы- Подробнее прочитать можно здесь.

 Аккумуляторы могут хранить запас электрической энергии в течении длительного времени что позволяет держать в запасе большой объем накопленной электроэнергии для аварийных ситуаций, накопленный в АКБ.

При пропадании электричества на вводе в распределительный щит автоматика инвертора мгновенно перебросит питание подключенных к выходу инвертора электроприборов на аккумулятор (через электронную схему, преобразующую постоянное напряжение 12 Вольт, в переменное 220 В с заданной частотой (Гц)).

В онлайн системах переключение отсутствует-Подробнее можно прочитать здесь.

Главные преимущества электрических инверторов:

• Это экологическая безопасность (отсутствие вредных загрязнений окружающей среды)
• Низкий шум при работе, имеют низкий уровень шума вентилятора охлаждения в разы по сравнению с электростанциями
• Не требуют, заправки топливом и постоянного технического обслуживания.
• Имеют высокий КПД, и низкую стоимость эксплуатации, привязанную к стоимости электроэнергии. 
• Непрерывное питание, отсутствует пауза (как в электростанциях), при переключении на батареи.
• Возможность увеличивать время автономии путем наращивания количества батарей.

Основные области применения инверторов: 

1) ИБП для котлов (ИБП для газовых котлов)

2) ИБП для насосов (ИБП на длительное время резерва)

Источник: https://www.liderteh.ru/chastye_voprosy/chto_takoe_invertor

Что такое сварочный инвертор: всё о компактных сварочниках

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

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

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

Инвертор сварочный «Сварог» ARC-200

Как работает сварочный аппарат инверторного типа

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

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

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

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

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

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

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

Упрощенная схема работы сварочного инвертора

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

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

Технические возможности инверторных аппаратов

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

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

Передняя панель сварочного инвертора «БИМАрк-170»

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

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

Виды инверторов на современном рынке

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

Бытовые

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

Профессиональные

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

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

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

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

Технические характеристики инверторных устройств

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

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

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

Зависимость сварочного тока и используемых электородов от толщины металла

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

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

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

Достоинства и недостатки инверторов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Типы электричества

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

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

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

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

Общие сведения о приборе

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

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

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

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

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

Принцип работы

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

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

В минуту происходит около 3000 изменений в потоке электронов.

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

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

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

Классификация устройств

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

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

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

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

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

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

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

Сварочные инверторы

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

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

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

Популярные разновидности

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

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

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

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

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

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

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

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

Что такое инвертор напряжения: применение и схема управления

Довольно часто возникают ситуации, когда требуется получить переменный ток путем преобразования постоянного тока.

Для этих целей существует специальный прибор – инвертор напряжения, в котором находится встроенный микропроцессор, позволяющий автоматически выбрать необходимый режим работы, преобразованием напряжения в сети.

Он может постоянное напряжение в 12 или 24 Вольт, которое производит аккумуляторная батарея, преобразовывать в стандартное 220 Вольт для работы большинства электроприборов. Таким образом, инвертор напряжения служит для приборов, использующих стандартную электросеть, бесперебойным источником питания.

Определение инвертора напряжения

Инвертор напряжения, в том числе и сделанный своими руками — неотъемлемая часть различных генераторов, использующих энергию течения или падения воды, силу ветра или солнечное излучение.

С помощью него все виды энергии могут преобразовываться в обыкновенные для бытовых приборов параметры напряжения в 220 вольт из напряжения 12В или из трёхфазного.

Таким образом, данные приборы выполняют преобразование постоянного напряжения с одной величиной, в переменное напряжение с требуемой величиной.

По своей сути схема инвертора напряжения сама является генератором, с помощью которого можно подобрать и получить периодически изменяющееся напряжение. В отличие от стабилизаторов, выходные напряжения могут иметь синусоидальную, близкую к синусоидальной или импульсную формы. На практике эти устройства используются как самостоятельные устройства, или в качестве какой-то отдельной части в системах бесперебойного электроснабжения.

