Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Что значит 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.

Завод Инжиниринг | Избегайте перерасхода двигателей с инверторным режимом работы

Сегодня приводы с регулируемой скоростью (ASD) обычно используются для регулирования потока воздуха и воды от вентиляторов и насосов с электроприводом. При этом удаляются демпферы старого типа и клапаны потока, а скорость двигателя регулирует скорость потока. Регулировка скорости двигателя экономит энергию. Другие двигатели переменного тока и приводы используются для замены старой технологии двигателей постоянного тока, используемой на конвейерах и экструдерах. Чтобы максимизировать срок службы двигателей, используемых таким образом, нам необходимо понимать особенности двигателя, необходимые для работы с приводом, поэтому мы не определяем конструкции, которые являются более надежными и дорогими, чем на самом деле требуется.

Зачем использовать ASD?

Привод с регулируемой скоростью переменного тока изменяет входное напряжение и частоту двигателя, что изменяет скорость двигателя. Существует несколько типов и нагрузок, каждая из которых имеет определенные характеристики нагрузки, которые влияют на двигатель. Наиболее распространенным типом является нагрузка с переменным крутящим моментом, когда требуемая мощность зависит от куба изменения скорости. Это называется законом сродства. Таким образом, при нагрузке центробежного насоса (при условии, что эффективность насоса остается постоянной), эта диаграмма иллюстрирует, что происходит:

Поскольку большая часть оборудования рассчитана на наихудшие условия, она никогда не работает на полную мощность.При нагрузке с переменным крутящим моментом, такой как насос, обычное рабочее состояние может быть при скорости 60%, что требует только 22% мощности двигателя. Снижение мощности значительно снижает эксплуатационные расходы. Двигатель мощностью 100 л.с., работающий непрерывно, может стоить 27 139 долларов в год при работе на полной скорости. При скорости 60% эксплуатационные расходы будут снижены до 5 970 долларов, что составляет 21 169 долларов ежегодной экономии.

Второй тип нагрузки имеет характеристики постоянного крутящего момента. Требуемый крутящий момент остается постоянным и не изменяется при регулировке скорости.К таким применениям относятся конвейеры, экструдеры, смесители и насосы прямого вытеснения. Экономия энергии ниже, поскольку скорость регулируется на установке с постоянным крутящим моментом. Использование привода в приложении с постоянным крутящим моментом может экономить энергию за счет повышения производительности и измеряться путем сравнительного анализа виджетов на кВтч.

Выбор двигателя

Интегрированные лошадиные силы общего назначения Двигатели NEMA премиум-класса эффективности от большинства производителей могут использоваться для любых применений с переменным крутящим моментом и многих постоянных крутящих моментов.Эти 3-фазные низковольтные асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором (<600 В) построены с системой изоляции, рассчитанной на инвертор или на инвертор, и, как правило, представляют собой двигатели NEMA Design A или B, которые можно запускать через линию или использовать с байпас в случае отказа инвертора. Корпуса для двигателей общего назначения обычно полностью закрыты без вентиляции (TENV) или полностью закрыты с вентилятором (TEFC) с охлаждающим вентилятором на валу двигателя. Двигатели с открытой защитой от капель (ODP) имеют открытый корпус и направляют воздух через двигатель для охлаждения.Эти кожухи двигателя хорошо работают при нагрузках с переменным крутящим моментом, потому что при уменьшении скорости количество мощности, которое требуется нагрузке, также уменьшается, равно как и количество охлаждения, которое может обеспечить вентилятор. Когда мы говорим о диапазоне скоростей для двигателя с нагрузкой с переменным крутящим моментом, он называется диапазоном скорости с переменным крутящим моментом (VTSR) и обычно довольно широк.

Универсальные двигатели TEFC с высокой эффективностью NEMA также могут использоваться для нагрузок с постоянным крутящим моментом, но диапазон их скоростей может быть ограничен. Например, диапазон скорости с постоянным крутящим моментом (CTSR) выражается как 10: 1, или двигатель может работать от базовой скорости до 1/10 базовой скорости (180–1800 об / мин).Обычно двигатели общего назначения с более низкой мощностью могут работать в более широком диапазоне скоростей (20: 1) из-за более низкого повышения температуры. Большие двигатели (100 л.с. и выше) могут быть ограничены 4: 1 или 2: 1 CTSR из-за эффективности охлаждения TEFC, которое снижается при работе на низких скоростях.

