Меню

Как рассчитать мощность преобразователя напряжения



  • ближайшая доставка 21.03.2021
  • Корзина: (пуста)

Advertising

Поиск

Категории

  • Стабилизаторы напряжения
    • Однофазные
    • Трехфазные
  • Преобразователи напряжения
    • Инверторы
  • Электрогенераторы
    • Бензогенераторы
    • Газовые генераторы

Корзина

Информация

  • О магазине
  • О продукции
  • Оплата и доставка
  • Контакты
  • Полезная информация
  • Партнерская программа

Как выбрать инвертор?

Существует две группы инверторов, которые различаются по стоимости.

Первая группа более дорогих инверторов обеспечивает синусоидальное выходное напряжение.

Вторая группа обеспечивает выходное напряжение в виде упрощенного сигнала — квази-синуса, заменяющего синусоиду. Для подавляющего большинства бытовых приборов можно использовать упрощенный сигнал. Синусоида важна только для некоторых телекоммуникационных приборов.

Выбор инвертора производится исходя из пиковой мощности энергопотребления стандартного напряжения 220В/50Гц. Существует два режима работы инвертора. Первый режим – это режим длительной работы. Данный режим соответствует номинальной мощности инвертора. Второй режим – это режим перегрузки. В данном режиме большинство моделей инверторов в течение нескольких десятков минут (до 30) могут отдавать мощность в 1,5 раза больше, чем номинальная. В течение нескольких секунд большинство моделей инверторов могут отдавать мощность в 2,5-3,5 раза большую, чем номинальная. Сильная кратковременная перегрузка возникает, например, при включении холодильника. Как правило, мощность инвертора примерно равна расчетной мощности ВЭУ.

Как рассчитать минимальную емкость аккумуляторных батарей?

Очивидно инвертор лишь преобразователь постоянного напряжения в переменное, а значит необходим источник постоянного напряжения. Речь идёт конечно же об аккумуляторах. Ниже приведен способ рассчёта емкости аккумуляторных батарей

При расчете мощности можно использовать следующую формулу:

Суммарную потребляемую мощность умножить на необходимую длительность автономной работы(ч),и разделить на напряжение (стандартно 12, 24 или 48V). Полученную емкость скорректировать с помощью коэффицентов, учитывающих глубину разряда, температуру окружающей среды, возраст АБ.

Примерный расчет суммарной емкости батарей:

Суммарная потребляемая мощность приборов за 1 час работы: 400Вт

Читайте также:  Для чего нужна мощность блендера

Часы автономной работы: 6

Корректирующий коэффициент 1/20%=5

Суммарная емкость 1000Ач или 10 батарей 100Ач*12В (50Ач*24В)

Как рассчитать мощность инвертора?

Перейдём к практике?

Рассчёт мощности потребителей

Поможет выбрать инвертор из каталога любого сайта.

Параметр мощности инвертора будет зависеть от потребляемой мощности приборов и длительности автономной работы. Если будут использоваться только осветительные приборы и телевизор, то можно обойтись инвертором 500-1000 Вт.

В других случаях надо посчитать суммарную мощность приборов, которые Вы хотите подключить к инвертору.Потребляемая мощность обычно указана на самом приборе или в руководстве по эксплуатации. Рекомендуется использовать инвертор, мощность которого на 20-30% больше рассчитанной Вами мощности. Таблица примерных мощностей.

Допустим, что нужная Вам мощность составляет 500 Вт/ч, а длительность автономной работы 10 часов.

Расчет мощности: 500Вт/ч*10ч*1,2 = 6000Вт

Для пересчета в Вольт-Амперы используется коэффициент 0.6: 6000*0,6=3600ВА Теоретический расчет должен быть скорректирован с учетом таких факторов как возраст АКБ, постоянство высоких нагрузок, температура окружающей среды и т.п.

Источник

Расчет мощности инвертора

В этой статье вы узнаете, на какие характеристики преобразователей нужно обратить внимание и как рассчитать выходную мощность с инвертора.

Основные характеристики инверторов, влияющие на выбор оборудования

  1. Форма напряжения. Одна из самых важных характеристик. Идеальный вариант — универсальный инвертор с «чистой синусоидой». К такому агрегату можно подключить любую технику, и она будет стабильно работать.
  2. Пиковая выходная мощность с инвертора. Эта характеристика показывает, какую максимальную нагрузку выдержит преобразователь. Значение нужно учитывать, если вы планируете подключать такие устройства, как компрессоры, насосы, холодильники, электродвигатели и другое оборудование, имеющее высокую стартовую мощность.
  3. Сила тока ЗУ (при наличии). Определяет, какую максимальную емкость будет восстанавливать зарядное устройство.
  4. Возможность работы со всеми типами АКБ. Разные аккумуляторные батареи заряжаются при определенных напряжениях.
  5. Номинальная мощность. От нее зависят количество и характеристики одновременно подведенных нагрузок.
Читайте также:  Мощность двигателя при снятом катализаторе

Кроме этого, нужно обратить внимание на возможность работы оборудования в автоматическом режиме. Такие функции, как сон и автоматическое переключение на наиболее оптимальный источник энергии, не только облегчают и упрощают процесс эксплуатации преобразователей, но и помогают сэкономить на оплате счетов за электричество.

