Что такое инверторный двигатель

что эты такое, как работает, как устроен

В последние годы появляется много новых технологий. Одно из последних веяний – инверторный двигатель, который стали ставить в крупной бытовой технике. Обещают при этом достаточно, но всё ли правда. 

Содержание статьи

Что такое инверторный двигатель

Значительная часть техники имеет в своём составе электродвигатели и очень желательно чтобы двигатели имели разную скорость вращения. Этим они обеспечивают разные режимы работы и чем больше различных скоростей, тем лучше. Вообще, скорость двигателя изменять можно двумя способами – изменяя частоту или напряжение. Ранее, до появления инверторных двигателей, её меняли при помощи реостата, то есть изменяли напряжение. Пределы изменений были небольшие и плавной регулировки почти не получалось. Плавно регулировать скорость позволяли только коллекторные двигатели. Но они на больших оборотах имеют малый момент, что ограничивает их применение. К тому же имеют коллектор, так что не слишком долговечны и надёжны.

Основное отличие – возможность регулировать скорость в больших пределах

Пару десятилетий тому назад, с развитием полупроводниковых приборов, активно стали применять частотные преобразователи. Эти устройства позволяют изменять частоту и напряжение в широких пределах, это от 1 Гц до 500 Гц. То есть, инверторный двигатель получает питание не напрямую от сети, а со встроенного в него преобразователя. В зависимости от текущего режима работы он формирует напряжение требуемой частоты и/или уровня. То есть, инверторный двигатель — это, как минимум, два устройства в одном корпусе: частотный преобразователь и сам двигатель.

Инверторными могут быть два типа двигателей: асинхронные и коллекторные постоянного тока. Использование этой технологии позволяет получить широкий диапазон скоростей и возможность точного поддержания скорости. Также, инверторный блок может повышать/понижать напряжение, что позволяет получить требуемый крутящий момент. Всё это, безусловно, в определённых пределах, но общие характеристики инверторных электродвигателей становятся значительно лучше. Правда и цена на них тоже значительно выше, как и сложность управления.

Основные моменты работы преобразователя

Инверторный преобразователь меняет напряжение в несколько этапов:

• Выпрямляет сетевое напряжение, получая постоянное (обычно стоит диодный полумост или мост).
• Из постоянного напряжения формирует двухполюсные импульсы (положительные и отрицательные). Это блок называют инвертором, что и дало название самому принципу, блоку и мотору со встроенным преобразованием.

Вот на этом этапе и формируется требуемая частота и напряжение питания, которое затем и подаётся на двигатель. У некоторых инверторов есть ещё одна ступень преобразования, на которой ступенчатые импульсы превращаются в синусоиду. Так как форма напряжения на работу мотора влияния почти не оказывает, этот блок в инверторных двигателях отсутствует.

Блок схема частотного преобразователя и способ его подключения к двигателю

В «умной» технике, работой которой управляет микропроцессор, он задает параметры напряжения, регулируя скорость вращения в зависимости от программы или от состояния техники. Сам принцип работы двигателя от наличия инвертора не зависит, но этот дополнительный блок дает возможность управлять работой электромотора в широких пределах.

Особенности применения

Частотный преобразователь включают, в основном, с асинхронными двигателями. Они недороги, надёжны, экономичны. Модели с короткозамкнутым ротором бесколлекторные, что делает их ещё более привлекательными. Имеют асинхронные двигатели два недостатка, которые как раз, инвертором и устраняются. Первый существенный недостаток – высокий пусковой ток. Он может быть в 3-7 раз больше номинального. Кроме того, резкий старт с подачей питания 220/380 В ведёт к перегрузке, а значит и к быстрому износу мотора. Установив частотный преобразователь, при пуске переводим переключатель на минимум и постепенно доводим обороты до нужного значения. Пусковой ток при этом минимальный, а разгон плавный. Ни пусковые токи, ни перегрузки не страшны.

Платой за точное регулирование скорости является более сложное управление

Второй отрицательный момент – регулировать скорость вращения ротора в асинхронных двигателях получается слабо, но это без инвертора. Инверторный асинхронный двигатель позволяет изменять скорость от десятков оборотов в минуту, до тысяч. И всё это плавно, без перегрузок.

Но инверторный двигатель значительно дороже «обычного» с точно такими же характеристиками. Дело в дополнительном оборудовании, причём совсем недешёвом, но использование этой технологии имеет свои плюсы.

В кондиционерах

Как работает обычный кондиционер? Компрессор в нём то включается, то выключается. Температура стала на градус выше заданной, компрессор включился, работает пока она не станет на один градус ниже заданного предела. Включается снова, когда температура снова окажется ниже предела. И каждое включение/включение – это стартовый ток, перегрузки.

Как работает кондиционер с инверторным мотором и обычным

Если в кондиционере стоит инверторный преобразователь, он просто задаёт скорость работы компрессора так, чтобы температура сохранялась. Это снижает расход электричества (нет пусковых многократно возросших токов), оборудование работает в щадящем режиме без перегрузок, что продлевает срок эксплуатации.

В стиральных машинах

Используют инверторные моторы и в стиральных машинах. В стиральных машинах «обычного» класса ставят коллекторные электродвигатели. Они могут разгоняться до высоких скоростей (до 10000 об/ми), имеют хороший крутящий момент на больших скоростях. Их минус – повышенный уровень шумов, так как, кроме ремённой передачи шумят еще и сами щётки. Как их не притирай, коллекторный узел всё равно шумит. И чем больше скорость вращения, тем выше уровень шумов. И он имеет высокую тональность, так что с ним достаточно сложно мириться.

Инверторный двигатель имеет небольшой размер и солидную мощность, но так ли важно это в корпусной технике

Последние годы появились стиральные машины с очень низким уровнем шума. В них установлены асинхронные двигатели с инверторным блоком. Раньше асинхронники не использовались, так как максимально могут развивать скорость до 3000 оборотов, что для нормального отжима недостаточно. Этот недостаток удалось обойти используя инвертор на входе. Он позволяет увеличить скорость электродвигателя до солидных величин. В двигателях нового поколения используется особый ротор – цельнолитой, это позволило уменьшить размеры двигателя. А так как в этих моторах нет коллектора и щёток, то и шумят они при работе совсем незначительно. Частотная регуляция скорости вращения позволяет точно контролировать число оборотов.

Если вы готовы платить за тихую работу — пожалуйста

Но платой за всё это является более сложное управление. Для управления инверторным электродвигателем в стиральной машине стоит отдельная плата. И ее стоимость равна 1/3 или 1/4 стоимости всей машины. Вот в этом случае стоит хорошо подумать, стоит ли покупать стиральную машину с инверсионным двигателем или нет. Слишком дорогой ремонт, да и стоимость самого агрегата значительно выше. А то, что на двигатель дают 10 лет гарантии так это не на плату, а на сам мотор. А в плюсах только более тихая работа.

Холодильники и морозильные камеры с инверторными компрессорами

В холодильниках используется такой же способ поддержания температуры, как и в кондиционерах. В камере холодильника расположен термодатчик, который через контакты включает и выключает компрессор. Точность поддержания температуры зависит от типа термодатчика, но обычно составляет несколько градусов, от трех до пяти. При такой работе приличествуют все «прелести»: многократные пусковые токи при включении, скачки напряжения сети, спровоцированные включением/выключением компрессора, шум.