Двигатели переменного тока небольшой дробной мощности могут быть ограничены по рабочему напряжению от инвертора. Эти двигатели нередко ограничиваются входом 230 В переменного тока от питания инвертора, поскольку в эти двигатели сложно вставить фазную бумагу.Следовательно, они плохо выдерживают выбросы высокого напряжения, которые распространены в форме выходной волны большинства приводов.

Только в тех случаях, когда требуется двигатель с постоянным крутящим моментом в широком диапазоне скоростей, требуется настоящий двигатель с инверторным режимом. Такой двигатель может иметь стандартную обмотку повышенной эффективности (для использования с байпасом или пуском линии) или иметь специальную обмотку, оптимизированную для использования с инвертором, и может не иметь возможности запуска через линию. В дополнение к корпусам TENV и TEFC, двигатели с инверторным режимом работы могут также иметь вентилятор с постоянной скоростью с раздельным питанием для обеспечения охлаждения на низких скоростях и полностью закрытым вентилятором (TEBC).Эти двигатели обычно имеют CTSR 1000: 1 и с векторным приводом могут обеспечить полный крутящий момент при нулевой скорости. Семейства двигателей с векторным режимом работы аналогичны двигателям с инвертором, но обычно снабжены обратной связью с энкодером для более точного регулирования скорости, чем это можно сделать с помощью векторного управления с разомкнутым контуром. Двигатели с инверторным режимом и векторным режимом работы выполнены в обычных рамах NEMA и IEC и могут обеспечить повышенную производительность в интегрированном решении.

Описанный выше тип двигателя с инверторным режимом работы может выглядеть как стандартная гладкая стальная лента, чугунный или алюминиевый ребристый двигатель NEMA или IEC, но существует другой тип, в котором рама выполнена из незащищенной ламинации двигателя.Двигатель будет длиннее, будет иметь меньшую инерцию ротора для быстрого отклика и будет встроен в раму меньшего диаметра. Эти двигатели, как правило, имеют более высокую удельную мощность, чем типовые конструкции NEMA с чугунной рамой. Из-за своей плотности мощности и нестандартных размеров для установки на ножки, эти двигатели с открытой ламинацией не являются заменой обычного двигателя общего назначения NEMA или IEC.

В конце приложение будет диктовать используемый двигатель на основе нагрузки с переменным крутящим моментом (насос или вентилятор) или нагрузки с постоянным крутящим моментом (конвейер или экструдер).Если это нагрузка с переменным крутящим моментом, то двигатели общего назначения с высокой эффективностью NEMA TEFC или ODP должны подходить для данного применения. Если это нагрузка с постоянным крутящим моментом, то диапазон скорости и величина крутящего момента, необходимые на низкой скорости, будут определять двигатель. Во многих применениях CTSR может быть достаточным двигатель общего назначения TEFC, если он обеспечивает диапазон скоростей от 4: 1 до 10: 1. В тех случаях, когда требуется номинальный крутящий момент на очень низких скоростях (и на нулевой скорости), может потребоваться использование двигателя с инверторным или векторным режимом работы.

Какие правила энергоэффективности применяются?

Двигатели общего назначения по закону должны иметь минимальную эффективность в США.С., Канада, ЕС и другие места. В США и Канаде большинство двигателей общего назначения мощностью от 1 до 200 л.с. должны иметь номинальную эффективность не ниже, чем NEMA MG 1-2011, таблица 12-12. Моторы в диапазоне 201–500 л.с. должны быть энергоэффективными в соответствии с таблицей 12-11.

Приложение A к подразделу B из 10 CFR 431, выпущенного Министерством энергетики США, гласит:

    Двигатели с характеристиками или характеристиками, которые не соответствуют установленному законом определению «электродвигатель», не охватываются и, следовательно, не должны отвечать требованиям EPCA.Примеры включают двигатели без ножек и без приспособлений для ног, а также двигатели с регулируемой скоростью, работающие от источника переменного тока. Аналогичным образом, многоскоростные двигатели и двигатели с регулируемой скоростью, такие как двигатели с инверторным режимом, не охватываются оборудованием, основанным на их собственной конструкции для использования на переменных скоростях. Однако двигатели NEMA Design A или B, которые являются односкоростными, соответствуют всем другим критериям согласно определениям в EPCA для покрытого оборудования и могут использоваться с инвертором в приложениях с переменной скоростью в качестве дополнительной функции, относятся к покрываемому оборудованию согласно EPCA.Другими словами, пригодность для использования на инверторе сама по себе не освобождает двигатель от требований EPCA.

