Принцип работы инверторных устройств
Для того чтобы получить максимальный эффект от инвертора, необходимо знать принцип их действия. Сам инвертор 24 – 220 представляет собой прибор, преобразующий постоянный ток в переменный. При этом, значение напряжения может быть изменено в сторону увеличения или же оно остается на прежнем уровне.
Чаще всего осуществляется генерация периодического напряжения, форма которого на выходе получается в виде синусоиды. Теоретически, возможно получение любого тока – от нулевого до максимального значения, за счет регулировок в схеме управления. Входящий ток во всех случаях остается неизменным. Источниками питания для инверторов служат аккумуляторы, выдающие 12 или 24 вольта.
Все инверторные устройства можно условно разделить на две группы. К первой категории относятся более дорогие приборы четко выраженным синусоидальным напряжением на выходе. Во вторую группу входят дешевые модели, у которых напряжение на выходе вместо синусоиды принимает более упрощенную форму, например, трапецеидальный синус.
В самом простом варианте инвертор 24В-220В функционирует следующим образом. Основой конструкции служит трансформатор, первичная обмотка которого соединяется с двумя тиристорами, открывающимися по очереди. Такое открывание поочередно включает в работу правую или левую обмотки, действующие в согласованном и встречном направлении. Следовательно, во вторичной обмотке будет по очереди возникать ток с положительным или отрицательным значением. В обоих обмотках происходит нарастание или уменьшение токов, а также изменение их направления, в зависимости от активности одной из первичных обмоток.
В таком упрощенном варианте на выходе получается не плавная, а ступенчатая модифицированная синусоида, не оказывающая существенного влияния на работу приборов. Суть работы инвертора заключается не в самой схеме преобразования, а в создании взаимодействия между всеми процессами, происходящими в системе.
Эти процессы проходят три стадии:
- Все начинается со снижения прямого тока до нуля.
- После чего приложенное прямое напряжение задерживается, пока не восстановится запирающая способность тиристора.
- На завершающей стадии ток во втором тиристоре начинает возрастать.
Все события данной схемы могут происходить одновременно или последовательно, самое главное, чтобы не было сбоев на любом из этапов.
Все инверторы могут работать в нескольких режимах:
- Продолжительная работа в соответствии с номинальной мощностью конкретного прибора.
- Работа с перегрузкой. Данный период составляет не более получаса, в течение которого устройство способно выдать мощность в 1,5 раза выше номинала.
- Режим пуска, при котором повышенная мощность отдается моментально. Этот промежуток времени измеряется в миллисекундах. Его вполне достаточно для запуска электродвигателя или какой-либо емкостной нагрузки.
Где используется
Инверторы чаще всего применяются в системах аварийного или резервного электроснабжения. С их помощью создаются источники питания переменного тока, предназначенные для подключения приборов и оборудования, работающих от 220 вольт. В их число входит кухонная техника, телевизоры, различные электроинструменты.
В случае отключения света, инвертор 24В-220В способен обеспечить электричеством дачу или загородный дом в течение нескольких часов. При необходимости преобразователь может работать от автомобильного аккумулятора. В этом случае специалисты, занимающиеся строительством и ремонтом, могут подъехать в любую точку и подключить электроинструмент при отсутствии основного напряжения сети. Мобильные инверторы очень хорошо зарекомендовали себя во время путешествий, а также на охоте и рыбалке.
Система резервного электроснабжения с использованием инверторов, используемая в частных домах, обеспечивает полную независимость от централизованных сетей. На период отключения света питание осуществляется от аккумуляторов, энергия которых преобразуется с помощью инвертора. Когда вновь заработает центральная сеть, инвертор в это время в автоматическом режиме заряжает аккумуляторы.
Если сравнивать преобразователи напряжения с генераторными установками, становится заметно, что инверторные системы обладают существенными преимуществами. Прежде всего, это бесшумная работа, отсутствие необходимости в приобретении горюче-смазочных материалов, расходных деталей и запасных частей. Здесь отсутствуют какие-либо движущиеся детали, поэтому преобразователи считаются более надежными и практически не требуют периодического обслуживания.