В холодильниках и морозилках применение инверторных двигателей оправдано

Холодильник с инверторным двигателем работает тише, так как нет резкого пуска. Компрессор начинает работать с малых оборотов и постепенно выходит на нормальную скорость. Частота его работы зависит от температуры в камерах, но двигатель останавливается очень редко. Он, то работает на минимальных оборотах и тогда его почти неслышно даже вблизи, то чуть добавляет скорости, и его можно услышать. Этот режим работы более благоприятен для двигателя, он работает без пусковых перегрузок. И как ни странно, потребляют такие моторы меньше электроэнергии, снова-таки за счёт отсутствия пусковых токов. Ведь «обычный» компрессор включается каждые пять-десять минут. Превышение нормативного расхода – 4-8 раз. Вот за счёт этого и достигается экономия. Так что инверторный электродвигатель в холодильнике тоже оправдан, ну и плюсом, идет более тихая работа.

Недостатки инверторных моторов

Основной недостаток инверторных двигателей – их цена. Да, но она оправдана, так как в движке имеются, по сути два устройства, частотный преобразователь (который сам стоит немало) и двигатель. Но технология эта несёт определенные выгоды: снижение расхода электроэнергии за счёт минимизации пусковых токов, более широкий диапазон регулировок скорости, увеличение срока эксплуатации (за счёт отсутствия пусковых перегрузок). Это всё понятно, но есть и минусы и ограничения, о которых не так часто говорят.

Инверторная технология хороша для стабилизации напряжения, попутно она ещё решает другие задачи

• Не все моторы нормально реагируют на работу с низкими оборотами. Если такой режим будет длительным, лучше искать специальные модели под низкие обороты.
• Каждый двигатель имеет максимальную скорость, которую лучше не превышать. Она указана на шильдике двигателя и выше скорость лучше не задавать.
• На максимальных оборотах обычно падает крутящий момент. То есть, с повышением оборотов надо снижать нагрузку.
• При выходе из строя инверторного двигателя ремонт обойдётся дороже, даже если «полетела» часть, с инвертором никак не связанная. Для определения неисправности необходим более квалифицированный специалист (должен же он решить, что инвертор в порядке), а стоимость услуг его выше.

Как видим, инверторный двигатель неидеальное решение, но довольно неплохое. Основной плюс – широкий диапазон регулирования скорости двигателя, точное поддержание этой скорости. Для асинхронных двигателей применение инверторной технологии означает ещё и минимизация пусковых токов и перегрузок. В общем, инверторный двигатель хорош там, где двигатели часто включаются/отключаются. Это холодильники, кондиционеры, станки, транспортёры и другое оборудование, которое ранее работало на асинхронных двигателях.

Не во всей технике установка инвертора необходима

Ещё инверторные двигатели (или частотные преобразователи к обычному двигателю) стоит применять там, где от производительности/скорости зависит эффективность работы. Например, подающие насосы, которые должны поддерживать определённое давление в сети и должны реагировать/плавно изменять скорость. Ещё инверторный двигатель может быть важен в подъёмной технике. Как пример, для откатных или подъёмных ворот. Возможность изменять скорость и развивать хорошее усилие на малых оборотах важно.

Что такое инверторный генератор

Давайте начнем с инвертора батареи

Так что же такое инверторный генератор? Чтобы понять портативный генератор инвертора и сравнить его с обычным портативным генератором, мы сначала рассмотрим инверторную технологию в ее самой простой форме.

Возможно, вы знакомы с обычным 12-вольтовым аккумуляторным инвертором, представляющим собой электрическое устройство, которое преобразует 12-вольтовую мощность постоянного тока в 120-вольтовую мощность переменного тока.

Обычно вы используете этот тип инвертора от аккумулятора вашего автомобиля или от аккумулятора глубокого цикла, который вы покупаете специально для питания инвертора.Недостатком является то, что, как правило, недорогой инвертор является полезным решением, если вы можете поддерживать свои потребности в мощности в диапазоне 200 Вт.

Вы можете получить один с более полезными 2500 ватт, но это будет стоить около 1000 долларов, и это не включая банк батарей глубокого цикла и систему зарядки. Для большего спроса, вы должны рассмотреть инверторный генератор, работающий на топливе. Если вам не важна «чистая» мощность переменного тока, которую обеспечивает инвертор.

Предположим, что у автомобильного аккумулятора есть запасная емкость.Типичное значение составляет 80 минут, что означает, что батарея может подавать 25 ампер при 12 В в течение 80 минут. Если не вдаваться в математику, если вы потребляете 120 Вт непрерывно, при 10 Ампер, это может продолжаться три часа, возможно, восемь часов на батарее глубокого цикла морского типа. Но тогда вы должны перезарядить аккумулятор.

Причина, о которой я упоминаю, заключается в том, что некоторые выбирают переносной генератор для большинства дневных задач при отключении электроэнергии, а затем запускают несколько ламп ночью от инвертора.Вы можете запустить пару лампочек мощностью 15 Вт (2,5 А) в течение 12 часов от автомобильного аккумулятора.

Кроме того, генератор вашего автомобиля может обеспечить мощность всего 700 Вт. Таким образом, чтобы запустить более 300 Вт инвертора из автомобиля, вам необходимо подключить его напрямую к автомобильному аккумулятору с помощью кабелей, а затем вам нужно будет постоянно запускать двигатель автомобиля. Так что вот где газовый портативный генератор имеет смысл.

Так почему бы не использовать инвертор для питания всего, что он может? Затем, когда батареи разряжены или вам нужны большие нагрузки, включите стандартный генератор на длительное время (не менее часа) для питания более тяжелых нагрузок.Тем временем позвольте зарядному устройству перезарядить аккумулятор, чтобы дать инвертору его эффективную мощность, когда вы будете готовы выключить генератор. Этот один-два удара позволяет наиболее эффективно использовать топливо (только с использованием загрязняющих веществ, когда вы получаете максимальную эффективность от вашего топлива). Вы будете меньше работать с более шумным генератором, и, что не менее важно, вы сэкономите деньги, поскольку будете использовать меньше топлива в течение того же количества киловатт-часов.

Это может потребовать некоторой математики и некоторого планирования, но вы можете найти хорошего инвертора с небольшим генератором и воспользоваться преимуществами легкой, высокоэффективной, удобной в использовании системы.

Honda

Как обычные переносные генераторы, так и переносные инверторные генераторы используют ископаемое топливо для запуска двигателя внутреннего сгорания.

Генераторы преобразуют механическую энергию в электричество через явление, называемое электромагнитной индукцией. Напряжение индуцируется движением проводника, обычно проволочных катушек, внутри магнитного корпуса.

В обычном генераторе каждый оборот двигателя создает одну волну переменного тока. Чтобы электроэнергия вырабатывала стандартное 120-вольтное и 60-Гц электричество, обычно используемое в США, двигатель должен работать с постоянной скоростью 3600 об / мин, независимо от нагрузки или требуемой электрической мощности.

Но десять лет назад Honda представила новый тип машин, известный как инверторный генератор. Он был меньше, легче, тише и эффективнее обычных моделей.

