Чем отличается автономный инвертор напряжения от автономного инвертора тока

3. ИНВЕРТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА

Инверторы подразделяются на зависимые (ведомые сетью) и автономные (независимые).

Автономный инвертор работает на автономную нагрузку, не содержащую других источников энергии той же частоты, что и выходная частота инвертора.

Автономные инверторы, так же как и зависимые, могут работать с естественной и искусственной коммутацией. Естественная коммутация автономного инвертора имеет ме­сто при его работе на перекомпенсированные синхронные двигатели, на статорные обмотки вентильного двигателя и т. д. Однако чаще всего в автономных инверторах, выполненных на тиристорах, применяется искусственная коммута­ция вентилей.

В зависимости от режима работы источника питания ин­вертора и особенностей протекания в нем электромагнитных процессов различают инверторы напряжения, тока и резо­нансные инверторы. Наиболее широкое применение получили инверторы напряжения и тока. Резонансные инверторы вы­полняются на частоту выходного напряжения в несколько единиц и десятков килогерц и используются в основном в электротермии.

Классические схемы автономных инверторов напряжения и тока приведены соответственно на рис.2.13,а,б. Напряже­ние и ток нагрузки формируются в этих схемах при поочередном переключении вентилей VS1, VS2 и VSЗ, VS4.

Рис. 2.13. Схемы и диаграммы автономных инверторов напряжения (а) и тока (б)

Питание инвертора напряжения (рис.2.13,а) производится от источника напряжения. В связи с этим форма напряже­ния определяется алгоритмом переключения тиристоров, а форма тока зависит от характера нагрузки. Реактивная мощность нагрузки компенсируется за счет введения конден­сатора достаточно большой емкости. Обмен реактивной энергией между нагрузкой и конденсатором возможен бла­годаря подключению так называемого обратного выпрями­теля (моста реактивного тока), образованного из неуправ­ляемых вентилей.

Инвертор тока (рис.2.13,6) получает питание от источни­ка тока, для чего в цепь постоянного тока включена доста­точно большая индуктивность L, и поэтому . Фор­ма выходного тока определяется только порядком пере­ключения тиристоров, а форма напряжения зависит от характера нагрузки. Изображенная на рис.2.13,б форма кри­вой тока предполагает возможность мгновенного измене­ния тока в цепи нагрузки, что невозможно, если нагрузка инвертора носит индуктивный характер. Однако, если на­грузку зашунтировать конденсатором достаточно большой емкости, то мгновенное изменение тока оказывается воз­можным. Таким образом, общая нагрузка инвертора тока должна иметь емкостный характер. При этом конденсатор должен компенсировать не только реактивную мощность на­грузки , но и инвертора. Последнее означает, что при усло­вии мгновенной коммутации тиристоров к запираемому вен­тилю должно быть приложено отрицательное напряжение в течение времени, определяемого углом и необходи­мого для восстановления его управляющих свойств. На рис.2.13,б изображены кривые напряжения на конденсаторе , которое равно напряжению на нагрузке, и на тиристо­ре .

При регулировании частоты выходного тока необходимо изменять емкость конденсатора обратно пропорционально квадрату частоты для сохранения постоянства угла . Это приводит к очень большой величине емкости при низких частотах. Поэтому схема, представленная на рис.2.13,б, практи­чески не применяется, используются более сложные схемы.

В зависи
мости от того, как включен конденсатор по от­ношению к нагрузке, инверторы тока и напряжения разделя­ются на параллельные, последовательные и последовательно-параллельные. В параллельном инверторе (рис.2.13,б) коммутирующий конденсатор подключается параллельно на­грузке.

Последовательные и последовательно-параллельные ин­верторы находят применение в устройствах, где требуется повышенная частота выходного напряжения (2000…50000 Гц). Поэтому далее излагаются принципы работы параллельных инверторов напряжения и тока, используемых для управления электрическими машинами переменного тока.

Автономные тиристорные инверторы в зависимости от ор­ганизации процесса коммутации разделяются на инверторы с междуфазовой, пофазной, групповой, общей и индивидуаль­ной коммутацией. В дальнейшем на примере конкретных схем автономных инверторов рассматриваются некоторые виды коммутаций, нашедших наиболее широкое применение.

Принцип работы, характеристики и анализ электромаг­нитных процессов автономных инверторов рассмотрим снача­ла на примере преобразователя, выполненного на транзисто­рах. Особенности работы, связанные с коммутационными процессами в преобразователе, излагаются при анализе тиристорных инверторов напряжения и тока.

Источник

Автономные инверторы напряжения

Автономный инвертор напряжения(АИН)как преобразователь по­стоянного входного напряжения в переменное выходное напряже­ние отличается от автономного инвертора тока тем, что получает питание от источника напряжения безындуктивного характера.

