Инвертор — это электронное устройство, основной функцией которого является преобразование постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Этот процесс преобразования особенно важен для генерации электроэнергии переменного тока из источников постоянного тока, таких как батареи, солнечные панели или топливные элементы, чтобы иметь возможность питать устройства, предназначенные для использования со стандартными сетевыми источниками питания (обычно 220 В, 50 Гц или соответствующий напряжение и частота национальной сети), например, бытовая техника, офисное оборудование, промышленное оборудование и т. д.
Основные компоненты инвертора включают инверторный мост, логическую схему управления и схему фильтрации. Инверторный мост использует силовые электронные компоненты, такие как биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), для фактического преобразования постоянного тока в переменный. Логическая схема управления гарантирует, что напряжение и частота выходного переменного тока стабильны и могут быть зафиксированы или отрегулированы по мере необходимости. Схема фильтрации используется для сглаживания формы выходного сигнала, приближая его к идеальной синусоидальной форме, тем самым улучшая качество электроэнергии.
Типы инверторов
В зависимости от частоты выходной мощности переменного тока инвертора его можно разделить на инверторы промышленной частоты (50-60Гц), инверторы средней частоты (обычно от 400 Гц до кГц) и высокочастотные инверторы (обычно от кГц до МГц). ).
В зависимости от количества фаз, выдаваемых инвертором, его можно разделить на однофазный инвертор, трехфазный инвертор и многофазный инвертор.
По направлению выходной мощности инвертора его можно разделить на активные и пассивные инверторы. Инвертор, который передает выходную электрическую энергию инвертора в промышленную электросеть, называется активным инвертором; Инвертор, который передает выходную электрическую энергию инвертора определенной электрической нагрузке, называется пассивным инвертором.
В зависимости от формы основной схемы инвертора его можно разделить на несимметричный инвертор, двухтактный инвертор, полумостовой инвертор и полный мостовой инвертор.
По типу основного коммутационного устройства инвертора его можно разделить на тиристорный инвертор, транзисторный инвертор, полевой инвертор и инвертор на биполярных транзисторах с изолированным затвором (IGBT). Их также можно разделить на две категории: «полууправляемые» инверторы и «полностью управляемые» инверторы. Первый не имеет возможности самовыключения и теряет управление после включения компонента, поэтому его называют «полууправляемым типом». К этой категории относятся тиристоры. Как включение, так и выключение могут контролироваться управляющим электродом, поэтому его называют «полностью управляемым типом». К этой категории относятся силовые полевые транзисторы и транзисторы с двойным изолированным затвором (IGBT).
В зависимости от режима источника питания постоянного тока его можно разделить на инверторы источника напряжения (VSI) и инверторы источника тока (CSI). Первый имеет почти постоянное напряжение постоянного тока и выходное напряжение прямоугольной формы переменного тока; Постоянный ток последнего практически постоянен, а выходной ток представляет собой переменный прямоугольный сигнал.
В зависимости от формы выходного напряжения или тока инвертора его можно разделить на инверторы с синусоидальным выходом и инверторы с несинусоидальным выходом.
По методу управления инвертором его можно разделить на инвертор с частотной модуляцией (PFM) и инвертор с широтно-импульсной модуляцией (PWM).
В зависимости от режима работы схемы инверторного переключателя его можно разделить на резонансные инверторы, инверторы с жестким переключением с фиксированной частотой и инверторы с мягким переключением с фиксированной частотой.
По способу коммутации инверторы можно разделить на инверторы с коммутацией нагрузки и инверторы с самокоммутацией.
В чем разница между инверторами и трансформаторами
Инверторы — это широко используемое оборудование в промышленности, и их функция заключается в некотором изменении тока. Чтобы лучше понять инверторы, в этом разделе будет представлена разница между инверторами и трансформаторами, а также изучено, можно ли заменить трансформаторы на инверторы.
Трансформатор – это устройство, использующее принцип электромагнитной индукции для изменения переменного напряжения. Основные компоненты включают первичную катушку, вторичную катушку и железный сердечник (магнитный сердечник). Он широко используется в промышленной сфере.
1. Можно ли использовать трансформаторы в качестве инверторов?
Можно ли использовать трансформаторы в качестве инверторов? Ответ — нет. Инверторы и трансформаторы принципиально отличаются. Он имеет вход постоянного тока и выход переменного тока. Принцип его работы такой же, как у импульсного источника питания, но частота колебаний находится в определенном диапазоне. Например, если частота равна 50 Гц, выходной сигнал будет переменным током 50 Гц. Итак, инвертор – это устройство, способное изменять свою выходную частоту. Можно ли использовать трансформаторы в качестве инверторов? Нет, трансформаторы обычно относятся к устройствам в определенном частотном диапазоне. Он питается от входа переменного тока, а затем выдает переменный ток, но меняет только величину выходного напряжения. Например, трансформаторы промышленной частоты являются распространенными типами трансформаторов. И вход, и выход являются источниками питания переменного тока и могут работать только в диапазоне 40-60Гц.
2. В чем разница между трансформатором и инвертором?
Инверторы преобразуют постоянный ток в переменный, а трансформаторы — это электрические устройства, использующие принцип электромагнитной индукции для преобразования электрической энергии. Он может преобразовывать переменный ток одного напряжения и тока в другой переменный ток той же частоты.