Инверторный генератор предназначен для выработки большего количества электрической энергии переменного тока на оборот двигателя, но не в форме, которую можно использовать напрямую. Сначала необработанное электричество должно быть преобразовано в энергию постоянного тока.

См. Статью на этом сайте, объясняющую DC (постоянный ток) и AC (переменный ток). В основном вы получаете постоянный ток от батареи и переменный ток от ваших настенных розеток.Понимание Электричество

Электронный инверторный модуль затем преобразует мощность постоянного тока в стандартную 120-вольтовую 60-Гц переменную мощность. Результирующий переменный ток больше не в блочных волнах, а в синусоидальных волнах. Это измеряется в общем гармоническом искажении (THD). Для обеспечения безопасности микропроцессорной электроники значение THD должно составлять менее 6%. Инверторные генераторы достигают этого, тогда как стандартные портативные генераторы работают с 9% или более THD. Эта мощность от инверторных генераторов является сверхчистой и в форме, которая теперь может использоваться в чувствительном электронном оборудовании, таком как медицинские устройства.

В инверторном генераторе частота вращения двигателя изменяется в зависимости от требуемой электрической мощности, что значительно снижает шум и расход топлива по сравнению со стандартным портативным генератором. Конечным результатом является портативный генератор с уменьшенным весом и размерами, а также сверхчистой мощностью.

Недостатки общих портативных генераторов

Одним из основных недостатков стандартного портативного генератора является то, что они могут быть ужасно неэффективными и тратить много топлива, если они не используются при полной (или, по крайней мере, тяжелой) нагрузке в течение длительного периода времени.

Они могут излишне загрязнять окружающую среду для небольшой выгоды, когда не используются на или около ее емкости. Например, запустив генератор мощностью 4000 Вт для лампочки мощностью 100 Вт, вы тратите впустую топливо, работая на этом большом двигателе, и получаете мало пользы. Помните непрерывные 3600 об / мин?

Кроме того, обычные генераторы тяжелые и не очень хорошо работают. Поэтому они часто имеют слишком большой размер, чтобы соответствовать нагрузке. Используются более крупные и более тяжелые генераторы, поэтому имеется доступная большая помпажная мощность, необходимая для пусковой мощности, необходимой для электродвигателя (например, электроинструменты, холодильник / морозильник, кондиционер).В противном случае во время помпажа генератор погаснет.

Преимущества портативного инверторного генератора

Hyundai

Инверторные генераторы

имеют некоторые реальные преимущества перед обычными генераторами. Прежде всего, они тихие. Стандартные портативные генераторы печально известны шумом во время работы. Обижать соседей или других любителей активного отдыха - это всегда проблема.

Кроме того, эти новые блоки намного легче и меньше: инверторные генераторы мощностью 1000 Вт весят около 30 фунтов и имеют размер небольшого кулера.

Инверторные генераторы

также примерно на 20 процентов экономичнее топлива, чем обычные генераторы. Типичный блок мощностью 2000 Вт может работать при номинальной нагрузке в течение почти четырех часов на галлоне топлива.

И, наконец, как упоминалось ранее, инверторные генераторы вырабатывают электроэнергию, которая несколько безопаснее для чувствительного электронного оборудования, такого как ноутбуки.

Однако вы будете платить больше за киловатт в портативном инверторном генераторе. То есть инвертор мощностью 2 кВт будет стоить вам гораздо больше, чем стандартный генератор мощностью 2 кВт.Это не помешало потребителям сделать их почти обязательным бытовым прибором. Портативный инверторный генератор мощностью 1000 Вт становится обычным явлением для тех, кто понимает ценность портативной мощности и понимает ограничения питания по одному устройству за раз.

Типичное использование инверторных генераторов

Generac

С самого начала инверторные генераторы продавались тысячам отдыхающих, охотников и рыболовов, которые хотели принести домашний уют на свежем воздухе, при этом будучи менее громоздкими и тихими.

Подумайте о природе на свежем воздухе. Вы «черновой» под звездами. Но для необходимости, удобства и безопасности у вас есть свой мобильный телефон с собой, верно? Инверторный генератор будет безопасно держать ваш телефон заряженным.

Они популярны в строительной отрасли, потому что рабочие могут включаться в 7 часов утра или в тихой зоне без грохота стандартного портативного генератора. Инверторные генераторы производят примерно такой же уровень шума, что и обычный разговор (от 50 до 60 дБА) - это тише, чем бытовой пылесос.Обычные генераторы могут иметь шум от 65 до 75 дБА (децибел), примерно такой же громкий, как газонокосилка или цепная пила.

Особенности для рассмотрения

Чемпион

Небольшие различия в конструкции различных инверторных генераторов могут существенно повлиять на их простоту использования и обслуживания, но также влияют на цену. Помните об этих факторах:

• Панели управления на лучших устройствах включают дисплей, который позволяет контролировать выходное напряжение, частоту (Гц) и часы работы.Они также включают светодиоды, которые предупреждают о перегрузке.

• Многие устройства содержат элементы управления, которые позволяют переключаться из автоматического энергосбережения в режим повышения мощности, когда требуются короткие скачки напряжения.

• Вес и размер зависят в основном от выходной мощности. В зависимости от веса вы можете выбрать какой-либо вид колесного транспортного средства.

• Уровни шума могут варьироваться от производителя к производителю, даже для устройств с одинаковой мощностью. При оценке шума убедитесь, что вы сравниваете яблоки с яблоками - особенно в отношении того, как далеко устройство было установлено от измерителя уровня звука и нагрузки, на которой оно работало.

• Некоторые устройства включают кабель для зарядки аккумулятора, ключ для свечи зажигания и крышку генератора. Блоки, предназначенные для соединения с другим генератором (для удвоения мощности), поставляются с параллельными кабелями.

Итог

Yamaha

Хотя инверторные генераторы дешевле в эксплуатации, чем обычные генераторы, их дороже купить. Инверторный генератор мощностью 2000 Вт может стоить от 600 до 1200 долларов, в то время как обычная установка с аналогичной мощностью может стоить всего 200 долларов.Инверторные генераторы большей мощности становятся очень дорогими.

Если вы часто используете свой генератор, вы окупите часть этого за счет экономии топлива. Но что более важно, шум генератора больше не будет неприятностью для ваших соседей или для вас.

На сайте Generator Grader есть обзоры портативных инверторных генераторов. Посмотрите удобную таблицу ниже, чтобы сравнить популярные портативные инверторные генераторы в диапазоне 2000 Вт. Они доступны в меньшем количестве ватт и доступны в большем количестве ватт.Меньше ватт в диапазоне от 300 до 1000 ватт имеют ограниченное использование. Более 3000 ватт более универсальны, но вы можете ожидать, что заплатите около 2000 и более долларов. Максимальная универсальность достигается, когда устройство имеет параллельные возможности, где вы можете соединить два устройства вместе для почти удвоения мощности, и при этом использовать их отдельно, когда вам нужно.

