Меню

Инверторы для дома увеличение мощности инвертора



:: ПОВЫШЕНИЕ МОЩНОСТИ ИНВЕРТОРА ::

Автомобильные преобразователи напряжения широко применяются в нашей повседневной жизни. Развитие импульсных технологий позволила резким образом снизить габаритные размеры, вес и стоимость таких инверторов, поэтому сейчас они доступны почти всем. За киловатт мощности придется заплатить порядка 40$, но на самом деле.

Практика переделки китайских инверторов помогло понять каким должен быть хороший инвертор и изучить все нюансы схематики. Почти все инверторы 12-220 Вольт выполнены по одинаковой схеме, имеют множество защит и в практике работают довольно стабильно.

Во всех инверторах мы можем увидеть традиционные схемы с применением задающего двухтактного генератора и силовых ключей. Но если использовать импульсную схему инверторов, то частота на выходе устройство будет значительным образом отклонятся от сетевой, именно поэтому высокое напряжение уже после трансформатора выпрямляется и подается на высоковольтные силовые ключи, которые открываются с частотой 50 Гц — этот процесс обеспечивается отдельным генератором (часто используют микросхему TL494 и ее аналоги).

используют микросхему TL494 и ее аналоги

Недавно была сделана попытка умощнения промышленного инвертора и на практике удалось поднять мощность от 300 до 800 ватт.

Силовые транзисторы в первичной цепи стоят IRF3205 — одна пара, которые вполне способны обеспечить выходную мощность в пределах 300 ватт. Были добавлены еще две пары силовых ключей, но этого для умощнения недостаточно.

пришлось заменить и трансформатор инвертора

Габаритные размеры сердечника трансформатора не позволяют снять большую выходную мощность, поэтому пришлось заменить и трансформатор. Мотать новый трансформатор не нужно — подойдет буквально любой трансформатор от компового блока питания.

Габаритные размеры сердечника трансформатора

Трансформатор в компьютерном блоке питания предназначен для понижения сетевого напряжения, в нашем случае мы им будем повышать входной номинал до 250 Вольт. Для этого нужно домотать сетевую обмотку. Новая обмотка состоит из 16 витков и намотана проводом 0,8 мм, поске намотки эту обмотку подключаем последовательно с промышленной обмоткой.

Трансформатор УСИЛЕННОГО ИНВЕРТОРА 12-220

Затем тестируем схему. Отвод от середины «косу» трансформатора подключаем к плюсу питания 12 Вольт. Для начала вторичную обмотку не нужно подключать на соответствующие выводы на плате инвертора. После запуска проверяем тепловыделение на ключах, если они холодные, то скорее всего схема работает нормально. Дяльше ко вторичной обмотке подключаем лампу накаливания 220 Вольт 40-100 ватт и снова запускаем схему. Лампа должна гореть ПОЛНЫМ НАКАЛОМ. Если все хорошо, то подключаем вторичную обмотку к плате.

ПОВЫШЕНИЕ МОЩНОСТИ ИНВЕРТОРА - плата

ПОВЫШЕНИЕ МОЩНОСТИ ИНВЕРТОРА из магазина

Схема имеет защиту от перегрева, повышения входного напряжения, защиту от КЗ на выходе, перегруза и переплюсовки входного напряжения, должен заметить, что все защиты лично проверял — работает.

ВИДЕО РАБОТЫ УСИЛЕННОГО ИНВЕРТОРА 12-220

Выходные ключи использованы на 10 Ампер, в ходе работы с большими нагрузками будут перегреваться, поэтому помимо теплоотвода возможно будет нужда активного охлаждения.

Источник

Выбор инвертора (преобразователя напряжения)

Выбор инвертора (преобразователя напряжения)Любительский

Аватар пользователя

Инвертором называют устройство, преобразующее постоянный ток в переменный, меняя при этом величину напряжения.