Это означает, что маркировка двигателя общего назначения NEMA конструкции A или B в качестве инвертора не освобождает его от покрытия DOE США. Это правило DOE США аналогично канадскому законодательству. Только настоящие двигатели специального назначения с инверторным режимом, как описано в NEMA MG 1-2011, часть 31, исключаются в США и Канаде. В ЕС двигатели с инверторным режимом также освобождены от своих правил.Вообще говоря, такие двигатели нельзя использовать в качестве двигателей общего назначения, работающих от стандартной синусоидальной линии и легко запускаемых линий. Обмотки оптимизированы для использования с инверторным источником питания.

Как работают приводы переменного тока

Преобразователи частоты переменного тока появились на рынке в 1970-х годах, когда стали доступны мощные транзисторы. Эти приводы также известны как инверторы, частотно-регулируемые приводы (VFD) или приводы с регулируемой скоростью (ASD). Привод получает питание переменного тока, использует выпрямители, чтобы изменить его с переменного на постоянный, сохраняет постоянный ток в конденсаторной батарее (например, в батарее), а затем переключает постоянный ток в симулированную синусоидальную форму для каждой из трех фаз.Базовый инвертор использует изменения напряжения и частоты для регулировки скорости двигателя. Соотношения напряжения и частоты (В / Гц) можно регулировать для обеспечения характеристик, отличных от двигателя, таких как определенный пусковой момент, или для обеспечения работы выше базовой скорости двигателя. Приводы на основе В / Гц хорошо работают с нагрузками переменного крутящего момента, такими как насосы и вентиляторы. Некоторые усовершенствованные приводы тщательно контролируют ток в двигателе с помощью векторного управления или прямого управления крутящим моментом и могут эксплуатировать двигатель в более широком диапазоне скоростей, обеспечивая полный номинальный крутящий момент для применений с постоянным крутящим моментом, таких как конвейеры и экструдеры.

Поскольку двигатель становится генератором при вращении на скоростях, превышающих его синхронную скорость, чрезмерная нагрузка на подъемник или конвейер может привести к тому, что двигатель будет генерировать избыточную энергию, которая выталкивается в привод. Эта энергия должна разряжаться через тормозной резистор, иначе привод защищает себя от отключения по перенапряжению. Некоторые приводы имеют активную входную часть, которая представляет собой еще один набор транзисторов для выпрямления входной мощности, который также можно использовать для синтеза синусоидальной волны обратно на входную линию в качестве линии регенерации.

По мере разработки более быстрых переключающих транзисторов скачки напряжения стали приводить к нарушениям изоляции двигателей. Некоторые пики от инверторов 460 В могут достигать 2400 В. Эти высокие напряжения могут сломать систему изоляции двигателя (см. Боковую панель ниже).

Кроме того, гармоники в форме ШИМ (широтно-импульсной модуляции) волны могут снизить КПД двигателя по сравнению с работой на синусоидальной волне. В двигателе происходит дополнительный нагрев, который также может снизить величину крутящего момента, создаваемого на низкой скорости.

Для большинства применений универсальный двигатель NEMA премиум класса подходит для использования с инвертором. Эти двигатели должны хорошо работать с большинством нагрузок центробежных насосов и вентиляторов, которые имеют характеристики переменного крутящего момента. Для нагрузок с постоянным крутящим моментом, которые имеют широкий диапазон скоростей, могут работать двигатели общего назначения, но вам следует проконсультироваться с изготовителем двигателя, чтобы определить, может ли этот двигатель работать в нужном диапазоне скорости. Для экстремальных диапазонов частоты вращения с постоянным крутящим моментом следует указывать истинные двигатели с инверторным режимом работы.Такие двигатели с инверторным режимом работы могут иметь специальные обмотки, которые не позволяют работать без инвертора, или они могут иметь отдельно работающие вспомогательные охлаждающие вентиляторы.

Джон Малиновски - старший менеджер по продукции двигателей переменного тока для Baldor Electric Co.


Система изоляции двигателя - это то, что делает двигатель способным работать с источником питания инвертора. Старые двигатели могут быть неисправны при использовании инвертора. Требуются более новые двигатели с современными системами изоляции, разработанными для совместимости с инверторами.Эти системы изоляции могут быть настроены многими различными способами.

