Інвертором називають пристрій, який може перетворити постійний струм на змінний. Цей пристрій досить поширений, як наприклад трансформатори напруги або діодні мости. Однак багато хто не знає про їх існування і де вони використовуються.
Найпростішим прикладом є перетворювачі напруги для автомобілів. Останнім часом у різних інтернет-магазинах, а також у звичайних магазинах і ринках можна побачити пристрої, що дозволяють запитати електричний прилад з напругою в 220 Вольт змінного струму від звичайного автомобільного прикурювача, що має 12 Вольт постійного струму. Саме за це перетворення відповідає інвертор.
Ще одне, вужче застосування - зварювальні апарати. Раніше вони являли собою громіздкі і дуже важкі (20 кг і більше, залежно від потужності) пристрої, для їх сперечання потрібно 2 людини. Виною тому був тороїдальний трансформатор струму, який робив з напруги 220 Вольт і 20-30 Ампер зварювальний струм в 150 - 200 Ампер і напругою 30-40 Вольт. Застосування інвертора дозволило скоротити вагу від 3-х до 10 разів і значно підвищити надійність приладу.
І останній приклад, який найближчий за тематикою до нашого сайту – це перетворювачі частоти. На вході у нас є живлення 220 Вольт однофазної напруги або 380 Вольт трифазного з частотою 50 Гц. Для керування оборотами електродвигуна нам необхідно змінювати частоту вихідної напруги. Саме в цьому питанні нам допоможе інвертер.
Принцип роботи інвертора
Принцип роботи полягає в тому, що за допомогою певної схеми інвертор перетворює вхідний сигнал, наприклад 220 Вольт однофазної напруги з частотою 50 Герц, сигнал з високою частотою 10 кГц і навіть вище.
Далі з цього сигналу він за допомогою своїх компонентів або навіть під управлінням зовнішнього пристрою, що управляє, заново формує вихідний сигнал. Наприклад у разі частотного перетворювача, формується вихідна напруга для електродвигуна з квазісинусоїдою певної частоти
о суті на виході інвертора напруга не є змінною. Інвертор за допомогою часткового перевідкриття його ключів у кожну одиницю часу формує напругу певної величини та полярності. Але т.к. сигнал має високу частоту, то для приладів, що живляться, сигнал буде сильно нагадувати звичайну змінну напругу.
Чим більш високочастотний сигнал, тим гладкішою буде вихідна синусоїда, хоча правильна її назва буде квазісинусоїда.
Таким чином інвертор має можливість при тому самому живленні видавати сигнал в дуже широкому діапазоні частот і напруги, що є основою роботи цілого ряду описаних вище пристроїв.
Використання інверторів дозволяє отримати низку додаткових переваг:
- Інвертори можуть реалізувати пусковий режим. Наприклад, тестозамісна машина, у Вас електродвигун у 2,2 кВт, частотник такої ж потужності. При запуску установки їй потрібен певний час, щоб зрушити тісто з місця. Тобто струм вже надходить на двигун, але його моменту поки що не вистачає щоб зрушити тісто з місця, відповідно з'являються пускові струми, як наслідок падіння напруги в мережі, тобто. Сусідна установка вже може не запуститися, або комп'ютер, що стоїть по сусідству, перезавантажитися. Застосування частотного перетворювача з інвертором дозволяє за рахунок внутрішніх компонентів забезпечити додаткову потужність для двигуна не відбираючи її із зовнішньої мережі. Нормальними є показники 3-4 номіналу протягом 1-2 секунд
- Інвертор за рахунок внутрішніх компонентів може також працювати певний час (від 30 секунд до десятків хвилин) з потужністю вище номінальної в 1,5 - 2 рази. Це повсюдно застосовується у промисловості, наприклад у підйомно-транспортному устаткуванні
- Інвертор можна застосовувати при "поганій напрузі". Дуже часто на підприємствах із застарілим обладнанням бувають проблеми з напругою живлення - знижене або підвищене, часті кидки. Інвертор у цьому випадку виводитиме чисту квазісинусоїду незалежно від вхідного сигналу. Цей ефект використовується в джерелах безперебійної напруги, коли в стандартному режимі інвертор просто перетворює 220 Вольт на 220 Вольт, але вже очищені, а якщо він не може цього зробити - включається живлення від батарей.