Инверторы, преобразующие 12 В или 24 В в 220 В, становятся все востребованнее – ведь сфер применения этим приборам много:

  • автопутешествия – в дороге через инвертор к автомобильному аккумулятору можно подключить необходимые приборы – холодильник, насос, электроинструмент;
  • использование в системах альтернативных источников энергии — к примеру, для потребления электричества, выработанного солнечными батареями;
  • организация резервного источника электроснабжения для домашних нужд. Простая связка автомобильный аккумулятор + инвертор при неожиданном отключении электричества как минимум поддержит освещение в доме. Такая схема, кстати, имеет очень большое распространение в соседнем Китае – там аккумуляторы с инверторами нередкие гости в домах;
  • на даче или при строительстве загородного дома, кода линия электричества еще не подведена, или ее в принципе нет, а бензогенератор ставить не хочется.

И это еще не все ситуации, когда инвертор облегчит вам жизнь.

Если вы уже задумались о покупке такого прибора, то следует разобраться – какие виды преобразователей напряжения бывают, и как подобрать оптимальный вариант под ваши нужды, не переплачивая лишних денег.

Первое, с чем нужно определиться – зачем вам нужен инвертор?

Самые простые, миниатюрные и маломощные инверторы, подключаемые в машинах к прикуривателю, организуют «обычную розетку» для подключения прибора небольшой мощности – зарядки телефона или ноутбука, подзарядки фонарика. При этом не нужно будет возить с собой ворох проводов, для питания каждого из устройств от прикуривателя. Вы просто будете подключать родной провод в организованную розетку.

Через автомобильный прикуриватель не стоит подключать инвертор с нагрузкой выше 150 Вт – можно вывести из строя всю электропроводку автомобиля и нарваться на дорогостоящий ремонт. Потребителей выше 150 Вт следует подключать только напрямую к аккумулятору, через клеммы.

К таким преобразователям можно подключить уже более мощные приборы. Для уменьшения потерь КПД и надежности, подключение мощных инверторов к клеммам аккумулятора следует проводить не «крокодильчиками», которыми иногда комплектуется прибор, а медными клеммами, под винт. Сечение и длину проводов подключения выбирайте исходя из расчета потерь тока, а не по нагреву.

Следующее, на что стоит обратить внимание – форма тока, которую выдает инвертор. Это важный момент, так как он определяет, какое оборудование вы сможете подключить к инвертору. Есть два вида:

  • чистая синусоида – токовая кривая в виде ровной синусоиды. К такому инвертору можно подключать любые приборы, без опасений за их сохранность. Недостатком этого типа можно назвать только высокую стоимость – для получения чистого синуса требуется сложная электрическая схема.

  • модифицированная синусоида – вид токовой кривой, напоминающей синусоиду, но на деле являющейся ступенчатой характеристикой. К инвертору с модифицированным синусом не стоит подключать: асинхронные двигатели, компрессоры, чувствительные к помехам устройства. Приборы даже если и будут работать при таком питании, но с заметным ухудшением качества – звуковая аппаратура будет «фонить», насосы и двигатели сильно греться и шуметь. Самое меньшее зло в этой ситуации будет – уменьшение КПД, большее (при постоянной эксплуатации) – их скорый выход из строя, из-за тяжелого режима работы.
Читайте также:  Мощность электрических сетей россии

Но это не значит, что инвертор с модифицированным синусом использовать не рекомендуется. Он не окажет негативного влияния на качество работы ламп освещения, нагревательных приборов, оборудования с импульсными блоками питания (ноутбуки, телефоны), большинство телевизоров, электроинструмент с коллекторными двигателями (лобзики, дрели). Однако для обеспечения работы электроинструмента от инвертора лучше докупить устройство плавного пуска – чтобы пусковые токи не выходили за пределы допустимого.

При выборе инвертора обязательно нужно продумать, что вы хотите к нему подключать, и уже после этого решать – готовы вы платить за устройство с чистым синусом, или оптимальной покупкой для вас будет менее дорогое устройство с модифицированной синусоидой.

Все преобразователи напряжения обладают двумя характеристиками по мощности –постоянная мощность и пиковая мощность прибора. Нужно различать эти два параметра.

Постоянная мощность говорит о том, с какой нагрузкой сможет справляться инвертор в длительном режиме работы. В зависимости от потребностей, можно подобрать устройство как невысокой мощности от 60 до 1000 Вт, так и серьёзный агрегат с мощностью от 1000 Вт и выше, позволяющий организовать мини-электростанцию на выезде.

