Принцип работы преобразователя напряжения: Преобразователь напряжения: описание устройства, принцип работы

Принцип работы инвертора напряжения

Резервное электроснабжение >> Полезная информация >> Статьи >> Принцип работы инвер…

Инвертор напряжения (ИН, DC/AC converter) предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой от источника постоянного тока в электрическую энергию переменного тока.

Эта технология применяется в различных сферах. Преобразователи работают как автономно, так и в составе сложных систем, предназначенных для обеспечения электрической энергией различных объектов. Востребованность инверторов связана с развитием технологий и появлением риска потери ценных данных и остановки оборудования при отключении питания.
В этой статье мы рассмотрим принцип работы инвертора напряжения с чистым синусом и отметим преимущества данной технологии. Вы узнаете об отличительных особенностях эксплуатации преобразователей от ведущих производителей.

Как работает инвертор напряжения с «чистым синусом»

Принцип работы такого инвертора напряжения выглядит следующим образом.

1. В результате предварительного преобразования формируется напряжение постоянного тока, близкое по значению к выходному синусоидальному напряжению. После этого энергия направляется на мостовой инвертор.

2. На мостовом ИН происходит преобразование постоянного напряжения в переменное. Его форма приближена к синусоидальной. Нужные характеристики достигаются за счет применения специального принципа управления транзисторами (многократной широтно-импульсной коммутации).
Принцип этой технологии заключается в следующем. На интервале каждого полупериода соответствующая пара транзисторов мостового ИН многократно коммутируется на высокой частоте. Длительность подачи импульсов варьируется по синусоидальному закону.

3. Высокочастотный фильтр нижних частот придает напряжению точную синусоидальную форму («чистый синус»).
Кроме описанной выше схемы существуют и другие принципы построения и работы инверторов.

Такое оборудование применяют реже, т. к. устройства имеют существенные недостатки по сравнению с инверторами с «чистым синусом».

Преимущества применения инверторов с «чистым синусом»

Начнем с того, что многие современные аппараты оснащают импульсными блоками питания. Для них форма напряжения не имеет значения. Присутствующие на рынке телевизоры, магнитофоны, зарядные устройства и некоторые другие виды техники будут одинаково хорошо работать при подключении к любому инвертору. На режим работы оборудования повлияет только действующее значение напряжения.

Однако существует большая группа приборов, которая либо совсем не будет работать при подключении к инвертору с прямоугольной/ступенчатой формой напряжения, либо будет работать, но при этом ухудшатся эксплуатационные характеристики и сократится срок службы. Некоторые виды техники могут в скором времени выйти из строя. В эту группу оборудования входят приборы с трансформаторными БП, некоторые LCD-телевизоры, синхронные электродвигатели, насосы и газовые котлы, применяемые в системах отопления, кондиционеры и другие используемые в промышленности и быту агрегаты.

Вывод: преобразователи напряжения с «чистым синусом» универсальны. Режим работы любого устройства, подключенного к такому инвертору, будет правильным и стабильным.

Особенности оборудования ведущих производителей

Основные лидеры рынка — Victron Energy и Out Back Power. Инверторы этих концернов распространены по всему миру и находят применение в различных сферах.

Работа инверторов обеспечивает резервное электроснабжение:

  • загородных домов;
  • фермерских хозяйств;
  • банков;
  • медицинских учреждений;
  • передвижных лабораторий;
  • транспортных средств;
  • технических помещений;
  • промышленных предприятий;
  • коммерческих зданий и других объектов различного назначения.

Инверторные установки Victron Energy имеют ряд преимуществ:

  • Надежность. Концерны применяют передовые технологии в процессе производства оборудования. Инверторы устойчивы к двукратным перегрузкам.
  • Долговечность. Техника служит десятки лет.
  • Простота введения в эксплуатацию. Подключение агрегатов происходит без каких-либо проблем.
  • Удобство. Инверторы запускаются в автоматическом режиме. Работа не сопровождается образованием выхлопных газов. Устройства практически бесшумны.
  • Большой набор полезных функций. При необходимости вы сможете добавить мощность к сети или генератору или подключить инверторы к альтернативным источникам энергии.

 

1 декабря 2016

ПредыдущаяСледующая

Все статьи


Принцип работы преобразователя частоты

  • Компания

    8 800 555-70-30

    Единый колл-центр

    C 8:00 до 17:00 мск.