Пользу смогли оценить по достоинству обитатели регионов, которые испытали веерные отключения электроэнергии. Незаменим автономный инвертор напряжения в условиях стихийных бедствий. Очень важно его присутствие в медицинских и детских учреждениях, для безопасности банков, хранилищ, складов.

Применение инвертора на практике

Выбирая инвертор напряжения, следует помнить, что он поможет и освещение обеспечить при необходимости, и телевизор посмотреть, и даже чайник вскипятить. Для тех, кто вынужден длительное время проводить в дороге, автомобильный инвертор своими руками незаменимое устройство, позволяющее пользоваться обычными бытовыми приборами в поездках.

В большинстве случаев инверторы напряжения используются как запасные фазные источники электропитания. Если ток в розетке пропадает, приборы тут же начинают работать от аккумулятора в обычном режиме. Подача электроэнергии восстановилась — инвертор переходит к зарядке аккумулятора, при этом, не мешая приборам нормально работать от сети.

При этом он беспрерывно контролирует ситуацию.

Особую популярность данные устройства приобрели при совместном использовании с компьютерными системами. В этом случае электроснабжение становится непрерывным, даже при внезапном исчезновении сетевого напряжения. В ход идет резервный аккумулятор, обеспечивающий корректное завершение работы и выключение компьютера.

Существуют большие источники бесперебойного питания АИН, оборудованные мощными инверторами с высокой емкостью аккумуляторов. Они способны подавать энергию потребителю в автономном режиме в течение нескольких часов. При возвращении сети в нормальный рабочий режим происходит автоматическое переключение потребителей на нормальное электроснабжение, а аккумуляторы переходят в режим зарядки.

Если же напряжение, которое выдает аккумулятор, падает ниже допустимого предела, в этом случае также начинается его подзарядка. При отсутствии такой возможности — просигнализирует о прекращении подачи электроэнергии и перейдёт в режим ожидания, до возобновления подачи электроэнергии.

Принцип работы инверторных устройств

Современные технологические схемы, связанные с преобразованиями электроэнергии, предполагают использование инверторов в качестве промежуточного звена совместно с другими устройствами. Их основной функцией является преобразование напряжения с высокой частотой трансформации, составляющей несколько десятков или даже сотен килогерц.

Подобная задача с технической точки зрения в настоящее время решается достаточно легко, поскольку принцип работы инверторов основан на полупроводниковых ключах, устойчивых к высоким токам. Специально для этих устройств были разработаны магнитопроводы с нужными параметрами и различные типы электронных микроконтроллеров.

Технические характеристики и физические свойства инверторов примерно такие же, как и у других компонентов, в том числе и силовых устройств. Они отличаются надежностью, высоким коэффициентом полезного действия, минимальной массой и габаритными размерами. Каждый такой прибор должен выдерживать все параметры входного напряжения. Импульсные помехи на выходе находятся в разумных пределах и не создают проблем потребителям.

Схема управления

В каждом инверторе имеются полупроводниковые ключи с обратными шунтирующими диодами в виде моста мостовая схема. Для управления данными элементами используется специальный контроллер. Регулировка и расчет выходного напряжения осуществляется автоматически, в соответствии с мощностью текущей нагрузки. С этой целью изменяется ширина импульса в преобразователе высокой частоты. Данный процесс известен в качестве широтно-импульсной модуляции – ШИМ.

Аварии на атомных электростанциях

Выходное напряжение низкой частоты отличается симметричными полуволнами за счет постоянной ширины импульса низкочастотного блока.

Выходные ключи инвертора управляются путем специального алгоритма, при котором происходит последовательная смена структур в силовой цепи. За прямой структурой идет короткозамкнутая и далее – инверсная.

Таким образом, мгновенная мощность выходной нагрузки инвертора представляет собой пульсации, протекающие с удвоенной частотой.

В связи с этим режим работы первичного источника при прохождении через него пульсирующих токов, должен учитывать расчет определенных помех, образующихся на входе инвертора.