Постоянную мощность необходимо выбирать таким образом, чтобы оставался запас, хотя бы 20 % – ни одно устройство не будет работать хорошо на пределе своих возможностей, поэтому не экономьте на этом моменте. Также не следует забывать о возможностях аккумулятора, ведь его емкость ограничена.

Пиковая мощность определяет предельную кратковременную нагрузку – от 150 до 10000 Вт. К примеру, пусковой ток холодильника, подключаемого к инвертору, как правило, в несколько раз выше номинальной мощности – это следует учитывать. Если вы не рассчитаете мощность инвертора для покрытия пускового тока, то прибор-потребитель не сможет начать работать.

Если инвертор будет работать от аккумулятора не снятого, а работающего от генератора машины, помните, что ток нагрузки инвертора не должен превышать выдаваемого тока генератора.

На деле подбор подходящей мощности не так уж и сложен, рассмотрим пример.

Подключаемая нагрузка: холодильник (15 Вт), зарядка ноутбука (80 Вт), зарядка телефона (60 Вт). Здесь, конечно, следует учесть пусковой ток холодильника, превышающий номинальный в 3-4 раза. Получится, что в момент включения холодильник потребит (в худшем случае) до 60 Вт. В итоге имеем, что для означенной нагрузки нам хватит инвертора в 300 Вт.

Конечно, не все инверторы работают с высоким КПД, при расчете мощности следует плюсовать к нагрузке еще возможные потери в кабеле, в зажимах и прочее – но вцелом видно, что для обеспечения минимально необходимых нужд сильно мощный инвертор не нужен. В большинстве случаев для комфортного туризма хватит прибора мощностью до 600 – 700 Вт, то есть с суммарным током нагрузки около 50 А, что гораздо меньше тока стандартного генератора на современных машинах.

Другой расклад получается, если вы захотите использовать инвертор для подключения электроинструмента – лобзиков, дрелей и др. Здесь уже целесообразно использование мощных инверторов – от 1 кВт и выше.

Преобразователи напряжения бывают различного уровня входного напряжения. Устройства до 2,5-3 кВт как правило работают от входного напряжения 12 В. Более мощные устройства, рассчитанные на выдачу нескольких киловатт, выпускаются на более высокие уровни напряжения – 24 и 48 В. Поэтому, выбирая инвертор, обратите внимание не только на мощность, но и на параметры входного напряжения:

  • максимальное входное напряжение от 12 до 30 В
  • минимальное входное напряжение от 9,2 до 24 В

Практически все инверторы оборудованы теми или иными видами защит, которые следят за параметрами работы, и помогают избежать критических ситуаций, действуя на отключение или звуковой сигнал:

  • защита от избыточного напряжения на входе
  • защита от короткого замыкания
  • защита от неправильного подключения
  • защита от низкого напряжения на входе (в том числе помогает избежать переразряда аккумулятора, отключая нагрузку при падении напряжения до заданной величины)
  • защита от перегрева
  • защита от перегрузки

Для подключения нагрузки у преобразователей напряжения могут быть предусмотрены различные выходы:

Устройство с необходимыми вам типами и количеством выходов выбирайте исходя из того, какое оборудование нужно подключить. Выходы постоянного тока с уровнем напряжения 12 – 28 В понадобятся для подключения специального автооборудования: магнитол, ТВ-приемников, подогрева сидений, автохолодильников). USB-порты пригодятся для подзарядки мобильных устройств. Выходы в виде розеток потребуются для «универсального» подключения электроприборов. При этом типы розеток могут быть различны:

Также встречаются преобразователи напряжения, не рассчитанные на подключение потребителя 220 В, и преобразующие 24 В в 12 В и 12 В в 24 В – у таких устройств розеток нет.