Далее мы покажем, как подобрать наиболее подходящее по мощности оборудование.

Процесс расчета номинальной и пиковой мощностей инвертора

Расчет мощности инвертора потребует построения специальной таблицы. В два столбца внесите список электроприборов и потребляемую ими мощность. Получится примерно так.

Наименование потребителя Мощность, Вт
Энергосберегающая лампа 18
Энергосберегающая лампа 11
Холодильник 300
Телевизор 160
Стиральная машина 1400
Утюг 1400
Ноутбук 340
Пылесос 800
Электрочайник 1100
Микроволновка 1500
Фен 500

Представленные выше цифры нельзя использовать для вычисления нагрузки. Мы заполнили таблицу данными лишь для того, чтобы показать пример расчетов.

Постарайтесь ничего не забыть — в противном случае система не обеспечит нагрузку энергией. Учтите, что приборы одной категории могут иметь разное энергопотребление. Это должно быть также отражено в таблице (пример — энергосберегающие лампы). Данные о потребляемой бытовыми приборами мощности вы найдете либо на корпусах изделий, либо в инструкциях по эксплуатации.

Отметьте в таблице устройства, которые будут подключены к инвертору для одновременной автономной работы от аккумулятора. Возьмем для примера освещение, холодильник и телевизор. Рассчитаем общую мощность этих устройств — 5*18+2*11+300+160= 572 Вт. Округляем значение в большую сторону и получаем 600 Вт.

Для расчета выходной мощности инвертора потребуется также время автономной работы техники. Возьмем, к примеру, 5 часов. Мощность, которую холодильник, телевизор и освещение потребят за это время, — 5*600=3 000 Вт.

Следует также учесть пиковую нагрузку. Полученное значение нужно умножить на коэффициент 1,3. Итого: 3 000*1,3=3 900 Вт. Это значит, что вам подойдут модели с мощностью выше 4 000 Вт.

Читайте также:  Мощность двигателя формула масса скорость

Чтобы перевести результат в вольт-амперы, умножьте полученное значение на 0,6. Получается 3600*0,6 = 2 160 ВА. Округляем значение до 2 200 ВА.

Здесь мы рассмотрели самый простой пример расчета выходной мощности с инвертора. Если же вы хотите запитать от системы весь коттедж или большое количество приборов, часть которых будет работать непрерывно, а часть — нет, потребуются гораздо более сложные вычисления. Придется также учесть постоянство нагрузок, температуру окружающий среды и другие параметры.

Если вы не уверены в своих силах, или на изучение данных и выполнение расчетов не хватает времени, обратитесь к профессионалам. Опытные специалисты сделают все быстро и правильно. Вы сэкономите время и нервы.

Источник

Как рассчитать мощность преобразователя напряжения



  • ближайшая доставка 18.03.2021
  • Корзина: (пуста)

Advertising

Поиск

Категории

  • Стабилизаторы напряжения
    • Однофазные
    • Трехфазные
  • Преобразователи напряжения
    • Инверторы
  • Электрогенераторы
    • Бензогенераторы
    • Газовые генераторы

Корзина

Информация

  • О магазине
  • О продукции
  • Оплата и доставка
  • Контакты
  • Полезная информация
  • Партнерская программа

Как выбрать инвертор?

Существует две группы инверторов, которые различаются по стоимости.

Первая группа более дорогих инверторов обеспечивает синусоидальное выходное напряжение.

Вторая группа обеспечивает выходное напряжение в виде упрощенного сигнала — квази-синуса, заменяющего синусоиду. Для подавляющего большинства бытовых приборов можно использовать упрощенный сигнал. Синусоида важна только для некоторых телекоммуникационных приборов.

Выбор инвертора производится исходя из пиковой мощности энергопотребления стандартного напряжения 220В/50Гц. Существует два режима работы инвертора. Первый режим – это режим длительной работы. Данный режим соответствует номинальной мощности инвертора. Второй режим – это режим перегрузки. В данном режиме большинство моделей инверторов в течение нескольких десятков минут (до 30) могут отдавать мощность в 1,5 раза больше, чем номинальная. В течение нескольких секунд большинство моделей инверторов могут отдавать мощность в 2,5-3,5 раза большую, чем номинальная. Сильная кратковременная перегрузка возникает, например, при включении холодильника. Как правило, мощность инвертора примерно равна расчетной мощности ВЭУ.