Основные типы преобразователей

Все преобразователи напряжения с 12 до 220В разделяются на несколько типов:

• Первый вариант осуществляет превращение напряжения 12 вольт в 220. Пользуются популярностью у автолюбителей из-за возможности подключения телевизоров, пылесосов и других стандартных электротехнических устройств.
• Во втором варианте, наоборот, инверторы 220 вольт преобразуют в 12. В основном используется в сложных эксплуатационных условиях, обеспечивая электробезопасность. Например, в специальном оборудовании, предназначенном для помещений с повышенной влажностью.
• Третий инвертор тока по своей сути является стабилизатором, выполненным на основе двух инверторов. Вначале происходит преобразование 220 вольт в 12, а затем эти 12В вновь преобразуются в 220. В результате двойного преобразования на выходе получается напряжение с идеальной синусоидой. Бытовая техника и оборудование, у которых микросхема с электронным управлением надежно работают совместно с такими преобразователями. Данное устройство используется как стабилизатор напряжения для сварочного инвертора.

Все инверторы имеют три рабочих режима – пусковой, длительный и перегрузочный. В первом случае мощность нагрузки лишь на доли секунды в два раза превышает номинал устройства. Во втором случае нагрузка соответствует номиналу выбранного прибора. В режиме перегрузки расчет мощности подключенных потребителей может быть выше номинала в 1.3 раза. Подобный режим модель среднего инвертора выдерживает около 30 минут.

Преимущества и недостатки люминесцентных ламп

Форма выходного напряжения

В разных инверторах напряжение на выходе отличается по форме. Если это прямоугольник, то расчет коммутации группы ключей, дополненных обратными диодами, осуществляется таким образом, чтобы на нагрузке возникло переменное напряжение и обеспечивался контроль над режимом циркуляции в цепях реактивной энергии.

Выходное напряжение становится пропорциональным за счет относительной продолжительности импульсов управления или между сигналами, управляющими группами ключей, сдвигаются фазы. Если же циркуляция реактивной энергии находится вне зоны контроля, в этом случае величина и форма напряжения находятся под непосредственным влиянием потребителя.

Преобразователь напряжения, имеющий на выходе ступенчатую форму, с помощью предварительного преобразователя высокой частоты, производит формирование ступенчатой однополярной кривой напряжения.

По своей форме она приближена к синусоиде, у которой полный период составляет половину периода напряжения на выходе.

Далее, под влиянием низкочастотной мостовой схемы однополярная ступенчатая кривая становится двумя стабилизированными половинками кривой с разной полярностью, форма которой приблизительно напоминает синусоиду.

Напряжение холостого хода в сварочных инверторах

При использовании преобразующих устройств в практических целях, встречается такое понятие, как напряжение холостого хода сварочного инвертора. Данное состояние образуется за счет изменения напряжения 220 или 380 вольт с частотой 50 Гц, то есть может использоваться и трехфазный инвертор напряжения. Вначале оно становится напряжением постоянного тока, а затем вновь превращается в переменное, но уже с высокой частотой на выходе – в пределах 20-50 кГц.

Далее осуществляется расчет и подача этого высокочастотного напряжения к регулятору. Данный элемент поддерживает нужный уровень тока и напряжения, необходимых для зажигания дуги. Напряжение холостого хода не опасно при случайном касании токоведущих частей во время работы со сваркой, тогда как завышенное напряжение может вызвать серьезные негативные последствия.

Источник: https://electric-220.ru/news/invertor_naprjazhenija/2011-06-07-24

Что делает инвертор – Инвертор (электротехника) — Википедия

Сегодня встречается довольно много информации, в которой присутствует слово инвертор. Его используют как способ привлечения внимания покупателей к новинкам той или иной электротехнической продукции. Сегодня можно встретить инверторные кондиционеры, стиральные машины, сварочные аппараты и другие бытовые электроприборы.