Сравнить Портативные инверторные генераторы

В этой таблице сравниваются портативные инверторные генераторы в более популярном диапазоне мощности 2000 Вт. Некоторые модели имеют параллельную способность соединять два блока, что почти удваивает мощность.Показания в децибелах обычно снимаются при полной нагрузке.
долл. США = менее 500 долл. США; $$ = менее 900 долларов США; $$$ = более $ 900

Подано в: Инверторные генераторы

,

Бесщеточный электродвигатель постоянного тока - Wikipedia

Синхронный электродвигатель с питанием от инвертора

Мотор от 3,5 в дисководе. Катушки, расположенные радиально, изготовлены из медной проволоки, покрытой синей изоляцией. Ротор (вверху справа) был снят и перевернут. Серое кольцо внутри чашки - это постоянный магнит. Этот конкретный двигатель является с опережением со статором внутри ротора. Бесщеточный канальный вентилятор постоянного тока. Две катушки на печатной плате взаимодействуют с шестью круглыми постоянными магнитами в блоке вентилятора.

Бесщеточный электродвигатель постоянного тока (двигатель BLDC или двигатель BL ), также известный как двигатель с электронной коммутацией (двигатель ECM или EC ) и синхронных двигателей постоянного тока , являются синхронными двигателями, приводимыми в действие электричество постоянного тока (постоянного тока) через инвертор или импульсный источник питания, который вырабатывает электричество в форме переменного тока (переменного тока) для управления каждой фазой двигателя через контроллер с обратной связью. Контроллер подает импульсы тока на обмотки двигателя, которые контролируют скорость и крутящий момент двигателя.

Конструкция системы бесщеточного двигателя, как правило, аналогична синхронному двигателю с постоянными магнитами (PMSM), но также может быть переключаемым реактивным двигателем или асинхронным (асинхронным) двигателем. Они также могут использовать неодимовые магниты и быть опережающими (статор окружен ротором) или внутренними (ротор окружен статором). ^[1]

Преимущества бесщеточного двигателя перед щеточными двигателями - это высокое соотношение мощности и веса, высокая скорость, электронное управление и низкие эксплуатационные расходы.Бесщеточные двигатели находят применение в таких местах, как компьютерная периферия (дисководы, принтеры), ручные электроинструменты и транспортные средства, от модельных самолетов до автомобилей.

Бесщеточные и матовые двигатели [править]

щеточных двигателей постоянного тока были изобретены в 19 веке и являются распространенными. Бесщеточные двигатели постоянного тока стали возможными благодаря развитию твердотельной электроники в 1960-х годах. ^[2]

Электродвигатель развивает крутящий момент путем изменения полярности вращающихся магнитов, прикрепленных к ротору, вращающейся части машины, и неподвижных магнитов на статоре, который окружает ротор. ^[3] Один или оба набора магнитов представляют собой электромагниты, изготовленные из катушки из проволоки, намотанной вокруг железного сердечника. Постоянный ток, проходящий через обмотку провода, создает магнитное поле, обеспечивающее мощность, которая запускает двигатель. Однако каждый раз, когда ротор вращается на 180 ° (на пол-оборота), положение северного и южного полюсов на роторе меняется на противоположное. Если бы магнитное поле полюсов оставалось неизменным, это привело бы к изменению крутящего момента на роторе каждые пол оборота, и поэтому средний крутящий момент был бы равен нулю, а ротор не вращался. ^{[4] [5]} Таким образом, в двигателе постоянного тока для создания крутящего момента в одном направлении направление электрического тока через обмотки должно быть обращено при каждом повороте ротора на 180 ° (или отключаться во время вращения). время, когда это в неправильном направлении). Это меняет направление магнитного поля при вращении ротора, поэтому крутящий момент на роторе всегда одинаковый.

Коммутатор [править]

В щеточных двигателях, изобретенных в 19 веке, это делается с помощью поворотного переключателя на валу двигателя, называемого коммутатором. ^{[3] [5] [4]} Он состоит из вращающегося цилиндра, разделенного на несколько металлических контактных сегментов на роторе. Сегменты соединены с обмотками проводника на роторе. Два или более неподвижных контакта, называемых «щетками», изготовленных из мягкого проводника, такого как графит, прижимаются к коммутатору, создавая скользящий электрический контакт с последовательными сегментами при повороте ротора, обеспечивая электрический ток для обмоток. Каждый раз, когда ротор вращается на 180 °, коммутатор меняет направление электрического тока, приложенного к данной обмотке, в обратном направлении, поэтому магнитное поле создает крутящий момент в одном направлении.

Недостатки коммутатора [править]

Коммутатор имеет много технических недостатков, что привело к снижению использования щеточных двигателей. Эти недостатки: ^{[3] [5] [4]}

• Трение щеток, скользящих вдоль вращающихся сегментов коммутатора, вызывает потери мощности, которые могут быть значительными в двигателе малой мощности.
• Мягкий материал щетки изнашивается из-за трения, создавая пыль, и в конечном итоге щетки необходимо заменить.Это делает коммутируемые двигатели непригодными для применений с малыми частицами или в герметичных условиях, таких как двигатели с жестким диском, и для применений, требующих работы без технического обслуживания.
• Сопротивление скользящего контакта щетки вызывает падение напряжения в цепи двигателя, называемое , падение щетки , которое потребляет энергию.
• Многократное резкое переключение тока через индуктивность обмоток вызывает искры на контактах коммутатора, что представляет опасность пожара во взрывоопасных средах, источник деградирующего ультрафиолетового излучения, ^{[, цитирование необходимо ],} и источник электроники. шум, который может вызвать электромагнитные помехи в соседних микроэлектронных цепях.

В течение последних ста лет мощные щеточные двигатели постоянного тока, некогда являвшиеся основой промышленности, были заменены синхронными двигателями переменного тока. В настоящее время щеточные двигатели используются только в приложениях с низким энергопотреблением или там, где доступен только постоянный ток, но вышеуказанные недостатки ограничивают их использование даже в этих приложениях. Бесщеточные моторы были изобретены для решения этих проблем. ^{[ цитирование необходимо ]}

Бесщеточное решение [править]

Развитие полупроводниковой электроники в 1970-х годах позволило исключить коммутатор в двигателях постоянного тока, а также щетки в двигателях с постоянными магнитами.В бесщеточных двигателях постоянного тока электронная сервосистема заменяет контакты механического коммутатора. ^{[3] [5] [4]} Электронный датчик определяет угол ротора и управляет полупроводниковыми переключателями, такими как транзисторы, которые переключают ток через обмотки, либо изменяя направление тока, либо в некоторых двигателях выключая его, в нужное время каждое вращение вала на 180 °, чтобы электромагниты создавали крутящий момент в одном направлении. Исключение скользящего контакта позволяет бесщеточным двигателям иметь меньшее трение и увеличить срок службы; срок их службы ограничен сроком службы подшипников.

Моторы постоянного тока с щеткой развивают максимальный крутящий момент в неподвижном состоянии, линейно уменьшаясь с увеличением скорости. ^[6] Некоторые ограничения щеточных двигателей можно преодолеть с помощью бесщеточных двигателей; они включают в себя более высокую эффективность и меньшую подверженность механическому износу. Эти преимущества достигаются за счет потенциально менее надежной, более сложной и более дорогой управляющей электроники.