Где используются сети на 24 вольта
Бортовые сети автобусов и грузовых автомобилей работают с напряжением 24 вольта, что дает возможность исключить высокие токи. Как правило, источник тока состоит из двух аккумуляторных батарей по 12 вольт, соединенных между собой в последовательную цепь. В результате такой связки получается батарея, способная выдавать 24 В. Емкость аккумуляторов не складываются. Этот показатель определяется по наиболее слабой АКБ в этой паре.
Последовательное соединение исключает переход тока из одной батареи в другую, из более мощной в слабую. Если менее емкая батарея разряжается первой, то движение электрического тока в цепи полностью прекращается.
При использовании такой системы следует учитывать невозможность пропорционального разделения между АКБ тока нагрузки. Если бытовой прибор мощностью 500 ватт потребляет 20 А, то для мощной батареи это будет совсем незначительным током, а для маломощного устройства, включенного в пару, эта нагрузка может оказаться непосильной. В связи с этим, при использовании последовательного соединения, оба аккумулятора должны быть одинаковыми по всем параметрам. Напряжение генератора в грузовом автомобиле обычно немного превышает напряжение в бортовой сети и составляет 28-29 В. Таким образом, обеспечиваются нормальные условия для зарядки АКБ, соединенных в общую систему.
В процессе эксплуатации необходимо следить, чтобы банки в каждой батарее не были разбалансированными. Подобные ситуации возникают при пуске двигателя стартером, когда основная нагрузка приходится на банки, расположенные в непосредственной близости от плюсовой клеммы. Поэтому необходимо периодически изменять места расположения аккумуляторов, чтобы выровнять нагрузку. Если не принять своевременных мер, то через некоторое время состояние банок, находящихся под максимальной нагрузкой, существенно изменится по сравнению с остальными. Постепенно может возникнуть так называемое слабое звено, способное нарушить работу всей системы.
От состояния аккумуляторов будет зависеть и качество тока, производимого инверторными устройствами.
Общие характеристики инверторов 24-220
Выпускаемые модели инверторов обладают разнообразными параметрами и техническими характеристиками. Это дает возможность выбрать наиболее оптимальный вариант для конкретных условий эксплуатации. Тем не менее, общие функциональные возможности приборов практически одинаковые, поэтому в качестве примера можно взять преобразователь напряжения 24В – 220В, мощностью 200 ватт.
Данное устройство предназначено для получения переменного напряжения от тока аккумуляторной батареи 24В. На выходе получается стабильное напряжение 220В, частотой 50 Гц, пригодное для работы стандартных бытовых приборов. Все инверторы этого типа оборудованы собственной встроенной защитой от коротких замыканий, перегревов и перегрузок.
Рассматриваемый инвертор 24В-220В наилучшим образом подходит для совместного использования с автомобильным аккумулятором. Он позволяет максимально эффективно решать первоочередные бытовые проблемы во время путешествий и выездов на природу. Помимо стандартной розетки, на корпусе имеется разъем USB, к которому могут подключаться мобильные устройства.
Работа преобразователя осуществляется не только от аккумулятора, но и от прикуривателя. Он так же хорошо взаимодействует с мобильной электростанцией на солнечных панелях.
Основными техническими характеристиками являются следующие: напряжение на входе – 20-30 вольт, на выходе – 220-240 В. Величина постоянной выходной мощности – 200 Вт, пиковой мощности – 400 Вт. Зеленый светодиодный индикатор указывает на нормальный рабочий режим, красный цвет включается при срабатывании защиты. Коэффициент полезного действия составляет 90%.
https://youtube.com/watch?v=9nuwlJljqig
Трехфазный инвертор
Расчет времени работы инвертора от аккумулятора
Что такое инвертор напряжения
Гибридный инвертор
Калькулятор расчета аккумуляторной батареи для инвертора
Автомобильный инвертор с 12 на 220