Длина кабеля инвертора может достигать 100 м. С одной стороны, кабель длиной 10-100 м — это удобно: обеспечивает мобильность устройства, его можно переносить, не трогая аккумулятор. С другой стороны, не стоит забывать, что каждый кабель является слабым звеном электросистемы, так как на нем происходят потери мощности. Поэтому не стоит гнаться за длиной кабеля. Лучше обратите внимание на его качество – чем толще кабель, тем выше его сечение и меньше потерь электричества он будет создавать. Чем гибче кабель – тем качественнее его материалы и меньше вероятность повреждения от загибов.

Читайте также:  Микросхемы усилители мощности низкой частоты справочник

Инверторы выпускаются в корпусах из различных материалов:

  • алюминий
  • алюминий и пластик
  • металл
  • металл и пластик
  • пластик

С точки зрения пассивного охлаждения лучше всего инверторы в алюминиевом корпусе – он обеспечивает максимальный отвод тепла. Но для инверторов с активным охлаждением (вентилятором в корпусе), где проблема отвода тепла решена, лучшим вариантом будет корпус из стали – как более прочный. Комбинированные корпуса из алюминия+пластик или стали+пластик тоже хороший вариант, а вот корпус из одного пластика допустим только для маломощного прибора.

Устанавливать любой инвертор в машине необходимо так, чтобы обеспечивалось его охлаждение, то есть он не должен быть закрыт. Засунуть работающий инвертор в бардачок или в кейс – не лучший вариант.

В недорогом ценовом сегменте до 1400 рублей вы найдете инверторы небольшой мощности – до 200 Вт, с модифицированной синусоидой, рассчитанные на подключение к прикуривателю и питание мелких приборов.

В среднем ценовом сегменте от 1400 до 5000 рублей уже встретятся приборы помощнее – до 800 Вт, рассчитанные по большей части на подключение к аккумулятору, но все с той же модифицированной синусоидой.

В дорогом ценовом сегменте от 5000 и выше можно найти приборы как с чистым синусом, так и с модифицированным, но высокой мощности – до 5000 Вт.

Можно подвести итог: при выборе инвертора, не гонитесь за высокой мощностью прибора, т.к. все остальное оборудование может не вывезти такую нагрузку. Лучше обратите внимание на качество сборки, комплектующие и материалы. Стоить хороший качественный прибор даже средней мощности не будет дешево. Для некоторых видов оборудования подойдет инвертор только с чистым синусом на выходе. Не поленитесь рассчитать нагрузку перед подключением – и у вас не будет неприятных сюрпризов в последствии.

Источник

Повышение мощности сети с помощью комплектов бесперебойного электроснабжения

Бурное развитие коттеджного строительства в последние годы привело к тому, что электрические сети не успевают развиваться соответственно потребностям в электроэнергии. Очень часто типичной выделенной мощности не достаточно для бесперебойного электропитания нагрузки в доме.

В тех случаях, когда сеть подведена уже давно, среднее потребление в доме рассчитывалось исходя из 3 кВт. Сегодня такая мощность явно не достаточна. В средней квартире мощность потребления доходит до 10 кВт, а в загородном доме уже типична пиковая мощность нагрузки на уровне 10-15 кВт.

Очень часто владельцы домов просто меняют входные автоматы на более мощные. Однако электрические сети к этому не готовы — мало где возможна модернизация сетей. Массовое превышение потребляемой мощности приводит к перегрузке сети и частым перебоям в электроснабжении. Более того, электрические сети при обнаружении превышения потребляемой мощности накладывают штрафы. В итоге, из-за отставания развития сетей страдают все потребители. А сети не несут ответственности за частые перерывы в электроснабжении и авариях на линиях, мотивируя это тем, что потребители нарушают условия договора по предоставлении услуги по электроснабжению.

Описанные ниже системы также могут использоваться в автономных системах с жидкотопливным электрогенератором небольшой мощности. Применение такой системы позволит применять в системе генератор, рассчитанной не на пиковую мощность нагрузки, а на среднюю. При этом одновременно получаются все плюсы дизель-аккумуляторной системы.

Обычно пиковые нагрузки бывают всего несколько часов в сутки — в утренние и вечерние часы, иногда в выходные дни. В эти часы потребляемая мощность дома превышает выделенную в разы. О бесперебойном электропитании нагрузки в такой ситуации не может идти и речи. Особенно опасны перерывы в электроснабжении зимой, когда от надежной работы системы отопления (циркуляционных насосов и электроники котла) зависит обеспечение не только электроэнергией, но и теплом.