Что означает это слово, а также некоторые сведения об устройствах, которые ему соответствуют, будут раскрыты далее более детально.

Находим в словаре значение слова

При желании разобраться с этим словом, можно удостовериться в его многозначимости. Существуют как минимум три инвертора, относящихся к различным областям техники:

• в электротехнике, видимо по причине краткости, его применяют вместо словосочетания «преобразователь напряжения». Хотя и обычный трансформатор, по сути, инвертирует выходное напряжение в зависимости от положения выводов в схеме.
• В аналоговой электронике, например, в операционных усилителях, присутствует инвертирующий вход. Поэтому, если на него подается сигнал, усилитель называют инвертором (см. ниже).

Инвертирующий операционный усилитель

• В цифровой электронике, базирующейся на целой группе логических элементов, один из них именуется инвертором потому, что выполняет логическое отрицание. На принципиальных электрических схемах его отображение аналогично показанному далее:

Изображение цифрового логического инвертирующего элемента НЕ на электрических схемах

Однако ощутимый экономический эффект, а, следовательно, и возможности изготовления хорошо продаваемых изделий, обеспечивают именно электротехнические инверторы. Они позволяют уменьшить как потери электрической энергии, так и вес изделия совместно с его габаритами, поэтому наиболее интересны для широкого круга пользователей. Следовательно, далее расскажем именно о них.   

Основные зависимости

Итак, мы имеем трансформаторы повсюду, где необходимо создать гальванически развязанные от сети (то есть полностью изолированные по постоянному току) источники ЭДС. Но даже маломощный трансформатор получается большим и тяжелым. Чтобы сохранить мощность, но при этом уменьшить его размеры и вес, нужно в первую очередь понимать, что же в трансформаторе происходит. Разберемся в деталях.

В трансформаторе у первичной и вторичной обмоток существует общий магнитный поток. Но связь между обмотками может быть лишь в пределах двух состояний сердечника:

• от некоторого минимального (остаточного) значения магнитного потока
• и до насыщения сердечника.

Один и тот же сердечник может достигать состояния насыщения с разной скоростью. Она зависит от величины напряжения, приложенного к первичной (намагничивающей) обмотке, и числа витков в ней. Поэтому за половину периода переменного напряжения сердечник не должен намагничиваться до состояния насыщения. При этих условиях данный сердечник способен обеспечить во вторичной обмотке определенную максимальную мощность. Она будет определена его размерами.

Если для этого же сердечника (а соответственно и трансформатора) частоту намагничивающего напряжения увеличить в два раза, скорость нарастания магнитного потока (относительно длительности периода переменного напряжения) уменьшится примерно в два раза. Следовательно, можно получить мощность во вторичной обмотке тоже примерно в два раза большую. Либо уменьшить примерно в два раза габариты трансформатора с изменением количества витков обмоток, сохранив мощность его на существующем уровне.

Но увеличение частоты приведет к усилению вихревых токов в сердечнике. Эта проблема решается применением специальных сплавов. Их соответствие частоте намагничивающего напряжения показано далее. Поскольку в таблице указаны лишь величины максимальной частоты, укажем нижние значения частотного диапазона:

• для пермаллоев это сотни герц, в зависимости от марки и толщины ленты;
• для ферритов это единицы килогерц, также в зависимости от марки.

Характеристики материалов, применяемых для изготовления инверторных трансформаторовМагнитопроводы из пермаллоевМагнитопроводы из ферритов

Теперь, когда стало понятно, что увеличивая частоту намагничивающего напряжения, можно уменьшить вес и габариты трансформатора, нужно решить следующую задачу – как получить это напряжение. Единственное решение – это либо автогенератор, основанный на выходном трансформаторе, либо усилитель, работающий от специального отдельного генератора. А раз так, значит, нужны усиливающие элементы с входным и выходным сигналом.

