Меню

Инверторны с корректором мощности

Выпрямитель и ККМ инверторного кондиционера

Выпрямитель и ККМ инверторного кондиционера

Рекомендуем ознакомиться с предыдущими статьями:

  • Структурная схема инверторного кондиционера
  • Схема фильтра инверторного кондиционера

После входного помехоподавляющего фильтра идёт выпрямитель, обычно совмещённый с корректором коэффициента мощности.

Выпрямитель и корректор коэффициента мощности

Для питания инверторного модуля необходим постоянный ток. Для выпрямления переменного тока в постоянный используются полупроводниковые диоды включённые по мостовой схеме (иногда другой). Также используются готовые диодные мосты, выполненные в едином корпусе.

Коэффициент мощности — характеристика потребителя электроэнергии, которая показывает насколько больше мощность потребления от сети по сравнению с активной мощностью самого прибора. Для активной нагрузки (например, лампа накаливания, тепловые электроприборы) коэффициент равен 1.

Электрическая нагрузка в кондиционере имеет ёмкостный (конденсаторы) и индуктивный (компрессор) характер, что снижает КМ. По регламентам различных стран КМ должен быть не ниже определённого значения для потребителей различной мощности.

Поэтому во всех инверторных кондиционерах применяют корректоры КМ, рассмотрим наиболее часто применяемые схемы.

Схема пассивного ККМ:

Схема пассивного ККМ

После выпрямительного моста установлен дроссель L1, который корректирует КМ.

Дроссель ККМ

Такая схема обеспечивает невысокий коэффициент — 0,7 — 0,85 , в зависимости от нагрузки и имеет существенный недостаток — выбросы напряжения при изменении нагрузки, поэтому конденсаторы должны быть с увеличенным рабочим напряжением.

Пассивные корректоры использовались в очень старых моделях кондиционеров (теперь они не соответствуют ни европейским, ни японским стандартам), также используются и сейчас в дешёвых китайских инверторах.

Схемы активных ККМ

Активные корректоры имеют в своей схеме активные компоненты — транзисторы, работающие в ключевом режиме, управляемые специализированными микросхемами.

Схема активного ККМ

Кстати, данная схема в немного видоизменённом виде наиболее часто используется в кондиционерах Daikin малой и средней мощности.

Принципиальная схема ККМ Daikin

Схема активного ККМ в инверторном кондиционере

В разных сериях кондиционеров, и у разных производителей используются различные схемы и элементы. Например, транзистор может быть полевым или биполярным с изолированным затвором (IGBT).

На плате это выглядит так:

Детали на плате корректора - диод, транзистор, выпрямительный мост

Встречаются также схемы с двумя дросселями, обычно это кондиционеры мощностью более 5 кВт (потребляемой, а не холодильной), при этом используются и два транзистора, что видно на скриншоте схемы из сервис-мануала:

В ККМ используется два дросселя и транзистора

Также, сейчас выпускается большое количество уже готовых модулей ККМ — все силовые активные элементы, а также управляющие и драйверные микросхемы находятся внутри:

Вид ККМ на плате

На деталях видны белые следы термопасты — так как все активные элементы при работе греются, для них необходим теплоотвод, обычно это алюминиевый радиатор, который крепится на эти элементы, а термопаста необходима для хорошего теплового контакта.

Радиатор для охлаждения активных элемнтов платы

Трёхфазные выпрямители

Выше мы рассмотрели схемы с однофазным питанием, более мощные установки питаются трёхфазным напряжением.

Трёхфазный выпрямитель

Трёхфазное напряжение выпрямляется и сглаживается конденсаторами и далее схема не отличается от однофазной.

Очень часто используют модули в которых расположены сразу все силовые детали — выпрямитель, ККМ и IPM.

Источник

Все об инверторах с модулем PFC доступным языком

Времена, когда «бал правили» огромные сварочные трансформаторы безвозвратно ушли в прошлое и сварка в бытовых условиях стала не роскошью, а обыденным делом мастера. Благодаря появлению инновационных технологий, компактный и функциональный сварочный инвертор с PFC (модулем коррекции коэффициента мощности) стал чаще встречаться у домашних умельцев, в представленном материале мы раскроем почему выбор падает на сварочники с PFC и в чем их преимущества.