Первое, что приходит обычно на ум – покупка у местных энергосетей дополнительных киловатт мощности. Однако, во-первых, это не всегда возможно (из-за перегрузки сетей), а во-вторых, обычно стоимость выделенных киловатт мощности свыше минимального количества стоит гораздо дороже. Очень часто электросети стараются переложить затраты на расширение сети на плечи потребителей энергии — требуют покупки новых трансформаторных подстанций, прокладки более мощных сетей и т.п., но в то же время принадлежать это новое оборудование будет не покупателям, а электросетям.

Мы предлагаем вам не докупать дополнительные мощности (если это вообще возможно), а воспользоваться системой добавления мощности, реализованной на базе инверторной системы бесперебойного питания.

Принцип работы

Работа инвертора в режиме распределения тока заряда

Работа инвертора в режиме добавления мощности от аккумуляторов к сетевой

Работа инвертора в режиме добавления тока от солнечных батарей

Мы провели исследования типичного потребления в загородном доме. Пиковая нагрузка обычно не превышает 15-20 кВт, в среднем это около 10 кВт. При этом суточное потребление составляет от 10 до 20 кВт*ч, что соответствует среднесуточной мощности 0,5-1 кВт. Стоит ли платить за подключение дополнительных 10-15 кВт, если вы будете пользоваться ими всего пару часов в сутки? Гораздо правильнее потратить сэкономленные деньги на систему бесперебойного электроснабжения, которая не только обеспечит вас электроэнергией, но и позволит без проблем питать вашу пиковую нагрузку.

Smart Boost — это фирменное название Studer функции, которая есть в ряде других рекомендуемых инверторов (SMA, Rich electric, с ограничениями Xantrex XW), которая у них называется по-другому, но это не суть важно.

Смысл ее в том, что инвертор постоянно работает параллельно с сетью. Для входа устанавливается ограничение по потреблению от сети (на рисунках ниже установлено ограничение 5А). При превышении этого ограничения, дополнительная энергия берется от аккумуляторов. На рисунках справа есть иллюстрация работы этой функции (на примере RE Combiplus).

Читайте также:  Зависимость температуры резистора от мощности

Принцип работы следующий.

Электрическая энергия накапливается в аккумуляторах и в момент превышения выделенного лимита мощности происходит автоматическое добавление мощности инвертора к мощности сети за счет электроэнергии от аккумуляторно-инверторной системы. Размер добавляемой мощности, режим и время работы системы зависят от применяемого в системе бесперебойного питания оборудования (типа и мощности инверторов и количества аккумуляторов). В момент уменьшения потребления до допустимого значения и ниже, система переходит в режим зарядки аккумуляторов и через некоторое время готова к дальнейшему использованию. Главное, чтобы соблюдался баланс полученной и потраченной энергии. Например, если подключенная мощность составляет 5 кВт, то за сутки от сети можно получить 5*24=120 кВт*ч. С учетом потерь на заряд-разряд и на инвертирование, можно с уверенностью принять возможную к потреблению энергию около 95-100 кВт*ч в сутки. Это намного превышает потребности среднего загородного дома. Даже если вы купили всего 3 кВт выделенной мощности, то можете потреблять около 55 кВт*ч в сутки. При этом пиковая мощность подключаемой нагрузки будет равна мощности сети плюс мощность инвертора. Нужно, чтобы в периоды низкого потребления аккумуляторы успевали заряжаться. Т.е. у вас должны быть довольно частые и/или продолжительные периоды, когда мощность потребления в доме меньше выделенной мощности сети. В этом случае потребляемая от сети энергия идет частично на питание нагрузки, а частично на заряд аккумуляторов. Обычно периоды низкого потребления бывают ночью и иногда днем, и в эти периоды аккумуляторы должны заряжаться. Зарядное устройство ББП автоматически регулирует зарядный ток аккумулятора в зависимости от допустимого потребления и текущей нагрузки сети.