Типичный бесщеточный двигатель имеет постоянные магниты, которые вращаются вокруг неподвижной арматуры, устраняя проблемы, связанные с подключением тока к движущейся арматуре.Электронный контроллер заменяет узел щетка / коммутатор щеточного двигателя постоянного тока, который непрерывно переключает фазу на обмотки для поддержания вращения двигателя. Контроллер выполняет аналогичное временное распределение мощности, используя твердотельную цепь, а не систему щетка / коммутатор.

Бесщеточные двигатели имеют ряд преимуществ по сравнению с щеточными двигателями постоянного тока, включая высокое отношение крутящего момента к массе, больший крутящий момент на ватт (повышенная эффективность), повышенную надежность, уменьшенный шум, более длительный срок службы (без эрозии щетки и коммутатора), устранение ионизирующих искр от коммутатор и общее снижение электромагнитных помех (EMI).Без обмоток на роторе они не подвергаются центробежным силам, а поскольку обмотки поддерживаются корпусом, они могут охлаждаться за счет теплопроводности, не требуя воздушного потока внутри двигателя для охлаждения. Это, в свою очередь, означает, что внутренние части двигателя могут быть полностью закрыты и защищены от грязи или других посторонних веществ.

Коммутация бесщеточного двигателя может быть реализована в программном обеспечении с использованием микроконтроллера или микропроцессорного компьютера, или альтернативно может быть реализована с использованием аналоговых или цифровых схем.Коммутация с электроникой вместо щеток обеспечивает большую гибкость и возможности, недоступные для щеточных двигателей постоянного тока, в том числе ограничение скорости, «микрошаг» для медленного и точного управления движением и удерживающий момент в неподвижном состоянии. Программное обеспечение контроллера может быть настроено для конкретного двигателя, используемого в приложении, что приводит к большей эффективности коммутации.

Максимальная мощность, которая может быть применена к бесщеточному двигателю, ограничена почти исключительно теплом; ^{[ цитирование необходимо ]} слишком большое количество тепла ослабляет магниты и может повредить изоляцию обмоток.

При преобразовании электричества в механическую мощность бесщеточные двигатели более эффективны, чем щеточные. Это улучшение в значительной степени связано с частотой, с которой переключается электричество, определяемой обратной связью датчика положения. Дополнительный выигрыш обусловлен отсутствием щеток, что снижает механическую потерю энергии из-за трения. Повышенная эффективность является наибольшей в области холостого хода и низкой нагрузки на кривой производительности двигателя. ^{[требуется цитирование ]} При высоких механических нагрузках бесщеточные двигатели и высококачественные щеточные двигатели сопоставимы по эффективности. ^{[ требуется цитирование ] [ оспаривается - обсуждается ]}

Условия и требования, в которых производители используют двигатели постоянного тока бесщеточного типа, включают в себя работу без технического обслуживания, высокие скорости и работу, когда искрение опасно (например, взрывоопасные среды) ) или может повлиять на чувствительное к электронике оборудование.

Конструкция бесщеточного двигателя напоминает шаговый двигатель, но двигатели имеют важные различия из-за различий в реализации и эксплуатации.В то время как шаговый двигатель часто останавливается с ротором в определенном угловом положении, бесщеточный двигатель обычно предназначен для непрерывного вращения. Оба типа двигателей могут иметь, но обычно не включают датчик положения ротора для внутренней обратной связи. Как шаговый двигатель, хорошо разработанный бесщеточный двигатель может удерживать конечный крутящий момент при нулевых оборотах.

Реализации контроллеров [править]

Поскольку контроллер реализует функциональность традиционных щеток, ему требуется ориентация / положение ротора (относительно катушек статора).Это происходит автоматически в щеточном двигателе благодаря фиксированной геометрии вала ротора и щеток. В некоторых конструкциях используются датчики эффекта Холла или поворотный датчик для непосредственного измерения положения ротора. Другие измеряют противо-ЭДС в ненарушенных катушках, чтобы вывести положение ротора, устраняя необходимость в отдельных датчиках с эффектом Холла, и поэтому их часто называют контроллерами без датчика .

Типичный контроллер содержит три двунаправленных выхода (то есть трехфазный выход с частотным управлением), которые управляются логической схемой.Простые контроллеры используют компараторы, чтобы определить, когда выходная фаза должна быть усовершенствована, в то время как более продвинутые контроллеры используют микроконтроллер для управления ускорением, скоростью управления и точной настройкой эффективности.

Контроллеры, которые определяют положение ротора на основе противо-ЭДС, сталкиваются с дополнительными трудностями при инициировании движения, поскольку при неподвижном роторе не возникает противо-ЭДС. Обычно это достигается путем начала поворота с произвольной фазы, а затем перехода к правильной фазе, если она окажется неправильной.Это может привести к кратковременному вращению двигателя назад, что еще больше усложнит последовательность запуска. Другие контроллеры без датчиков способны измерять насыщение обмотки, вызванное положением магнитов, определяющих положение ротора.

Двумя ключевыми параметрами производительности бесщеточных двигателей постоянного тока являются постоянные электродвигателя KT {\ displaystyle K_ {T}} (постоянная крутящего момента) и Ke {\ displaystyle K_ {e}} (постоянная противо-ЭДС, также известная как постоянная скорости KV = 1Ke {\ displaystyle K_ {V} = {1 \ over K_ {e}}}). ^[7]

Вариации в строительстве [править]

Схема для стилей обмотки дельта и вай.(Это изображение не иллюстрирует индуктивные и генераторные свойства двигателя) Бесщеточные двигатели

могут быть сконструированы в нескольких различных физических конфигурациях: в «обычной» (также известной как inrunner ) конфигурации постоянные магниты являются частью ротора. Три обмотки статора окружают ротор. В конфигурации с опережением (или с внешним ротором) радиальное соотношение между катушками и магнитами меняется на обратное; катушки статора образуют центр (сердечник) двигателя, в то время как постоянные магниты вращаются внутри нависающего ротора, который окружает сердечник.Тип плоского или осевого потока, используемый там, где существуют ограничения по пространству или форме, использует пластины статора и ротора, установленные лицом к лицу. У аутраннеров обычно больше полюсов, триплеты установлены для поддержания трех групп обмоток и имеют более высокий крутящий момент при низких оборотах. Во всех бесщеточных двигателях катушки неподвижны.

Существует две общие конфигурации электрических обмоток; дельта-конфигурация соединяет три обмотки друг с другом (последовательные цепи) в форме треугольника, и питание подается на каждое из соединений.Конфигурация Wye ( Y--образная), которую иногда называют звездообразной обмоткой, соединяет все обмотки с центральной точкой (параллельные цепи), и питание подается на оставшийся конец каждой обмотки.

Двигатель с обмотками в треугольной конфигурации обеспечивает низкий крутящий момент на низкой скорости, но может давать более высокую максимальную скорость. Конфигурация Wye дает высокий крутящий момент на низкой скорости, но не на максимальной скорости.

Хотя конструкция двигателя сильно влияет на эффективность, витая обмотка обычно более эффективна.В обмотках, соединенных треугольником, половину напряжения прикладывают к обмоткам, примыкающим к ведомому выводу (по сравнению с обмоткой непосредственно между ведомыми выводами), увеличивая резистивные потери. Кроме того, обмотки могут позволить высокочастотным паразитным электрическим токам циркулировать полностью внутри двигателя. Обмотка с соединением по краям не содержит замкнутого контура, в котором могут протекать паразитные токи, предотвращая такие потери.