Содержание

Преимущества сварочных инверторов оснащенных модулем PFС

На профессиональных форумах специалисты-электротехники до хрипоты спорят о преимуществах активного и пассивного корректора мощности в устройствах и их возможности сводить к минимуму потери электроэнергии при ее передаче от источника питания. Однако специалиста-практика мало интересуют теоретические дебри, ему достаточно знать, что с практической точки зрения, сварочные инверторы, в которых имеется функция PFC (ККМ, коррекция коэффициента мощности), обладают практически еще одним дополнительным стабилизатором напряжения на входе, поэтому такой аппарат способен:

  • Использовать значительно меньшую величину потребляемого тока без снижения силы максимального сварочного тока;
  • Работать на сверхнизком напряжении (просаженных сетях), а также при его скачкообразном изменении. При этом диапазон значений напряжения в сети может колебаться весьма значительно (от 90 до 240В);
  • Работать при подключении через удлиненный переносной кабель;
  • Работать с бензиновыми или дизельными генераторами, т.к. аппарат с ККМ не нагружает их, как обычный сварочник.
Читайте также:  Террария кирка 200 с мощностью

работа модуля PFC

На рисунке представлена вольт-амперная характеристика с использованием модуля PFC и без него. Обычный инвертор (без PFC) берет из сети пиковыми значениями, показано красной линией, а с модулем PFC потребление переводится в плавную синусоиду, за счет этого не создается нагрузка на сеть.

Наряду с этим резко повышается коэффициент полезного действия аппарата, достигая не менее 85%. Коррекция фактора мощности PFC позволяет достичь и максимально высокого КМ (до 99,9% в идеальном варианте), при этом на нагрев проводников расходуется не более 1% общей мощности инвертора!

Что выбрать? Бытовые инверторы с функцией PFС

инвертор Сварог ARC 160 PFCСледует отметить, что стоимость PFC инвертора с активным типом контроля коэффициента мощности, конечно же несколько выше, чем у обычных импульсных источников питания с без трансформаторным входом, особенно это сказывается на цене бытовых моделей. Поэтому, приобретая аппарат, необходимо четко очертить его планируемую сферу деятельности.

Бюджетные варианты инверторов подойдут в том случае, если сварочные работы будут выполняться лишь от случая к случаю, а в качестве свариваемого материала будут выступать простейшие стали. Не стоит думать, что подобные аппараты совсем примитивны, например сварочный инвертор Сварог 160 PFC, несмотря на свою приемлемую цену способен:

  • Работать от сети с напряжением 160-240В, то есть качественная работа с электродами диаметром до 3 мм возможна даже при значительном падении напряжения;
  • Специально для дилетантов прибор снабжен функцией HOT START, в результате чего в момент прикасания электрода к сварочной заготовке кратковременно импульсно повышается значение сварочного тока, благодаря чему зажигается дуга;

Однако, сварить алюминий, применяя подобное оборудование не получится, так как оно предназначено для сварочных работ с постоянным током. Сварщики, которые работают на этом аппарате, хвалят его надежность, но среди многочисленных преимуществ иногда отмечают небольшой недостаток: затрудненном поджиге некоторых марок электродов, а в частности УОНИ 13/55, но в основном этого инвертора хватит за глаза на большинство Gysmi E200 PFCбытовых задач.

Если же вы готовы потратиться на функциональность, обязательно обратите внимание на модель Gysmi E200 PFC. Помимо всех достоинств инвертора с ККМ, данный аппарат снабжен функцией автоматического затухания дуги, что позволяет завершить сварной шов без таких дефектов, как трещины и сварочный кратер (углубление). Аппарат с легкостью можно перенастроить на режим аргонодуговой сварки не плавящимся электродом и порог максимального сварочного тока несколько выше, чем у модели от бренда Сварог.