Чтобы в этих элементах получились минимальные потери, они должны работать как ключи. Электронные лампы, как и появившиеся первые мощные полупроводниковые ключи – тиристоры, требовали включения конденсаторов последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора. Это ограничивало область применения таких инверторов исключительно промышленными потребностями.

Современные инверторные схемы

Но когда появились высоковольтные транзисторы и запираемые тиристоры, стало возможно создавать огромное число самых разнообразных инверторов.

Например, сегодня подавляющее большинство бытовых электронных приборов и осветительных ламп использует те или иные варианты инверторных источников питания. Исключение – те устройства, в которых недопустимы электромагнитные помехи.

Они в широком спектре частот создаются электрическими импульсами при включении и выключении полупроводниковых ключей.

Для инверторных схем применяется определенная классификация. Их разделяют на однотактные и двухтактные. Разницу поясняет изображение далее. Под тактом здесь подразумевается присоединение ключом (транзистором или иным прибором аналогичного назначения) первичной обмотки выходного трансформатора к намагничивающему напряжению. В однотактном варианте намагничивающий магнитный поток однонаправленный. В двухтактном намагничивающие потоки противоположны.

На схемах вход служит для подачи постоянного напряжения питания инвертора

Однотактная схема

Инверторная схема может быть построена как на основе самовозбуждения (обе схемы на изображении выше), так и управляемой от отдельного источника сигналов (см. ниже).

Однотактный инвертор с управляемым ключом

Поскольку в трансформаторе однотактного варианта не происходит перемагничивания сердечника, его возможности по электрической мощности, снимаемой со вторичной обмотки, получаются недоиспользованными. То есть один и тот же трансформатор в однотактной схеме по мощности уступает в два раза по сравнению с двухтактной схемой. Но зато однотактные схемы – самые надежные, если выпрямитель во вторичной обмотке работает противофазно относительно основного ключа.

На изображении «Однотактный инвертор с управляемым ключом» около Т1 видны две точки. Таким способом в трансформаторе обозначаются концы обмоток с одинаковым потенциалом. В данном варианте ток через диод VD1 течет при открытом ключе VT1. Если при этом произойдет короткое замыкание на выходе выпрямителя (то есть Rн=0), ток в обмотках трансформатора многократно возрастет.

Поскольку запас прочности транзистора незначителен, вероятность его пробоя в такой ситуации 99,99%. Можно избежать порчи полупроводниковых ключей, поменяв местами концы одной из обмоток. В этом варианте в нагрузку будет отдаваться электрическая энергия, получаемая от уменьшения магнитного потока в трансформаторе. Этот процесс начинается с момента выключения транзистора VT1.

А сила тока увеличивается не скачком, как в предыдущем варианте (так называемый прямоходовой вариант, на изображении ниже справа), а нарастает почти линейно (обратноходовой вариант как на изображении ниже слева).

Схема

Мощность в нагрузке получается меньше, чем в случае прямоходовом, но зато короткие замыкания для VT в этой схеме нестрашны. На практике однотактные инверторы применяются в источниках вторичного электропитания мощностью до 200 Вт. При использовании выходного трансформатора для создания автогенерации необходимо избегать насыщения сердечника. Особенно, если он ферритовый. Суть в том, что у ферритов петля гистерезиса близка к прямоугольной (изображение ниже справа).

Поведение намагниченности

Поэтому вблизи насыщения ток намагничивания нарастает настолько быстро, что транзистор не успевает его прервать и сгорает. Чтобы избежать этого, необходимо либо ввести зазор в магнитопровод, либо использовать определенную частоту намагничивающего напряжения. Поскольку зазор заметно уменьшает мощность трансформатора, вместо него последовательно с первичной обмоткой включают дроссель. А частоту генерации задает либо RC-цепь, либо отдельный насыщаемый дроссель в цепи базы транзистора.

Но насыщение магнитопровода – не единственная опасность, угрожающая «жизни» главного ключа в инверторе однотактной схемы. Чем быстрее происходит выключение намагничивающего тока, тем больше напряжение на выключенном транзисторе. Он может быть поврежден этим высоковольтным импульсом.

