Inverter je elektronska naprava, katere glavna funkcija je pretvorba enosmernega toka (DC) v izmenični tok (AC). Ta postopek pretvorbe je še posebej pomemben za ustvarjanje izmeničnega toka iz virov enosmernega napajanja, kot so baterije, sončne celice ali gorivne celice, da bi lahko napajali naprave, ki so zasnovane za uporabo s standardnimi viri električne energije v omrežju (običajno 220 V, 50 Hz ali ustrezne napetost in frekvenca državnega omrežja), kot so gospodinjski aparati, pisarniška oprema, industrijski stroji itd.
Glavne komponente pretvornika vključujejo pretvorniški most, krmilno logično vezje in filtrirno vezje. Inverterski most uporablja močnostne elektronske komponente, kot so bipolarni tranzistorji z izoliranimi vrati (IGBT), za izvedbo dejanske pretvorbe enosmernega toka v izmenični tok. Krmilno logično vezje zagotavlja, da sta napetost in frekvenca izhodnega izmeničnega toka stabilni in ju je mogoče po potrebi popraviti ali prilagoditi. Filtrirno vezje se uporablja za glajenje izhodne valovne oblike, tako da se približa idealni sinusni valovni obliki, s čimer se izboljša kakovost električne energije.
Vrste pretvornikov
Glede na frekvenco izhodne moči izmeničnega toka pretvornika ga lahko razdelimo na pretvornike močnostne frekvence (50-60Hz), srednjefrekvenčne pretvornike (običajno 400Hz do KHz) in visokofrekvenčne pretvornike (običajno kHz do MHz ).
Glede na število faz, ki jih oddaja pretvornik, ga lahko razdelimo na enofazni pretvornik, trifazni pretvornik in večfazni pretvornik.
Glede na smer izhodne moči pretvornika ga lahko razdelimo na aktivne pretvornike in pasivne pretvornike. Razsmernik, ki prenaša električno energijo, ki jo proizvede pretvornik, v industrijsko električno omrežje, se imenuje aktivni pretvornik; Razsmernik, ki prenaša električno energijo, ki jo oddaja razsmernik, na določeno električno breme, se imenuje pasivni razsmernik.
Glede na obliko glavnega vezja pretvornika ga lahko razdelimo na enojni razsmernik, potisni in vlečni pretvornik, pretvornik s pol mostom in pretvornik s polnim mostom.
Glede na vrsto glavne stikalne naprave pretvornika ga lahko razdelimo na tiristorski pretvornik, tranzistorski pretvornik, pretvornik z učinkom polja in pretvornik bipolarnega tranzistorja z izoliranimi vrati (IGBT). Prav tako jih lahko razdelimo v dve kategoriji: "polnadzorovani" razsmerniki in "popolnoma nadzorovani" pretvorniki. Prvi nima možnosti samoizklopa in izgubi nadzor po vklopu komponente, zato se imenuje "polnadzorni tip". V to kategorijo spadajo tiristorji. Krmilna elektroda lahko krmili vklop in izklop, zato se imenuje "popolnoma nadzorovan tip". V to kategorijo spadajo močnostni tranzistorji z učinkom polja in tranzistorji z dvojnimi izoliranimi vrati (IGBT).
Glede na način napajanja z enosmernim tokom ga lahko razdelimo na pretvornike napetostnega vira (VSI) in pretvornike tokovnega vira (CSI). Prvi ima skoraj konstantno enosmerno napetost in izhodno napetost AC kvadratnega vala; Enosmerni tok slednjega je skoraj konstanten, izhodni tok pa je izmenični kvadratni val.
Glede na valovno obliko izhodne napetosti ali toka pretvornika ga lahko razdelimo na izhodne pretvornike s sinusnim valom in izhodne pretvornike brez sinusnega valovanja.
Glede na način krmiljenja pretvornika ga lahko razdelimo na pretvornik s frekvenčno modulacijo (PFM) in pretvornik s širinsko modulacijo impulza (PWM).