Blueweld Active 187 MV PFCК чуть более дорогому ценовому диапазону относится инвертор итальянского производства Blueweld Active 187 MV PFC. Мало того, что производитель допускает подключение к аппарату удлиняющих «переносок» длиной до 50 м, так он еще предусмотрительно снабдил прибор корпусом усиленной прочности. А самое главное — синергетическая регулировка позволяет точно придерживаться определенной длины дуги, достаточно лишь выставить данные о толщине материала. Модель Аctive 187 MV PFC позволяет работать не только с черным металлом, но также с нержавеющей и высоколегированной сталью, так как ему доступна и сварка в среде инертного газа. При его покупке вы сможете использовать любые типы электродов (в том числе с рутиловым и целлюлозным покрытием).

Читайте также:  Генераторы мощностью 160 мвт

Если вы профессионал.

инвертор Lincoln Electric Invertec 300TPX

Промышленные сварочные аппараты способны работать без сбоев и поломок в самых сложных условиях. Компактными их уже, конечно, трудно назвать, ведь вес этого оборудования начинается от 20 кг и для перемещения инвертора по объекту приходится применять специальную тележку.

Американская компания Lincoln Electric выпускает один из наиболее функциональных инверторов — модель Lincoln Electric Invertec 300TPX, которая имеет несколько режимов аргонодуговой сварки и позволяет работать с различными металлами. Инновационное программное обеспечение позволяет после определения настроек выполнять работу в полуавтоматическом режиме. Низкое потребление энергии и сокращение рассеивания энергии в кабелях питания ему обеспечивает блок PFC, а низкий процент выброса СО2 в процессе сварки позволяет назвать этот аппарат «экологичным».

Источник



Обзор инверторных стабилизаторов напряжения

Инверторные стабилизаторы напряжения сейчас на пике популярности, кто их производит, как они работают, и какие имеют достоинства и недостатки, расскажет СтабЭксперт.ру.

Принцип работы

Инверторные стабилизаторы коренным образом отличаются от всех ранее рассмотренных устройств. Центральное значение в принципе работы данных приборов имеет технология инвертирования. Процесс функционирования стабилизатора выглядит следующим образом. Сетевое питающее напряжение, поступая на вход прибора и проходя через высокочастотный фильтр, отсекающий импульсные помехи, гармоники высшего порядка, подаётся на выпрямитель. Затем переменный ток, через выпрямитель, попадает в корректор КМ (коэффициента мощности). В его задачу входит поддержание одинакового уровня мощности, который не будет зависеть от любых изменений входного напряжения. Переменный ток на этом этапе преобразуется в постоянный.

Напряжение постоянного тока накапливается в конденсаторной батарее, которая специально предназначена для накопления электроэнергии при её избытках. А когда электроэнергии не хватает, тогда конденсаторная установка наоборот — отдаёт её, компенсируя появившийся недостаток.

Далее постоянное напряжение поступает в преобразователь напряжения (инвертор), который преобразует его обратно в переменное, соответствующее необходимым нормам и характеристикам, т.е. формирует из него переменное синусоидальное напряжение требуемой частоты и амплитуды. Инвертор работает на мощных транзисторах, которые установлены на радиаторах. Такая схема преобразования способствует минимальным потерям энергии.

За работу транзисторов отвечает микроконтроллер, а входящий в его состав кварцевый генератор формирует и поддерживает стабильную частоту переменного тока. В стабилизаторах инверторного типа происходит двойное преобразование напряжения, что позволяет получать на выходе ток с практически идеальными характеристиками.

Смысл описанных преобразований заключается в следующем. Работой инвертора управляет микропроцессорный контроллер, благодаря которому напряжение приобретает строго синусоидальную форму, номинальную частоту и амплитуду. Таким образом, стабилизаторы инверторного типа обеспечивают нагрузку напряжением более высокого качества, чем стабилизаторы любого другого типа.

Если говорить о синусоидальности переменного напряжения, являющейся одной из важнейших показателей качества электроэнергии, то традиционные стабилизаторы в лучшем случае не ухудшают этот показатель сетевого напряжения, либо вносят некоторые помехи. Инверторные устройства формируют синусоиду самостоятельно, в соответствии с программой, прошитой в контроллере, поэтому на практике всегда происходит повышение качества электроэнергии. Другие технологии синусоиду исправить не могут, максимум не ухудшить.