    [email protected]

    Скачать презентациюСмотреть фильм

    • RU-DRIVE сегодня
      • Клиенты
      • Партнеры
      • Отзывы
      • Поставщикам
      • Документация
    • Пресс центр
      • Новости
      • Статьи
    • Команда RU-DRIVE
      • Работа в компании
      • j-GET — школа роботехники
    • Миссия и ценности RU-DRIVE
    • Реализованные проекты
    • Политика конфиденциальности
  • Продукты и решения
    • Приводная техника
      • Устройства плавного пуска
      • Преобразователи частоты
    • Качество и надежность электроснабжения
      • Cтатический тиристорный компенсатор реактивной мощности RU-DRIVE SVC (СТК)
      • Динамический источник питания RU-DRIVE DOPS
      • Низковольтные статические генераторы реактивной мощности 0,4 кВ
      • Статические генераторы реактивной мощности (СТАТКОМ) 6-35 кВ
    • Промышленная автоматизация
      • Комплексная автоматизация
      • АСУ ТП газотурбинных установок
      • Диспетчеризация и цифровизация
    • Испытательное оборудование
      • Динамометры
      • Стенды
      • Вспомогательное оборудование
    • Интеграция промышленных роботов
      • Промышленные роботы
      • Применение роботизированных комплексов
      • Позиционеры
      • Подвижные платформы
      • Сварочное оборудование
    • Металлообрабатывающее оборудование
      • Гидравлические станции и гидроагрегаты
      • Фрезерные станки
      • Горизонтально-расточные станки
    • Автоматические линии
      • Линии для пищевых производств
      • Линии для металлургических производств
      • Линии для машиностроения
    • Блок боксы
      • Энергомодуль
      • Блок-контейнер
      • Блочно-модульное здание
      • Блок-бокс UNIBOX
  • Услуги и сервис

    8-800-700-9876 (доб. 2503)

    • Комплексное проектирование
    • Комплексная автоматизация производства
    • Разработка программного обеспечения
    • Модернизация металлорежущего оборудования
    • Диагностика оборудования
    • Техническое обслуживание станков с ЧПУ
    • Сервисное обслуживание
  • Отраслевые решения
    • ТЭЦ
    • Химическая промышленность
    • Пищевая промышленность
    • Металлургия
    • Нефтегазодобыча
    • Горная промышленность
    • Электростанции
    • Машиностроение
    • Альтернативная энергия
    • Котельные станции
    • ГЭС
    • Водоканалы
    • Нефтехимия
  • Контакты
  • Главная

    Компания

    Пресс-центр

    Статьи

    Принцип работы преобразователя частоты

    06. 06.2018

    Преобразователи частоты серии RU-DRIVE VFD реализованы по схеме многоуровневого инвертора напряжения с интегрированным многообмоточным фазосдвигающим трансформатором.

    Первичная обмотка многообмоточного фазосдвигающего трансформатора сухого типа подключается непосредственно к трехфазной сети. Трансформатор осуществляет преобразование напряжение сети в систему трехфазных напряжений, сдвинутых друг относительно друга по фазе. Номинальное напряжение вторичных обмоток трансформатора — 710В. Каждая вторичная обмотка трансформатора сдвинута по фазе и питает свою силовую ячейку.


    Топология преобразователя частоты

    Принцип формирования выходного напряжения

    Выходное напряжение RU-DRIVE VFD формируется путем суммирования выходных напряжений силовых ячеек на основе IGBT-модулей низкого напряжения, соединенных друг с другом последовательно и равных по количеству для каждой фазы.

    Количество используемых силовых ячеек определяется необходимым напряжением на выходе преобразователя частоты. 

    Номинальное напряжение ПЧ, кВ Количество силовых ячеек на фазу
    3 3
    3,5 4
    4,16    4
    6 5
    6,6 6
    10 8
    11    9
    13,8 11

    Векторная диаграмма формирования фазного и линейного напряжения на выходе
    на примере преобразователя частоты на напряжение 6кВ


    Влияние на питающую сеть

    Использование входного силового многообмоточного фазосдвигающего трансформатора и многопульсной схемы выпрямления, позволяет реализовать гальваническую развязку силовых ячеек с питающей сетью и обеспечивает малые гармонические искажения входного тока и напряжения.

    Каждая силовая ячейка представляет собой 6-импульсный неуправляемый диодный выпрямитель. Конфигурация преобразователя частоты серии RU-DRIVE VFD включает в себя от 3 до 11 последовательно соединенных силовых ячеек на фазу.

    Таким образом расчетная конфигурация выпрямителя:

    Количество силовых ячеек на фазу
    Конфигурация выпрямителя (пульсность)
    3 18
    4 24
    4 24
    5 30
    6 36
    8 48
    9 54
    11 66

    Величина коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и тока соответствует самым строгим требованиям стандарта IEEE519-1992 на содержание гармоник в силовых электрических системах.


    Форма напряжения и тока на входе ПЧ, при 30-ти пульсной схеме выпрямления

    Влияние выходного напряжения ПЧ на двигатель

    Использование многоуровневой схемы формирования выходного напряжения позволяет:

    • Обеспечить низкий уровень выходных гармоник и практически синусоидальную форму выходного напряжения, без применения выходного фильтра.
    • Исключить нагрев двигателя, вызываемый гармоническими составляющими.
    • Снизить колебания крутящего момента на валу электродвигателя.
    • Обеспечить низкое значение dU/dt и малый шаг формирования кривой напряжения, и как следствие, малое воздействие на двигатель и изоляцию кабеля.
    • Формировать высокое напряжение на выходе преобразователя частоты без повышающего трансформатора.

    Форма напряжения и тока на выходе ПЧ

      Поделиться