Одновременно вы получаете систему бесперебойного питания, которая будет работать в периоды отключения основного электропитания, защищая всех ответственных потребителей в вашем доме.
В каждом конкретном случае наши специалисты произведут все необходимые расчеты и подберут наиболее подходящее оборудование именно для вашего случая.

Часто задают вопрос, можно ли в таком режиме сэкономить на разнице в ночных и дневных тарифах на электроэнергию — то есть ночью заряжать аккумуляторы, а днем их разряжать. Ответ — нет. В таком режиме аккумуляторы работают в тяжелых цикличных режимах, срок их службы, в зависимости от типа и качества аккумуляторов, а также настроек системы — от 200 до 1500 циклов. Поэтому вы на разнице тарифов сэкономите гораздо меньше, чем вам придется заплатить за преждевременную замену аккумуляторной батареи.

Описанные выше режимы работы могут обеспечить инверторы с зарядным устройством Steca Xtender, SMA Sunny Island / Backup, Rich Electric CombiPlus и, с некоторыми ограничениями, Xantrex XW. Обычно система после установки требует тонкой настройки, произвести которую под силу только специалисту. Поэтому настоятельно рекомендуем заказывать наше оборудование с установкой сертифицированными специалистами. Пожалуйста, обратитесь к нам за рекомендациями, или закажите установку нашим специалистам. Тем самым вы избежите многих проблем и получите оптимальные режимы работы оборудования, продлите жизнь аккумуляторам и, как результат, получите удовлетворение от своей покупки.

Рекомендуемые нами инверторы выгодно отличаются от более простых ББП, которые могут обеспечить максимальную мощность на выходе только в пределах своей мощности. Очень часто в рекламе таких ББП заявлено, что они «умеют повышать мощность сети». Однако, вреда от такого «повышения» больше, чем пользы. Например, популярные бюджетные ББП «МАП Энергия» могут переключаться на работу от аккумуляторов при превышении мощности потребления выше заданной. То есть, если есть ББП МАП Энергия мощностью 9 кВт, а на входе в дом ограничение 5 кВт, то при превышении мощности потребления 5 кВт ББП переключится на работу от аккумуляторов, и обеспечит до 9 кВт мощности. Такой режим приводит к огромным скачкам тока аккумуляторов — от 0 до максимального, при этом нагрузка переключается с сети на аккумуляторы при максимально возможной для работы от сети (т.е. в рассмотренном примере, 5 кВт). Это ведет к:

  1. повышенному износу реле переключения, которое вынуждено коммутировать большие токи
  2. к быстрому разряду и повышенному циклированию аккумуляторных батарей, так как они должны разряжаться при высокой нагрузке даже при наличии сети
  3. скачкам напряжения на нагрузке, а также возможному перерыву в электроснабжении, которое может вести к отключению, например, компьютеров

При работе рекомендуемых нами ББП отключения от сети не происходит, переключений нет, добавление мощности от аккумуляторов происходит в плавном режиме. Разряд аккумуляторов происходит только в моменты превышения мощности током, эквивалентным не полной мощности нагрузки, а разнице между мощностью нагрузки и мощности сети.

Комплект для повышения мощности имеющейся системы электроснабжения

Некоторые типовые комплекты для повышения мощности сети приведены в разделе «Повышение мощности сети» нашего каталога. Ниже приведен только один из примеров комплектации системы резервного электроснабжения с добавлением мощности. Такая система используется при небольшой мощности источника энергии (ограничение электрических сетей на подключаемую мощность, недостаточная мощность генератора). Бесперебойная работа системы электроснабжения при подключении потребителей с высокой мощностью будет обеспечиваться за счет включения в работу ББП и энергии, запасенной в аккумуляторах. При добавлении в систему солнечных батарей и/или ветрогенераторов возможно улучшить режимы работы системы и увеличить периоды работы в режиме добавления мощности, так как возобновляемые источники энергии могут заряжать аккумуляторы даже в периоды повышенного потребления энергии нагрузкой, когда вся энергия от сети идет на питание нагрузки, а не на заряд аккумуляторов.

В системах повышения мощности рекомендуется использовать AGM аккумуляторы глубокого циклирования (например, типа Prosolar R-D.

Источник