Основные элементы прибора:

  • сетевой фильтр;
  • выпрямитель;
  • корректор КМ;
  • конденсаторная батарея;
  • преобразователь напряжения;
  • микроконтроллер;
  • кварцевый генератор;
  • блок индикации и управления;
  • системы защиты.
Читайте также:  Задачи экономика предприятия производственная мощность

Принцип, лежащий в основе инверторных стабилизаторов, не содержит каких либо новых научных открытий последних лет и известен достаточно давно. Сравнительно недавний прорыв в этой области обусловлен началом массового выпуска мощных транзисторов, созданных по технологии IGBT и MOSFET. Именно транзисторы такого типа служат основными ключевыми элементами инверторных преобразователей.

На данный момент, схема реализована двумя производителями — это линейка Штиль ИнСтаб и отдельный стабилизатор Ресанта ACH-6000/1-И, сравним их параметры в таблице.

Сравнение представителей, цены у дилеров

Плюсы и минусы

Применение инверторной технологии позволило кардинально снизить вес и габариты стабилизирующих устройств. Главным образом это произошло за счёт отсутствия в инверторных схемах трансформаторов, являющихся самой тяжёлой и объёмной деталью приборов предыдущего поколения.

Инверторные стабилизирующие приборы превосходят все предыдущие модели, почти по всем основным показателям:

  • самый широкий диапазон регулирования напряжения (от 90 до 310 Вольт);
  • мгновенная реакция на любые скачки питающего сетевого напряжения (задержка 0 мс — без аналогов);
  • идеальное качество выходного напряжения (выпрямляет синус — без аналогов);
  • самый маленький вес и габариты приборов (у других есть трансформатор, он самый тяжелый из компонентов).

Данный прибор идеален для газового котла, так как тому критичен чистый синус, а инвертор выдает его в идеальном виде (при этом инвертора нет в других видах стабилизаторов).

К недостаткам можно отнести высокую цену, а так же возможное гудение у некоторых производителей, что, скорее всего, связано с экономией на компонентах. Если вам это мешает, то такой товар можно вернуть в течение 14 дней почти у всех продавцов.

Несмотря на то, что транзисторы установлены на радиаторах, при длительной работе и транзисторы, и радиаторы сильно нагреваются. Поэтому во многих инверторных стабилизаторах дополнительно ставят небольшие вентиляторы для охлаждения, как на персональных компьютерах. Этому типу стабилизаторов необходимо обеспечивать хорошую вентиляцию, и при установке не закрывать вентиляционные отверстия. Иначе, при перегреве будет срабатывать защита, и отключать весь стабилизатор, что будет обесточивать всю подключённую к нему нагрузку. А при длительных сильных перегревах, или выходе из строя вентиляторов охлаждения могут выйти из строя и сами транзисторы, или электросхемы. Что приведёт к последующему дорогостоящему ремонту. Но производители, например Штиль Инстаб, дают 2 года гарантии на всю линейку приборов, косвенно это говорит о том, что компоненты проверены и работа стабильна. К слову срок эксплуатации от 10 лет (зависит от индивидуальных условий).

Читайте по теме: полный обзор Штиль Инстаб + видео работы.

Вентиляторы охлаждения стабилизатора могут создавать некоторый шум при своей работе, что не делает его полностью бесшумным при эксплуатации.

И ещё, инверторные стабилизаторы критичны к качеству применяемых электронных компонентов и их монтажу. Плохое крепление транзистора к радиатору может вызвать быстрый его перегрев, и выход из строя всего прибора.

Стоимость хоть и не маленькая, но СтабЭксперт.ру считает, что постоянное совершенствование технологий производства основных электронных компонентов и увеличение их массового выпуска, безусловно, должны привести к удешевлению конечного продукта.

Для трехфазной сети

У Ресанты только одна модель на 6 кВт (в таблице) и можно составить комплект из трех стабилизаторов общей мощностью 18 кВт. У Штиль есть, как трехфазные инверторные модели, но так же можно составить комплекты из однофазных. Чтобы понять, чем такие подходы отличаются, читайте статью о том, как выбрать трехфазный стабилизатор для дома, и почему один трехфазный стабилизатор не равен трем однофазным.

Источник