Производители двигателей уже давно признали, что низковольтные (<600 В переменного тока) трехфазные асинхронные двигатели переменного тока с питанием от ШИМ-преобразователей испытывают более высокие диэлектрические напряжения, чем эквивалентные двигатели с питанием от сети. Быстродействующие транзисторы, используемые в современных ШИМ-инверторах, помогли создать более синусоидальные токи, а также более эффективные и компактные инверторы. Быстрые переходы (как при включении, так и при выключении) транзисторов помогли добиться этих улучшений, но также создали более высокие напряжения в изоляции двигателя.Эти более высокие напряжения видны от фазы к фазе, от фазы к земле и поворачиваются к повороту.

Механизм отказа, связанный с этими более высокими напряжениями, прежде всего связан с активностью частичного разряда (ЧР). Хотя PD обычно ассоциируется с двигателями среднего напряжения (например, 4 кВ), в двигателях с инверторным питанием он также может создаваться в системах низкого напряжения. Это повреждение PD (также известное как начало короны) является кумулятивным процессом, очень похожим на усталостные разрушения механического компонента. Это тип локализованного излучения, возникающего в результате переходной газовой ионизации в системе изоляции, когда напряжение напряжения превышает критическое значение.

Начальное напряжение короны можно проверить на двигателе с современным оборудованием. Некоторые производители проводят типовые испытания, в то время как другие проверяют каждый двигатель, который имеет готовую к работе инверторную или инверторную систему изоляции. Такое производственное испытание также выявит поврежденный провод (отверстия или царапины изоляционного штыря), которые могут преждевременно выйти из строя в процессе эксплуатации.

Существует два философски разных подхода к решению проблемы такого рода стресса. Каждый сохраняет напряжения ниже уровня, который причиняет какой-либо ущерб, в то время как альтернативой является разработка систем обмоток, чтобы замедлить скорость накопленного повреждения.NEMA MG 1 утверждает, что низковольтные двигатели с инверторным питанием должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать пики номинального напряжения 3,1х. Производители должны проверить, чтобы убедиться, что они могут соответствовать или превышать эти уровни.

Имеются материалы, которые разлагаются гораздо медленнее в присутствии активности ПД. Материалы на основе слюды являются типичным примером того, что исторически использовалось в системах среднего напряжения. Поскольку активность ПД инициируется, когда присутствует высокий диэлектрический градиент в присутствии газа, такого как воздух, общий подход к предотвращению ПД заключается в уменьшении градиентов диэлектрических напряжений и удалении воздуха из любых областей, которые все еще могут иметь высокий диэлектрический градиент.

Для низковольтных двигателей с инверторным управлением производители магнитной проволоки изготовили изделия, устойчивые к ПД. В случаях, когда невозможно избежать частичного разряда, эти провода могут обеспечить более длительный срок службы. Когда двигатель может быть спроектирован так, чтобы полностью исключить активность ЧР, такой магнитный провод не дает дополнительных преимуществ.

Двигатели

были построены с использованием проволоки, устойчивой к ПД, с использованием термина «проволока, стойкая к инвертору» После постоянных улучшений в системах изоляции и производственных процессах, включая тысячи измерений начального напряжения частичного разряда (PDIV), многие двигатели теперь производятся как «без PD».«Это позволяет достичь полного срока службы системы изоляции без использования проволоки, устойчивой к шипам. Такая система изоляции зарекомендовала себя так же надежно, или даже более, чем использование специального магнитного провода.

,Основы инвертора

и выбор правильной модели

Выбор инвертора - Solar and Backup

Как выбрать инвертор для солнечной системы.
Охватывает синусоидальную волну, модифицированную синусоидальную волну, сеточную связь 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 составлять 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 50 000 Вт, хотя блоки мощностью более 11 000 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, у него есть 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.
Инверторная технология

в стиральных машинах

У вас есть выбор, когда вы решите купить стиральную машину для своего дома. Одна из последних - это стиральные машины с инвертором .

. На первый взгляд может показаться, что мы имеем в виду стиральные машины, которые могут работать на домашнем инверторе. Однако это не так.

Инверторные стиральные машины работают по особой технологии, которая позволяет вам значительно экономить электроэнергию.Давайте посмотрим, что такое инверторная технология в стиральной машине.

Аналогия - чтобы лучше объяснить технологию инвертора

У большинства из нас есть машина. Когда нам нужно ускориться, мы нажимаем на рычаг акселератора, тем самым приводя к подаче большего количества топлива в двигатель, что приводит к более высоким скоростям. Точно так же, уменьшая давление на акселератор, мы замедляем автомобиль. Инверторная технология в стиральных машинах несколько похожа.