Осциллограмма напряжения на главном ключе однотактного инвертора

И чтобы избавить главный ключ от перенапряжений, применяется схема на двух транзисторах, показанная далее.

Двухтранзисторный преобразователь

В этой схеме напряжение делится между ними. А также после включения диодов VD1 и VD2 максимальное напряжение на концах обмотки W1 получается лишь немного больше E. Но используя два транзистора, можно построить двухтактный инвертор, который при одних и тех же параметрах напряжения и трансформатора позволит получить мощность в два раза большую, нежели однотактный вариант.

Двухтактные схемы

Известны три основные двухактные схемы. На основе этих инверторов придумано большое число других схем, в которых уменьшены или устранены их недостатки. Схема а) состоит из двух однотактных инверторов, работающих в противофазе. Следовательно, в ней транзисторы также находятся под повышенным напряжением (см. выше).

Три основные двухтактные инверторные схемы (а, б и в)

Полумостовая и мостовая схемы лишены перенапряжений на транзисторах. Но в них есть иная проблема. В этих схемах с автогенерацией колебаний высока вероятность появления сквозного тока.

Это явление связано с тем, что выключение транзистора длится дольше, нежели включение. Следовательно, они получаются частично открытыми и проводят некоторый ток, выделяя дополнительное тепло. То есть создают потери, которые могут быть губительными для них.

По этой причине для главных ключей предпочтительнее управление от отдельного генератора.

Этот способ дороже, но оправдывает себя надежностью. В управляющем сигнале для каждого ключа создаются несимметричные управляющие импульсы. В результате получается задержка включения (ступенька), которая позволяет избежать сквозного тока. 

Получение ступеньки напряжения в двухтактной инверторной схеме

Хотя в мостовой схеме в два раза больше транзисторов, она обеспечивает мощность в два раза большую в сравнении со схемой полумоста. То есть это получается на одном и том же сердечнике трансформатора.

Напряжение питания и допустимые для транзисторов значения силы тока остаются такими же, как и в полумосте. Но амплитуда намагничивающего напряжения получается в два раза больше.

Именно полумостовые и мостовые инверторные схемы применены в большинстве современных компьютеров, сварочных аппаратов и т.д. и т.п.

О перспективах развития инверторных систем

Они в некоторых старых моделях работают уже не один десяток лет, являясь эффективной заменой обычного трансформатора. Постепенно, по мере появления все более мощных полупроводниковых приборов, инверторы массово придут в электрические сети.

Это будет настоящей революцией в электроснабжении. Вместо трех проводов и переменного тока можно будет использовать постоянный ток с одним-единственным проводом. Экономический эффект получится колоссальным.

Ждать осталось не более 10–15 лет, а то и менее

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

Что такое инвертор: принцип работы, разновидности и области применения

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

История появления преобразователя

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

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

Электричество постоянного и переменного тока

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

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

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

Что такое инвертор?

«Инверторный» кондиционер использует инверторную электрическую цепь(собственно инвертор), чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, а затем снова из постоянного в переменный.

В течение второго преобразования напряжение и частота тока изменяются, что позволяет свободно регулировать скорость вращения компрессора и, соответственно, мощность охлаждения или обогрева кондиционера.

В силу этой технологии «инверторные» кондиционеры более экономичны, и производят меньше шума, чем кондиционеры с обычным компрессором.

Точное поддержание температуры

При достижении заданной пользователем температуры кондиционер с инвертором не останавливается, а снижает мощность охлаждения/обогрева, работая на низких оборотах. В таком режиме кондиционер способен очень точно поддерживать температуру воздуха в помещении (±0.5С от заданной) и работает практически бесшумно.

Быстрое охлаждение

Кондиционер с инвертором до достижения заданной температуры работает на повышенной мощности (которая превышает мощность аналогичной модели обычного кондиционера) и быстрее охлаждает или нагревает воздух в помещении (примерно на 15%).