Проще говоря, инвертор — это электронное устройство, которое преобразует постоянный ток низкого напряжения (12 или 24 Вольта) в переменный ток напряжением 220 Вольт. Потому что мы обычно преобразуем мощность переменного тока 220 В в мощность постоянного тока для использования, а инверторы — наоборот, отсюда и название. Мы живем в эпоху «мобильности», с мобильным офисом, мобильной связью, мобильным отдыхом и мобильными развлечениями. В мобильном государстве людям нужна не только низковольтная энергия постоянного тока, обеспечиваемая батареями, но и незаменимая мощность переменного тока 220 В в нашей повседневной среде, и инверторы могут удовлетворить наши потребности.
Применение инвертора
1. Производство солнечной энергии пользователем.
A. Небольшой источник питания мощностью 10-100Вт используется для военной и гражданской жизни в отдаленных районах без электричества, таких как плато, острова, пастбища и пограничные заставы, такие как освещение, телевидение, магнитофоны и т. д.
B. 3-5Система выработки электроэнергии, подключенная к солнечной сети на крыше, кВт.
C. Фотоэлектрический водяной насос: решение проблемы глубокого питья и орошения в районах без электричества.
2. Транспорт
Такие как навигационные огни, светофоры/сигнальные огни дорожного движения, предупреждающие/сигнальные огни дорожного движения, уличные фонари, высотные заградительные огни, беспроводные телефонные будки для шоссе/железных дорог, беспилотные источники питания для перемещения по дорогам и т. д.
3. Коммуникация/Коммуникационная сфера
Солнечная беспилотная микроволновая ретрансляционная станция, станция обслуживания оптического кабеля, система электроснабжения радиовещания/связи/пейджинга; Сельская телекоммуникационная телефонная фотоэлектрическая система, небольшая машина связи, источник питания GPS для солдат и т. Д.
4. Нефтяная, морская и метеорологическая области.
Нефтепроводы, системы генерации солнечной энергии с катодной защитой для ворот резервуаров, бытовые и аварийные источники энергии, нефтяные буровые платформы, оборудование для исследования океана, оборудование для метеорологических/гидрологических наблюдений и т. д.
5. Источник питания для домашнего освещения.
Такие как дворовые фонари, уличные фонари, портативные фонари, фонари для кемпинга, походные фонари, фонари для рыбалки, фонари черного света, фонари для резки резины, энергосберегающие фонари и т. д.
6. Фотоэлектрическая электростанция
Независимая фотоэлектрическая электростанция мощностью 10 кВт-50МВт, дополнительная ветряная солнечная (дизельная) электростанция, различные зарядные станции для крупных парковок и т. д.
7. Здания, работающие на солнечной энергии
Сочетание производства солнечной энергии со строительными материалами для достижения самообеспеченности электроэнергией для будущих крупномасштабных зданий является основным направлением развития.
Распространенные неисправности и способы устранения инверторов
Как устройство преобразования энергии, инверторы могут столкнуться с различными неисправностями во время использования. Ниже приводится подробное объяснение распространенных неисправностей, причин и решений, которые вы упомянули:
1. Низкое сопротивление изоляции.
Причина:Внешняя среда влажная, что приводит к снижению изоляции инвертора относительно земли; Разъем постоянного тока может иметь закорачивающую скобу, погруженную в воду, а на краях компонентов могут быть черные пятна, которые выгорают, вызывая утечку на заземляющую сетку и т. д.
Решение:Включите вентилятор для осушения, проверьте и устраните проблему погружения разъема постоянного тока в воду, проверьте, не повреждены ли компоненты, и замените их.
2. Низкое напряжение шины.
Причина:Импеданс электросети слишком высок, что приводит к неэффективному усвоению или передаче фотоэлектрической энергии; Слишком длинные или слишком тонкие выходные кабели увеличивают импеданс.
Решение:Увеличьте характеристики выходного кабеля (более толстый кабель, меньшее сопротивление), максимально сократите расстояние между инвертором и точкой подключения к сети и уменьшите длину кабеля.
3. Ошибка тока утечки.
Причина:Возможно, неисправна плата обнаружения инвертора.
Решение:Замените плату обнаружения инвертора.
4. Защита от перенапряжения постоянного тока
Причина:Неисправность IGBT и других компонентов или неисправности электросети приводят к тому, что инвертор не может своевременно регулировать выходное напряжение.
Решение:Проверьте и замените плату IGBT или другие соответствующие компоненты управления.
5. Нет реакции при запуске.
Причина:Возможно, имеется повреждение заземления в кабеле постоянного тока, идущем от коробки сумматора к инвертору.
Решение:Найдите и обработайте точку заземления кабеля и при необходимости замените кабель.
6. Сбой в электросети.
Причина:Качество электросети нестабильно или имеются проблемы синхронизации между инвертором и электросетью.
Решение:Проверьте стабильность напряжения и частоты сети, чтобы убедиться, что настройки инвертора соответствуют параметрам сети; Если возникла проблема с синхронизацией инвертора, необходимо переконфигурировать или отрегулировать соответствующие настройки.