Glede na način delovanja pretvorniškega stikalnega vezja ga lahko razdelimo na resonančne pretvornike, pretvornike s trdim preklopom s fiksno frekvenco in pretvornike z mehkim preklopom s fiksno frekvenco.
Glede na način komutacije razsmernikov jih lahko razdelimo na razsmernike s komutacijo bremena in samokomutacijske razsmernike.
Kakšna je razlika med pretvorniki in transformatorji
Inverterji so pogosto uporabljena oprema v industriji, njihova funkcija pa je na nek način spremeniti tok. Da bi vsi bolje razumeli razsmernike, bomo v tem razdelku predstavili razliko med razsmerniki in transformatorji ter raziskali, ali je mogoče transformatorje spremeniti v razsmernike.
Transformator je naprava, ki uporablja princip elektromagnetne indukcije za spreminjanje izmenične napetosti. Glavne komponente vključujejo primarno tuljavo, sekundarno tuljavo in železno jedro (magnetno jedro). Široko se uporablja na industrijskem področju.
1. Ali se transformatorji lahko uporabljajo kot razsmerniki?
Ali se transformatorji lahko uporabljajo kot pretvorniki? Odgovor je ne. Pretvorniki in transformatorji so bistveno različni. Ima DC vhod in AC izhod. Njegov princip delovanja je enak kot pri stikalnem napajalniku, vendar je frekvenca nihanja v določenem območju. Na primer, če je frekvenca 50 HZ, je izhod AC 50 HZ. Inverter je torej naprava, ki lahko spremeni svojo izhodno frekvenco. Ali se transformatorji lahko uporabljajo kot pretvorniki? Ne, transformatorji se običajno nanašajo na naprave v določenem frekvenčnem območju. Napaja se z vhodom izmeničnega toka in nato oddaja izmenični tok, vendar spremeni le velikost izhodne napetosti. Na primer, frekvenčni transformatorji moči so običajne vrste transformatorjev. Tako vhod kot izhod sta vira izmeničnega toka in lahko delujeta samo v območju 40-60HZ.
2. Kakšna je razlika med transformatorjem in inverterjem?
Inverterji pretvarjajo enosmerni tok v izmenični, transformatorji pa so električne naprave, ki za pretvorbo električne energije uporabljajo princip elektromagnetne indukcije. Lahko pretvori izmenični tok ene napetosti in toka v drug izmenični tok iste frekvence.
Preprosto povedano, pretvornik je elektronska naprava, ki pretvarja nizkonapetostni (12 ali 24 voltov) enosmerni tok v 220 voltov izmenični tok. Ker običajno za uporabo popravimo 220 V izmenični tok v enosmerni, medtem ko so inverterji ravno nasprotno, od tod tudi ime. Smo v dobi "mobilnosti", z mobilno pisarno, mobilno komunikacijo, mobilnim prostim časom in mobilno zabavo. V mobilnem stanju ljudje ne potrebujejo le nizkonapetostnega enosmernega toka, ki ga zagotavljajo baterije, ampak tudi nepogrešljivo 220 V AC napajanje v našem vsakodnevnem okolju, in pretvorniki lahko zadovoljijo naše potrebe.
Inverter aplikacija
1. Uporabniška proizvodnja sončne energije
A. Majhen vir energije 10-100W se uporablja za vojaško in civilno življenje na oddaljenih območjih brez elektrike, kot so planote, otoki, pastoralna območja in mejne postojanke, kot so razsvetljava, televizija, magnetofoni itd.
B. 3-5KW sistem za proizvodnjo električne energije na strehi gospodinjstev, povezan s sončnim omrežjem.
C. Fotovoltaična vodna črpalka: reševanje problema globokega pitja in namakanja na območjih brez elektrike.
2. Prevoz
Kot so navigacijske luči, prometne/železniške signalne luči, prometne opozorilne/signalne luči, ulične luči, luči za ovire na visoki nadmorski višini, brezžične telefonske govorilnice za avtoceste/železnice, napajalniki za premestitev cest brez osebja itd.