С точки зрения контроллера, два типа обмоток обрабатываются абсолютно одинаково.

приложений [править]

Четыре полюса на статоре двухфазного бесщеточного двигателя. Это часть вентилятора охлаждения компьютера; ротор был удален. Бесщеточные двигатели

выполняют многие функции, изначально выполняемые щеточными двигателями постоянного тока, но стоимость и сложность управления не позволяют бесщеточным двигателям полностью заменить щеточные двигатели в областях с наименьшими затратами. Тем не менее, бесщеточные двигатели стали доминировать во многих приложениях, особенно таких устройствах, как компьютерные жесткие диски и CD / DVD-плееры.Малые охлаждающие вентиляторы в электронном оборудовании питаются исключительно от бесщеточных двигателей. Их можно найти в беспроводных электроинструментах, где повышенная эффективность двигателя приводит к более длительным периодам использования, прежде чем батарею необходимо зарядить. Низкоскоростные, маломощные бесщеточные двигатели используются в проигрывателях с прямым приводом для граммофонных записей. ^{[ цитирование необходимо ]}

Транспорт [редактировать]

Бесщеточные двигатели встречаются в электромобилях, гибридных транспортных средствах и личных транспортных средствах. ^{[ цитирование необходимо ]} В большинстве электрических велосипедов используются бесщеточные двигатели, которые иногда встроены в саму ступицу колеса, при этом статор неподвижно прикреплен к оси, а магниты прикреплены к колесу и вращаются вместе с ним. ^[8] Тот же принцип применяется в самобалансирующихся колесах самоката. Большинство моделей RC с электропитанием используют бесщеточные двигатели из-за их высокой эффективности.

Аккумуляторные инструменты [править]

Бесщеточные двигатели

используются во многих современных беспроводных инструментах, включая некоторые триммеры для струн, воздуходувки для листьев, пилы (циркулярные или возвратно-поступательные) и дрели / приводные устройства.Преимущества бесщеточных по сравнению с щеточными двигателями (малый вес, высокая эффективность) важнее для ручных инструментов с питанием от батареи, чем для больших стационарных инструментов, подключенных к розетке переменного тока, поэтому в этом сегменте рынка их внедрение было более быстрым.

Отопление и вентиляция [править]

В отраслях отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) и холодильной промышленности наблюдается тенденция к использованию бесщеточных двигателей вместо различных типов двигателей переменного тока. Наиболее существенной причиной перехода на бесщеточный двигатель является резкое снижение мощности, необходимой для их работы, по сравнению с обычным двигателем переменного тока. ^[9] В то время как двигатели с затененными полюсами и постоянными разделенными конденсаторами когда-то доминировали в качестве двигателя вентилятора, многие вентиляторы теперь работают с использованием бесщеточного двигателя. ^{[ когда? ]} Некоторые вентиляторы также используют бесщеточные двигатели для повышения общей эффективности системы.

В дополнение к более высокой эффективности бесщеточного двигателя, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (особенно в системах с переменной скоростью и / или модуляцией нагрузки) используются бесщеточные двигатели, поскольку встроенный микропроцессор обеспечивает программируемость, контроль воздушного потока и последовательную связь.Некоторые потолочные и переносные вентиляторы также оснащены этим двигателем. Они рекламируют двигатель с высокой энергоэффективностью и тише, чем большинство поклонников.

Промышленное машиностроение [редактировать]

Применение бесщеточных двигателей постоянного тока в промышленном инжиниринге в основном сфокусировано на технологии промышленного проектирования или промышленной автоматизации. В производстве бесщеточные двигатели в основном используются для систем управления движением, позиционирования или приведения в действие.

Бесщеточные двигатели идеально подходят для производственных применений из-за их высокой удельной мощности, хороших скоростных характеристик и крутящего момента, высокой эффективности, широкого диапазона скоростей и низких эксплуатационных расходов.Наиболее распространенные области применения бесщеточных двигателей постоянного тока в промышленном строительстве - это линейные двигатели, серводвигатели, приводы для промышленных роботов, двигатели привода экструдера и приводы подачи для станков с ЧПУ. ^[10]

Системы управления движением [править]

Бесщеточные двигатели

обычно используются в качестве приводов насосов, вентиляторов и шпинделей в приложениях с регулируемой или переменной скоростью, поскольку они способны развивать высокий крутящий момент с хорошим откликом скорости. Кроме того, они могут быть легко автоматизированы для дистанционного управления.Благодаря своей конструкции они имеют хорошие тепловые характеристики и высокую энергоэффективность. ^[11] Для получения отклика с переменной скоростью бесщеточные двигатели работают в электромеханической системе, которая включает в себя электронный контроллер двигателя и датчик обратной связи положения ротора. ^[12]

Бесщеточные двигатели постоянного тока широко используются в качестве сервомоторов для сервоприводов станков. Серводвигатели используются для механического перемещения, позиционирования или точного управления движением. Шаговые двигатели постоянного тока также могут быть использованы в качестве серводвигателей; однако, поскольку они работают с управлением с разомкнутым контуром, они, как правило, демонстрируют пульсации крутящего момента. ^[13] Бесщеточные двигатели постоянного тока больше подходят в качестве серводвигателей, поскольку их точное движение основано на замкнутой системе управления, которая обеспечивает жесткое управление и стабильную работу. ^{[ цитирование необходимо ]}

Системы позиционирования и приведения в действие [править]

Бесщеточные двигатели

используются для промышленного позиционирования и приведения в действие. ^[14] Для сборочных роботов ^[15] бесщеточных шаговых или серводвигателей используются для позиционирования детали для сборки или инструмента для производственного процесса, такого как сварка или покраска. ^{[ оспаривается - обсуждается ]} Бесщеточные двигатели также могут использоваться для привода линейных приводов. ^[16]

Двигатели, которые непосредственно производят линейное движение, называются линейными двигателями. Преимущество линейных двигателей состоит в том, что они могут производить линейное движение без необходимости использования системы передачи, такой как шариковые винты, ходовой винт, реечный механизм, кулачок, зубчатые колеса или ремни, которые были бы необходимы для вращающихся двигателей. Известно, что системы передачи обеспечивают меньшую чувствительность и сниженную точность.Бесщеточные линейные двигатели постоянного тока с прямым приводом состоят из щелевого статора с магнитными зубьями и подвижного привода, который имеет постоянные магниты и обмотки катушки. Для получения линейного движения контроллер двигателя возбуждает обмотки катушки в приводе, вызывая взаимодействие магнитных полей, приводящее к линейному движению. ^[10] Трубчатые линейные двигатели - это еще одна форма конструкции линейного двигателя, работающая аналогичным образом.

Авиамоделирование [править]

Управляемый микропроцессором двигатель BLDC для микроуправляемого самолета.Этот двигатель с внешним ротором весит 5 г и потребляет примерно 11 Вт.