Значительное энергосбережение

Обычный кондиционер для поддержания заданной температуры постоянно включается и выключается, а кондиционер с инвертором работает постоянно, работая на той мощности, которая необходима для поддержания температуры. Из-за этого для поддержания температуры воздуха в помещении ему требуется на 44% меньше электрической энергии.

Большой срок службы компрессора

Компрессор, управляемый инвертором, может работать как в форсированном режиме (мощность выше номинальной, то есть помещение охлаждается быстрее), так и в минимальном режиме, точно поддерживая температуру в комнате. Так как компрессор работает не останавливаясь, то он всегда теплый и из-за этого не подвержен замерзанию, меньше изнашивается и гораздо тише работает. (Основной износ компрессора происходит именно в момент запуска).

Источник: http://cond-kp.ru/invertor

Выбор инвертора для высокооборотного шпинделя

Современные фрезерные станки с ЧПУ изначально рассчитаны на сравнительно «форсированные» режимы обработки.

Для этого у станка есть все «козыри»: жёсткая станина, качественные направляющие с низким коэффициентом трения, инструментальный портал из облегченного сплава, производительная электроника системы ЧПУ, твёрдосплавный режущий инструмент с большим ресурсом, широкий диапазон режимов обработки.

Высокооборотный шпиндель играет при этом немаловажную роль. За счёт применения современных материалов и отлаженных технологий производства, шпиндели станков с ЧПУ запросто справляются с длительной, напряжённой работой при частотах вращения свыше 20-30 тыс. об/мин.

Как известно, шпиндель представляет собой асинхронный электродвигатель переменного тока, вал которого устанавливается в упорных подшипниках для компенсации осевой и радиальной нагрузки от движения режущего инструмента вдоль плоскости обрабатываемой заготовки.

Излишки тепла, выделяемые электродвигателем при работе, отводятся встроенной воздушной или жидкостной системой охлаждения шпинделя.

А для гибкого управления электродвигателем шпинделя служит специальное устройство — частотный преобразователь (иначе называемый «инвертором»).

Что такое инвертор?

Инвертор представляет собой специальное электрическое устройство-преобразователь для гибкого управления электродвигателем переменного тока. За счёт изменение частоты питающего напряжения, инвертор позволяет изменять скорость вращения электродвигателя шпинделя в нужных пределах.

Так частота переменного тока 50 Гц (для «бытового» или «промышленного» напряжения в 220 В/380 В) может быть преобразована до значения 0-400 Гц и более. Соответственно этому и скорость вращения шпинделя может изменяться от 0 до номинального значения (18 тыс., 24 тыс., 36 тыс.

— в зависимости от конкретной модели).

Помимо этого, инвертор должен обеспечивать постоянство электрических параметров «на выходе», несмотря на быстропеременный характер нагрузки на шпиндель. При выборе инвертора следует ориентировать на его диапазон мощности и частоты (характеристики шпинделя должны «укладываться» в эти диапазоны), наличие защиты электродвигателя, а также на дополнительные функции для облегчения работы (к примеру, входы/выходы для дистанционного управления).

Подбор инвертора

При выборе инвертора важно не «срезать» скоростные параметры электродвигателя. Ведь если инвертор выдаёт ограниченный диапазон значений по частоте, то шпиндель станка не разовьёт номинальную мощность/частоту вращения со всеми вытекающими отсюда последствиями (ограничением производительности фрезерного станка с ЧПУ).

Современные инверторы имеют функцию «автораспознавания» характеристик подключаемого электродвигателя. Данная функция будет полезной, когда точные параметры шпинделя неизвестны (такое встречается при эксплуатации китайской продукции «no name»).

Однако данная функция может применяться лишь в качестве ориентира. Окончательные значения характеристик электродвигателя шпинделя следует всё-таки получать из технической документации.

Их можно разыскать в сети — по серийному номеру/маркировке на шпинделе.