Как рассчитать минимальную емкость аккумуляторных батарей?

Очивидно инвертор лишь преобразователь постоянного напряжения в переменное, а значит необходим источник постоянного напряжения. Речь идёт конечно же об аккумуляторах. Ниже приведен способ рассчёта емкости аккумуляторных батарей

При расчете мощности можно использовать следующую формулу:

Суммарную потребляемую мощность умножить на необходимую длительность автономной работы(ч),и разделить на напряжение (стандартно 12, 24 или 48V). Полученную емкость скорректировать с помощью коэффицентов, учитывающих глубину разряда, температуру окружающей среды, возраст АБ.

Примерный расчет суммарной емкости батарей:

Суммарная потребляемая мощность приборов за 1 час работы: 400Вт

Часы автономной работы: 6

Корректирующий коэффициент 1/20%=5

Суммарная емкость 1000Ач или 10 батарей 100Ач*12В (50Ач*24В)

Как рассчитать мощность инвертора?

Перейдём к практике?

Рассчёт мощности потребителей

Поможет выбрать инвертор из каталога любого сайта.

Параметр мощности инвертора будет зависеть от потребляемой мощности приборов и длительности автономной работы. Если будут использоваться только осветительные приборы и телевизор, то можно обойтись инвертором 500-1000 Вт.

В других случаях надо посчитать суммарную мощность приборов, которые Вы хотите подключить к инвертору.Потребляемая мощность обычно указана на самом приборе или в руководстве по эксплуатации. Рекомендуется использовать инвертор, мощность которого на 20-30% больше рассчитанной Вами мощности. Таблица примерных мощностей.

Читайте также:  Мощность двигателя формула масса скорость

Допустим, что нужная Вам мощность составляет 500 Вт/ч, а длительность автономной работы 10 часов.

Расчет мощности: 500Вт/ч*10ч*1,2 = 6000Вт

Для пересчета в Вольт-Амперы используется коэффициент 0.6: 6000*0,6=3600ВА Теоретический расчет должен быть скорректирован с учетом таких факторов как возраст АКБ, постоянство высоких нагрузок, температура окружающей среды и т.п.

Источник

Как рассчитать импульсный преобразователь электрической энергии? Часть 1

Александр Русу, Одесса, Украина

Проектирование преобразователей электрической энергии требует от специалиста четкого понимания всех процессов, происходящих в их силовой части. В отличие от преобразователей сигналов (усилителей, модуляторов, АЦП и пр.), для создания которых в большинстве случаев достаточно быть профессионалом лишь в области электроники, для разработки преобразователей ЭНЕРГИИ кроме этого необходимо неплохо разбираться в физике и иметь широкий кругозор в области электротехнических и магнитных материалов. Именно поэтому разработчики источников питания всегда пользовались, и будут пользоваться заслуженным уважением среди электронщиков.

Но, как показывает практика, чтобы в этой области выйти на высокий уровень профессионализма, необходимо не только много работать, но и, к сожалению, сжечь не одну коробку транзисторов, диодов и других недешевых электронных компонентов. Конечно, ошибки всегда можно списать на недостаток опыта или специфику разработки устройств силовой электроники, однако, анализируя свои собственные неудачи, мне приходится признать, что на сегодняшний день процесс импульсного преобразования электрической энергии до сих пор системно нигде не описан, что и является причиной многих, порой очень досадных инцидентов.

В свое время я прочитал (и продолжаю этим заниматься до сих пор) немало книг, статей и других материалов, посвященных этому вопросу. Должен признать, что их авторы всегда честно пытались описать импульсный процесс преобразования с помощью самых различных моделей, точность которых иногда была порой избыточна, а методы анализа – в прямом смысле слова удивительными. Однако самостоятельная практика показала, что в понимании самого процесса импульсного преобразования все еще много «белых пятен» – вопросов, которые по разным причинам еще не нашли отражения в литературе. И тогда оставалось только действовать самому, ища нужные ответы. Правильные решения в виде работающих схем отправлялись заказчику, а неправильные – в коробку со сгоревшими деталями. Вот и получается, что опыт разработчика импульсных источников питания до сих пор состоит из двух приблизительно равных частей: известной, но, к сожалению, ограниченной теоретической базы и собственных «шишек», полученных за время работы.

Читайте также:  Средствах мощность данных двигателей

Я искренне надеюсь, что эта статья сможет изменить это соотношение, уменьшив число «белых пятен», а значит – и количество времени, необходимое для формирования квалифицированного специалиста в области импульсного преобразования электрической энергии. Для этого я написал ее в формате примера расчета одной нестандартной схемы преобразователя (Рисунок 1). В этом примере последовательно по шагам описаны все основные этапы проектирования силовой части «с нуля», с акцентированием внимания на тех вопросах, ответы на которые в свое время мне пришлось искать самому. К сожалению, формат журнальной статьи имеет свою специфику, поэтому полный расчет от технического задания до прототипа здесь приводится. Да он на данном этапе и не нужен, поскольку большинство нерассмотренных вопросов либо интуитивно понятны, либо настолько хорошо освещены в известной литературе, что их грубое копирование здесь только бы навредило данному материалу.