Бесщеточные двигатели стали популярным выбором моделей для самолетов, включая вертолеты и беспилотники. Их благоприятное соотношение мощности к весу и широкий диапазон доступных размеров, от менее 5 грамм до больших двигателей, рассчитанных на мощность в диапазоне выходных киловатт, произвели революцию на рынке моделей с электрическим приводом, вытеснив практически все щеточные электродвигатели, кроме для маломощных недорогих, часто игрушечных самолетов. ^{[ цитирование необходимо ]} Они также поощряют рост простых, легких электрических моделей самолетов, а не предыдущих двигателей внутреннего сгорания, приводящих в действие более крупные и более тяжелые модели. Увеличенное отношение мощности к весу современных батарей и бесщеточных двигателей позволяет моделям подниматься вертикально, а не подниматься постепенно. Низкий уровень шума и отсутствие массы по сравнению с двигателями внутреннего сгорания с небольшим раскаленным топливом является еще одной причиной их популярности.

Правовые ограничения на использование модельных самолетов с приводом от двигателя внутреннего сгорания в некоторых странах, чаще всего из-за возможного шумового загрязнения - даже с помощью специально разработанных глушителей для почти всех модельных двигателей, доступных в последние десятилетия - также поддержали этот сдвиг к мощным электрическим системам.

Радиоуправляемые машины [править]

Их популярность также возросла в области радиоуправляемых автомобилей. Бесщеточные двигатели были разрешены для гоночных автомобилей RC в Северной Америке в соответствии с Radio Operated Auto Racing (ROAR) с 2006 года. Эти двигатели обеспечивают большую мощность для гонщиков RC и, в сочетании с соответствующей передачей и литиевым полимером с высоким разрядом (Li) -Po) или литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи, эти автомобили могут развивать скорость свыше 160 километров в час (99 миль в час). ^[17]

Бесщеточные двигатели способны генерировать больший крутящий момент и имеют более высокую пиковую скорость вращения по сравнению с нитро- или бензиновыми двигателями. Максимальная мощность двигателей Nitro составляет около 46 800 об / мин и 2,2 кВт (3,0 л.с.), в то время как меньший бесщеточный двигатель может развивать скорость до 50 000 об / мин и 3,7 кВт (5,0 л.с.). Большие бесщеточные RC-моторы могут развивать мощность до 10 кВт (13 л.с.) и 28 000 об / мин для питания моделей одной пятой шкалы.

См. Также [править]

Список литературы [править]

1. ^ Разница в управлении между асинхронным двигателем переменного тока и бесщеточным двигателем постоянного тока? - Электротехническая биржа. Бобби Бернштейн (15 января 2015 года). "Топ 4 самых быстрых RC автомобилей для продажи в мире". Heavy.com . Получено 2 февраля 2015 года. Что касается самого быстрого RC-автомобиля, доступного для продажи, то это суперкар Traxxas XO-1. XO-1 поражает 100 миль в час, с надлежащими батареями LiPos. Спецификации продукта производителя указывают на использование «Бесщеточный двигатель Traxxas Big Block»

Дополнительное чтение [править]

• Jacek F. Gieras; Mitchell Wing (2002), Технология двигателей с постоянными магнитами: разработка и применение , CRC Press, ISBN 9780824743949
• Krishnan Ramu (2009), Синхронные и бесщеточные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами , CRC Press, ISBN 9781420014235
• Говард Э.Jordan (1994), Энергоэффективные электродвигатели и их применение , Springer, ISBN 9780306446986
• Bobby A. Bassham (2003), Оценка электродвигателей для судовых двигателей , Военно-морская аспирантура

Внешние ссылки [редактировать]

,Основы инвертора

и выбор правильной модели

Выбор инвертора - Solar and Backup

Как выбрать инвертор для солнечной системы.

Охватывает синусоидальную волну, модифицированную синусоидальную волну, связь сетки и резервное питание.

Мы осуществляем много типов, размеров, марок и моделей инверторов. Различные варианты также доступны. Выбор лучшего из такого длинного списка может быть рутиной. Не существует «лучшего» инвертора для всех целей - то, что может быть полезно для скорой помощи, не подходит для RV.Выходная мощность обычно является основным фактором, но есть много других.

Есть много факторов, которые влияют на выбор наилучшего инвертора (и вариантов) для вашего приложения, особенно когда вы входите в более высокие диапазоны мощности (800 Вт или более). На этой странице должна быть предоставлена ​​информация, необходимая вам для выбора того, что будет работать лучше для вас.

Мы предлагаем как стандартные бытовые, так и легкие коммерческие инверторы, а также мобильные / RV / морские инверторы.

---

Некоторые основы в первую очередь...

Ватт

Бедный ватт часто неправильно понимают. Ватты - это просто мера того, сколько энергии устройство использует или может подавать при включении. Ватт - это ватт - нет такой вещи, как «ватт в час» или «ватт в день». Если что-то потребляет 100 Вт, это просто напряжение , в раз превышающее ампер, . Если он потребляет 10 А при 12 В или 1 А при 120 В, он все равно составляет 120 Ватт. Ватт определяется как один джоул в секунду, поэтому говорить «ватт в час» - это все равно, что говорить «миль в час в день».

Ватт-часы

Ватт-час (или киловатт-час, кВт-ч) - это просто, сколько ватт умножить на количество часов, затраченных на это. Это то, что большинство людей имеют в виду, когда говорят «ватт в день». Если свет потребляет 100 Вт, и он включен в течение 9 часов, то это 900 Вт. Если микроволновая печь потребляет 1500 Вт и работает в течение 10 минут, то это 1/6 часа x 1500 или 250 Втч. Когда вы покупаете электроэнергию у дружественной вам коммунальной службы (посмотрите на ваш последний счет), они продают ее вам по цене за кВтч. КВтч - это киловатт-час, или 1000 Вт на один час (или 1 Вт на 1000 часов).

Amps

А - это показатель электрического тока на данный момент . (Усилители не входят в «Ампер в час» или «Ампер в день»). Усилители важны, потому что они определяют, какой размер провода вам нужен, особенно на стороне постоянного тока (низкого напряжения) инвертора. Весь провод имеет сопротивление, а усилители, проходящие через провод, выделяют тепло. Если ваш провод слишком мал для усилителей, вы получаете горячие провода. Вы также можете получить падение напряжения в проводе, если он слишком маленький. Это обычно не очень хорошая вещь.Усилитель определяется как 1 кулон в секунду.

Кулон - это заряд 6,24 x 10 ¹⁸ электронов. Следовательно, 1 ампер равен заряду 6,24 x 10 ¹⁸ электронов, проходящих точку в цепи за 1 секунду.

ампер-часов

ампер-часа (обычно сокращенно AH ) - это то, что большинство людей имеют в виду, когда говорят «ампер-час» и т. Д. Amps x time = AH. АХ очень важны, так как это основная мера батареи емкостью . Поскольку большинство инверторов работают от батарей, емкость AH определяет, как долго вы можете работать.Смотрите нашу страницу батареи для гораздо более подробной информации.

---

Вт - или какой размер силового инвертора мне нужен?

Пиковая мощность против типичной или средней

Инвертор должен обеспечивать две потребности - пиковых , или импульсную мощность, и типичную или обычную мощность.