Проблемы работы/подключения инвертора

Распространённой проблемой при работе связки «шпиндель-инвертор» является внезапная остановка шпинделя (или переход на вращение с очень низкой частотой). Часто такая проблема сопровождается нагревом шпинделя и даже появлением «неприятного дымка» (что не может не испугать).

В общем случае причиной данной проблемы является недостаточная мощность питания шпинделя. А вот причина самой «недостачи» (инвертор не выдаёт требуемую мощность) может быть подсыхание конденсаторов (электролитических) внутри инвертора, или остановившейся (к примеру, от пыли) вентилятор охлаждения внутреннего радиатора.

Если проблема не в «железе» (инвертор исправен), решить ситуацию поможет восстановление/обновление «прошивки» инвертора. «Прошивка» отвечает за согласование настроек инвертора под характеристики конкретного электродвигателя шпинделя.

Таких как диапазон рабочей частоты, номинальные значения тока и напряжения, предельное время разгона/торможения двигателя, корректировка мощности по питающей частоте и т. д.

«Прошивка» также отвечает за параметры работы самого инвертора и его интерфейс — управление частотой с пульта, или с потенциометра на передней панели, или же от внешнего источника (программно). «Прошивка» также «ведает» способом включения шпинделя — с пульта или от подачи внешнего сигнала.

Таким образом, «прошивка» является важнейшей составляющей инвертора. Солидные производителя идут даже на персональную «перепрошивку» своих продуктов — под особенности оборудования конкретного потребителя (правда для этого требуется предоставить производителю шпиндель).

Настройка инвертора

Вне зависимости от того, исправен ли инвертор, или «глючит», всегда следует иметь набор базовых настроек. Ведь даже при смене «проблемного» инвертора, его придётся вновь программировать под свой электродвигатель. К счастью, процедура настройки инвертора не так сложна — следует освоить её и сохранить на будущее «свои» значения параметров.

Пример настройки рассмотрен для инвертора «Holip-C». Для внесения изменений, а также «перелистывания» ячеек, следует воспользоваться клавишей PROG. На экране появится С0ХХ (где вместо «ХХ» могут присутствовать любые цифры).

При помощи однократного нажатия EDIT следует выбрать нужную цифру, и курсорными клавишами указать требуемое значение для этой ячейки.

Удерживая нажатой клавишу EDIT, осуществляется переход в меню выбора параметров — их также следует менять курсорными клавишами и подтверждать нажатием EDIT (или PROG).

Список параметров включает 135 ячеек. Но перед настройкой инвертора нужно снять встроенную блокировку. Для этого следует изменить значение ячейки 120 с единицы (1 — «заблокировано») на ноль (0 — «разблокировано»). В заводской конфигурации настройки инвертора разблокированы. А вот после проведения собственных настроек, рекомендуется активировать блокировку (чтобы избежать случайного сбоя настроек в процессе работы с фрезерным станком).

Прежде всего, необходимо настроить следующие параметры:

• CD10 — максимальная граница частоты (установить 400 Гц для шпинделя с предельной скоростью 24 тыс. об/мин, или 300 Гц — для шпинделя с частотой до 18 тыс. об/мин);
• CD00 — основная рабочая частота (как указано выше — 400 Гц или 300 Гц соответственно);
• CD01 — ускорение электродвигателя (установить значение 5 — для «малых» шпинделей, или 7-10 для мощных моделей);
• CD02 — замедление электродвигателя (аналогично — 5 для «малых» шпинделей, 7-10 — для мощных);
• CD04 — величина предельного напряжения (должна совпадать со значением, рекомендованным для шпинделя — см. маркировку на корпусе);
• CD13 — выбор метода регулировки (установить «1» для изменения частоты вращением потенциометра на передней панели инвертора).

В остальных ячейках рекомендуется оставить заводские параметры.

Источник: https://infofrezer.ru/stati/vybor-chastotnogo-preobrazovatelya-invertora-dlya-vysokooborotnogo-shpindelya-frezernogo-stanka-s-chpu/