Читать: Инверторные кондиционеры

Инверторная технология

В обычном режиме двигатель стиральной машины работает с одинаковой скоростью независимо от нагрузки внутри машины.Следовательно, вы видите машины, потребляющие одинаковое количество электроэнергии, даже если нагрузка значительно ниже.

Нет необходимости работать на полной скорости при низких нагрузках. Инверторная технология позволяет стиральным машинам работать до при оптимальной загрузке в зависимости от нагрузки на машину.

Обычная стиральная машина работает с максимальной эффективностью при оптимальной загрузке. Тем не менее, вы не имеете одинаковую нагрузку каждый день. Стиральная машина с инвертором позволяет двигателю работать на скоростях, оптимальных для нагрузки внутри машины.

Как работает технология?

Инверторная технология работает с помощью датчиков, определяющих нагрузку на стиральную машину. В зависимости от нагрузки он определяет оптимальную скорость, на которой должны работать машины. Естественно, это приводит к оптимизации потребления электроэнергии.

Этот процесс включает в себя использование двигателей с частотно-регулируемым приводом (VFD) или бесщеточных двигателей, как вы обычно их называете. Таким образом, у вас есть двигатель стиральной машины, способный работать с переменными скоростями в зависимости от нагрузки.

В традиционной технологии у вас есть много движущихся частей, таких как шестерни и ремни, а также двигатель. Эти машины потребляют много электроэнергии из-за трения. Они также делают много шума.

С другой стороны, инверторные двигатели имеют больший объем, но они более эффективны по сравнению с обычными двигателями. Эти двигатели не производят много шума из-за отсутствия движущихся частей. Также нет трения, что приводит к снижению потребления электроэнергии.

Таким образом, мы можем утверждать, что двигатель, работающий по инверторной технологии или по технологии Direct Drive, является высокоэффективной машиной.

Технология интеллектуального инвертора

В таких машинах вы найдете двигатель, напрямую подключенный к барабану, без использования ремня или шкива. У вас меньше механических частей, что обеспечивает минимальное рассеивание энергии. Таким образом, вы получите высокоэффективную машину, которая производит меньше вибрации и шума.

Он также называется технологией интеллектуального инвертора , поскольку вы можете управлять некоторыми из этих стиральных машин с помощью своих смартфонов.Стиральная машина LG является одним из таких приборов. Такие стиральные машины, работающие по технологии инвертора, также известны как стиральные машины с прямым приводом инвертора.

Почему люди должны приветствовать технологию цифрового инвертора в стиральных машинах?

Энергосбережение - это порядок дня. Использование технологии цифрового инвертора помогает вам экономить энергию, поскольку эти стиральные машины потребляют энергию в зависимости от нагрузки на устройство. Эти машины, работающие по технологии интеллектуального инвертора, имеют более длительный срок службы.

Таким образом, производители предлагают продленный гарантийный срок почти на десять лет на эти машины.

Каковы преимущества цифрового инверторного двигателя?

  • Двигатель цифрового инвертора представляет собой бесщеточный двигатель. Следовательно, он не производит много шума и является более прохладным по сравнению с обычным двигателем.
  • Эти инверторные двигатели потребляют меньше электроэнергии, чем обычные двигатели.
  • Эти двигатели не имеют подвижных частей, таких как шестерни, валы и ремни.Следовательно, они требуют меньше обслуживания. Это также объясняет, почему производители предлагают расширенные гарантии на такие двигатели.

Какие бренды производят стиральные машины с инвертором?

Одними из ведущих брендов, производящих стиральные машины с инвертором, являются LG, Samsung и Bosch . Есть и другие бренды, такие как Midea, IFB и Whirlpool . Вы получаете машины с фронтальной и верхней загрузкой с инверторной технологией. Аналогичным образом, имеются как полуавтоматические, так и полностью автоматические стиральные машины, оснащенные инверторной технологией.

Заключение

Стиральные машины - это бытовые приборы. У каждого дома есть один в сегодняшние времена. Обычные стиральные машины потребляют больше электроэнергии, чем стиральные машины с инвертором. Следовательно, лучше переключиться на инверторные стиральные машины. Сначала они сравнительно дороги, но вы возмещаете затраты за счет экономии электроэнергии.

Источник: LG, BijliBachao

.

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020