3. Komunikacija/Komunikacijsko polje
Solarna mikrovalovna relejna postaja brez posadke, postaja za vzdrževanje optičnih kablov, napajalni sistem za oddajanje/komunikacijo/paging; Podeželski telekomunikacijski telefonski fotovoltaični sistem, majhen komunikacijski stroj, vojaški GPS napajalnik itd
4. Naftna, pomorska in meteorološka področja
Naftovodi, sistemi za proizvodnjo sončne energije s katodno zaščito za zapornice rezervoarjev, domači in zasilni viri energije, ploščadi za vrtanje nafte, oprema za raziskovanje oceanov, oprema za meteorološko/hidrološko opazovanje itd.
5. Napajanje za domačo razsvetljavo
Kot so dvoriščne luči, ulične luči, prenosne luči, luči za kampiranje, pohodniške luči, ribiške luči, črne luči, gumijaste rezalne luči, energetsko varčne luči itd.
6. Fotovoltaična elektrarna
10KW-50MW neodvisna fotonapetostna elektrarna, komplementarna vetrna solarna (dizelska) elektrarna, različne velike polnilne postaje na parkiriščih itd.
7. Stavbe na sončno energijo
Kombinacija proizvodnje sončne energije z gradbenimi materiali za doseganje samooskrbe z električno energijo za prihodnje velike zgradbe je glavna razvojna usmeritev.
Pogoste napake in rešitve pretvornikov
Kot naprava za pretvorbo energije se lahko pri pretvornikih med uporabo pojavijo različne napake. Sledi podrobna razlaga pogostih napak, vzrokov in rešitev, ki ste jih omenili:
1. Nizka izolacijska impedanca
razlog:Zunanje okolje je vlažno, kar vodi do zmanjšanja izolacije pretvornika do tal; Priključek za enosmerni tok ima lahko nosilec kratkega stika, potopljen v vodo, na robovih komponent pa so lahko črne lise, ki pregorijo, kar povzroči puščanje v ozemljitveno mrežo itd.
rešitev:Vklopite ventilator za razvlaževanje, preverite in rešite problem potopitve v vodo konektorja DC, preverite, ali so komponente poškodovane, in jih zamenjajte.
2. Nizka napetost vodila
razlog:Impedanca električnega omrežja je previsoka, kar vodi do neučinkovite prebave ali prenosa fotovoltaične proizvodnje električne energije; Predolgi ali pretanki izhodni kabli povečajo impedanco.
rešitev:Povečajte specifikacije izhodnega kabla (debelejši kabel, manjša impedanca), čim bolj skrajšajte razdaljo med razsmernikom in omrežno priključno točko ter zmanjšajte dolžino kabla.
3. Napaka uhajanja toka
razlog:Plošča za zaznavanje pretvornika morda ne deluje pravilno.
rešitev:Zamenjajte zaznavno ploščo pretvornika.
4. DC prenapetostna zaščita
razlog:Okvara IGBT in drugih komponent ali nenormalnosti električnega omrežja povzročijo, da pretvornik ne more pravočasno prilagoditi izhodne napetosti.
rešitev:Preverite in zamenjajte ploščo IGBT ali druge povezane krmilne komponente.
5. Ni odgovora ob zagonu
razlog:Morda je prišlo do napake pri ozemljitvi v kablu za enosmerni tok od kombinirane omarice do pretvornika.
rešitev:Poiščite in obdelajte točko ozemljitve kabla ter po potrebi zamenjajte kabel.
6. Okvara električnega omrežja
razlog:Kakovost električnega omrežja je nestabilna ali pa obstajajo težave s sinhronizacijo med pretvornikom in električnim omrežjem.
rešitev:Preverite stabilnost omrežne napetosti in frekvence, da zagotovite, da se nastavitve pretvornika ujemajo s parametri omrežja; Če pride do težave s sinhronizacijo z razsmernikom, je treba znova konfigurirati ali prilagoditi ustrezne nastavitve.