Рисунок 1. Схема силовой части преобразователя.

И еще, целью статьи не является расчет схемы Рисунка 1. Целью статьи является описание ПРОЦЕССА расчета. Это означает, что данную методику можно применить не только для DC/DC преобразователей, как в приведенном примере, но и для широкого круга устройств: инверторов, выпрямителей, корректоров коэффициента мощности, преобразователей переменного напряжения и даже сглаживающих фильтров. Дело в том, что физические принципы импульсного преобразования электрической энергии с помощью индуктивных компонентов не зависят от того, в каких узлах они используются, поэтому порядок расчета в любом случае остается тем же, только нужно правильно подставить исходные данные.

Техническое задание

Прежде чем брать в руки калькулятор, нужно вначале определиться с тем, что должно получиться в итоге. Пусть нам необходим преобразователь, который из постоянного напряжения, изменяющегося в диапазоне от UВХ_MIN = 4 В до UВХ_MAX = 6 В (номинальное напряжение при этом равно UВХ = 5 В), должен сделать двуполярное напряжение UВЫХ1 = +12 В и UВЫХ2 = –12 В с максимальным током каждого канала IВЫХ1 = IВЫХ2 = 1 А. Гальваническая развязка входа и выходов не требуется.

Рисунок 2. Варианты построения силовой части преобразователя, удовлетворяющие
техническому заданию: на основе двух независимых преобразователей (а),
на основе обратноходовой схемы (б), с двойным преобразованием энергии (в).

Конечно, поставленную задачу можно было бы решить множеством других способов, некоторые из которых показаны на рисунке (Рисунок 2). Но схема Рисунка 1, во-первых, привлекает своим изяществом, а во-вторых, на этом примере можно показать всю последовательность действий в нестандартных ситуациях.

Читайте также:  Как выбирается автомат по мощности

Определение величины преобразуемой мощности

С чего нужно начинать расчет? Самым главным параметром любого источника питания является мощность. Именно от нее напрямую зависят все остальные параметры преобразователя, в том числе масса, габариты и стоимость. В данном случае выходную мощность РВЫХ можно легко определить как сумму мощностей обоих каналов:

где РВЫХ1, РВЫХ2 – соответственно, выходная мощность первого и второго канала.

Однако на самом деле на массу, габариты и стоимость ключевое влияние оказывает не выходная, а преобразуемая мощность РПМ – скорость передачи энергии через магнитные или электрические поля элементов, изменяющих параметры электрической энергии. В нашем примере это процесс происходит в дросселе L1, поэтому именно от его режима работы зависят все остальные параметры схемы.

В общем случае, величина преобразуемой мощности может быть меньше мощности преобразователя. Это связано с тем, что за счет особенностей схемотехники силовой части часть энергии поступает в нагрузку непосредственно из источника первичного питания (с входа преобразователя), минуя магнитное поле дросселя. Этот вопрос подробно рассмотрен в [1], где и получены формулы, позволяющие рассчитать величину РПМ для четырех наиболее распространенных («базовых») схем:

где UВХ, UВЫХ – соответственно, напряжение на входе и выходе преобразователя.

Наша схема, на первый взгляд, не является ни одной из «базовых», однако посмотрим на нее внимательно. Если мысленно убрать из нее все элементы, относящиеся ко второму каналу преобразования (обмотку W2, VD1, C3), то останется классический повышающий преобразователь, а если убрать элементы первого канала (VD2, C2) – то обратноходовой (Рисунок 3).

Рисунок 3. Разделение схемы (Рисунок 1) на элементарные «базовые» преобразователи.

Для первого канала (повышающая схема) преобразуемая мощность РПМ1 зависит от соотношения напряжений на входе и выходе, причем, чем больше разница напряжений, тем больше РПМ1. Определим эту величину для худшего случая – при минимальном входном напряжении UВХ_MIN:

Во втором канале (обратноходовая схема) вся энергия проходит через магнитное поле дросселя, поэтому преобразуемая мощность РПМ2 не зависит от соотношения напряжений на входе и выходе:

Магнитопровод дросселя L1 является общим для двух каналов, поэтому, используя принцип суперпозиции, суммарную преобразуемую мощность РПМ можно представить в виде суммы преобразуемых мощностей первого и второго каналов:

Сравнивая результаты расчетов по формулам (1) и (5), видим, что РПМ

Источник