• Волна - это максимальная мощность, которую может обеспечить инвертор, обычно в течение короткого времени - от нескольких секунд до 15 минут или около того. Некоторым приборам, особенно с электрическими двигателями, требуется гораздо более высокий всплеск при запуске, чем при работе.Насосы являются наиболее распространенным примером - еще один распространенный пример - холодильники (компрессоры).

• Типичный - это то, что инвертор должен поставлять на постоянной основе. Это непрерывный рейтинг . Это обычно намного ниже, чем всплеск. Например, это может быть то, что холодильник тянет за первые несколько секунд, которые требуются для запуска двигателя, или то, что требуется для запуска микроволновой печи - или что все нагрузки вместе составят. (см. наше примечание о мощности устройства и / или рейтингах тегов имен в конце этого раздела).

• Средняя мощность , как правило, будет намного меньше, чем обычная или импульсная, и обычно не является фактором при выборе инвертора. Если вы работаете с насосом в течение 20 минут и с небольшим телевизором в течение 20 минут в течение одного часа, среднее значение может составить всего 300 Вт, даже если для насоса требуется 2000. Средняя мощность полезна только для оценки необходимой емкости батареи. Инверторы должны быть рассчитаны на максимальную пиковую нагрузку и типичную непрерывную нагрузку.

Номинальная мощность инверторов

Инверторы

имеют номинальные размеры от 50 до 50000 Вт, хотя блоки мощностью более 11000 Вт очень редко используются в бытовых или других фотоэлектрических системах.Первое, что вы должны знать о своем инверторе, это то, что будет максимальным скачком и как долго. (Более около 230 вольт насосов и т. Д. Позже).

• Импульс : Все инверторы имеют непрерывный рейтинг и рейтинг перенапряжений. Уровень помпажа обычно указывается на столько ватт в течение стольких секунд. Это означает, что инвертор будет обрабатывать перегрузок из этого количества ватт в течение короткого периода времени. Эта импульсная мощность будет значительно варьироваться между инверторами и различными типами инверторов, и даже в пределах одной и той же марки.Может варьироваться от 20% до 300%. Как правило, от 3 до 15 секунд номинального напряжения достаточно, чтобы покрыть 99% всех приборов - двигатель насоса может на самом деле работать только в течение 1/2 секунды или около того.

• Общие правила : Преобразователи с наименьшими импульсными характеристиками являются высокоскоростным типом электронного переключения (наиболее распространенным). Обычно это максимальная перегрузка от 25% до 50%. Это включает в себя большинство инверторов производства Statpower, Exeltech, Power to Go и почти все недорогие инверторы в диапазоне от 50 до 5000 Вт.Наибольшие значения перенапряжения имеют низкочастотные переключатели на трансформаторной основе. Это включает в себя большинство Xantrex, Magnum и Outback Power. Рейтинги перенапряжения на них могут колебаться до 300% за короткие периоды. В то время как высокочастотное переключение позволяет гораздо меньшую и более легкую единицу, из-за намного меньших используемых трансформаторов это также уменьшает скачок или пиковую мощность.

• Плюсы и минусы : Хотя высокочастотный тип коммутации не обладает импульсной способностью на основе трансформатора, он имеет некоторые определенные преимущества.Они намного легче, обычно немного меньше, и (особенно в нижних диапазонах мощности) они намного дешевле. Тем не менее, если вы собираетесь использовать что-то вроде погружного скважинного насоса, вам потребуется либо очень высокая помпажная мощность, либо вам придется увеличить инвертор сверх его обычного использования, чтобы даже при максимальной помпаже инвертор не превышал номинальную помпу ,

---

Различные типы инверторов

Синусоида, Модифицированный синус и Прямоугольная волна - Скажите, что?

Синусоида

Модифицированная синусоида

Квадратная волна

Синусоида, Модифицированная синусоида и прямоугольная волна.

Существует 3 основных типа инверторов - синусоида (иногда называемая «истинной» или «чистой» синусоидой), модифицированная синусоида (фактически модифицированная прямоугольная волна) и прямоугольная волна.

• Синусоида
  Синусоида - это то, что вы получаете от местной коммунальной компании и (обычно) от генератора. Это связано с тем, что оно генерируется вращающимися механизмами переменного тока, а синусоидальные волны являются естественным продуктом вращающихся механизмов переменного тока. Основным преимуществом синусоидального инвертора является то, что все оборудование, которое продается на рынке, предназначено для синусоидальной волны.Это гарантирует, что оборудование будет работать в полном объеме. Некоторые приборы, такие как двигатели и микроволновые печи, выдают полную мощность только при синусоидальной мощности. Некоторым приборам, таким как хлебопечки, диммеры и некоторые зарядные устройства, для работы требуется синусоида. Синусоидальные инверторы всегда дороже - в 2–3 раза дороже.

• Модифицированная синусоида
  Модифицированный синусоидальный инвертор на самом деле имеет форму волны, более похожую на прямоугольную волну, но с дополнительным шагом или около того.Модифицированный синусоидальный инвертор будет хорошо работать с большинством оборудования, хотя эффективность или мощность будут снижены с некоторыми. Двигатели, такие как двигатель холодильника, насосы, вентиляторы и т. Д., Потребляют больше энергии от инвертора из-за более низкой эффективности. Большинство двигателей потребляют на 20% больше энергии. Это потому, что значительный процент модифицированной синусоидальной волны - это более высокие частоты, то есть не 60 Гц, поэтому двигатели не могут его использовать. Некоторые люминесцентные лампы не будут работать так же ярко, а некоторые могут гудеть или издавать раздражающие гудящие шумы.Приборы с электронными таймерами и / или цифровыми часами часто не будут работать правильно. Многие устройства получают синхронизацию от мощности линии - в основном, они принимают частоту 60 Гц (циклов в секунду) и делят ее на 1 в секунду или все, что нужно. Поскольку измененная синусоида является более шумной и более грубой, чем чистая синусоида, часы и таймеры могут работать быстрее или вообще не работать. У них также есть некоторые части волны, которые не 60 Гц, которые могут заставить часы работать быстро. Такие предметы, как хлебопечки и диммеры, могут вообще не работать - во многих случаях приборы, в которых используются электронные регуляторы температуры, не контролируются.Наиболее распространенными являются такие вещи, как тренировки с переменной скоростью будут иметь только две скорости - вкл и выкл.

• Прямоугольная волна
  Очень мало, но самые дешевые инверторы - прямоугольные. Прямоугольный инвертор без проблем запустит простые вещи, такие как инструменты с универсальными двигателями, но не намного. Прямоугольные инверторы редко встречаются.

---

Смотрите также

• 
  Карбюратор на газель 402 двигатель какой лучше
• 
  Как заменить подушки двигателя на ваз 2110
• 
  На ниве какой двигатель стоит
• 
  Как перемотать асинхронный двигатель своими руками
• 
  Как проверить уходит ли тосол в двигатель
• 
  Как отличить пусковую обмотку от рабочей в однофазном асинхронном двигателе
• 
  Какие двигатели ставят на шкоду октавия
• 
  Как установить турбину на атмосферный двигатель
• 
  Как влияют форсунки на работу двигателя
• 
  Какие конструкции не относятся к двигателям внутреннего сгорания
• 
  Какая рабочая температура двигателя камминз газель