Входной ток инвертора будет импульсным (со скачком тока), что не допускает присутствия во входном источнике индуктивности. Реальные источники входного напряжения (чаще всего выпрямители), как правило, обладают ин­дуктивностью L (если это не аккумуляторы). Для устранения ее влияния на входе инвертора напряжения включается фильтровый конденсатор С_ф достаточной емкости, что является первой особенностью инвертора напряжения. Через него замыкают­ся, минуя входной источник, импульсы входного тока инвертора.

Вторая особенность инвертора напряжения связана с тем, что входной ток может принимать отрицательные значения при большом сдвиге фазы выходного тока инвертора напряжения. Для этого необходимо наличие двусторонней проводимости у ключей вентильного комплекта инвертора, т.е. ключи должны быть выполнены на вентилях.

Необходимо отметить одну особенность инвертора напряжения при любом алгоритме управления им. Импульсный характер выходного напряжения инвертора при нагрузке его наудаленный потребитель (обычно асинхронный тяговый двигатель) через длинный кабель приводит к тому, что последний ведет себя как «длинная линия», вызывая сложение волн напряжения вследствие эффекта отражения импульсов в длинной линии с распределенны­ми параметрами. Это вызывает ускоренное старение и поврежде­ние изоляции статорных обмоток асинхронных тяговых двигателей. Поэтому вконце линии необходимо включение устройства ограничения на­пряжения, выполненного на базе трехфазной диодной мостовой схемы выпрямления, нагруженной на нелинейное сопротивление (варистор) или конденсатор, шунтированный резистором.

Схемы автономных инверторов разнообразны и различаются, главным образом, способом компенсации реактивной мощности асинхронных тяговых двигателей, которая из-за выпрямителя не может быть передана генератору, и способами коммутации тиристоров. Коммутация, как правило, осуществляется конденсаторами, но схемы включения их могут быть разными. Конденсаторы являются одними из наиболее громоздких элементов инвертора. В связи с весьма жесткими ограничениями по габаритным размерам отсеков на тепловозах, где может быть установлен преобразователь, основное внимание при выборе схемы инвертора обращается на уменьшение установленной мощности конденсаторов. Для этого необходимо, чтобы была обеспечена возможность компенсации реактивной мощности за счет обмена энергии между фазами, а не за счет поглощения ее в конденсаторах фильтра и узлах коммутации.

Самая простая и распространенная схема трехфазного инверто­ра напряжения получается простым объединением по общему ис­точнику входного напряжения трех полумостовых однофазных инверторов, в этом случае при соединении фаз трехфазной нагрузки по схеме «звезда» без нуля или по схеме «треугольник» не тре­буется наличие средней точки у источника входного напряжения.

Рассмотрим принцип работы по упрощенной схеме (рис. 8.6) с одним асинхронным тяговым двигателем и простейшим узлом коммутации. Напряжение тягового синхронного генератора СГ, выпрямленное выпрямителем ВУ и сглаженное емкостным фильтром С_ф, подается к инверторному мосту, с тиристорами VS1 – VS6 которого соединены фазы А, В, С асинхронного тягового двигателя АД. С фазами асинхронного тягового двигателя соединены также диоды VD1 – VD6 обратного моста, через который осуществляется обмен реактивной энергии между фазами при тяговом режиме. Система управления инвертором (МСУ) подает отпирающие импульсы на все тиристоры в определенной последовательности с частотой, определяемой задающим генератором по сигналу от системы автоматического регулирования (на рис. 8.6 не показаны).

Рис. 8.6. Принципиальная схема автономного инвертора напряжения

Длительность отпирающего сигнала для тиристоров может равняться 120°эл., 150°эл., 180°эл., в зависимости от построения системы управления. Подача отпирающего сигнала не означает включения тиристора. Последний включается, когда потенциал анода выше потенциала катода, т.е. зависит от наличия в фазе асинхронного тягового двигателя эдс и ее направления.

В режиме 180-градусного управления сигналы на верхний и нижний транзисторы каждого плеча моста поступают в течение полупериода выходного напряжения с соответствующими фазовы­ми сдвигами для получения трехфазной системы, как показано на первых шести временных диаграммах рис. 8.7.

На следующих трех диаграммах рис. 8.7 изображены кривые фазных напряжений трехфазной нагрузки, на последней диаграмме приве­дена кривая одного линейного напряжения. Шестиступенчатый характер диаграмм фазных напряжений инвертора свидетельствует о шести различных состояниях силовой схемы инвертора, интерва­лы существования которых обозначены цифрами 1 – 6. Шесть схем замещения инвертора, соответствующие этим шести состояниям силовой схемы, показаны на рис. 8.8.

В первом состоянии включены тиристоры VS1, VS4 и VS5. Фазы А и С нагрузки подключены к положительной шине входного источника питания Е, а фаза В нагрузки подключена к отрицательной шине источника Е. При одинаковых сопротивлениях фаз нагрузки на две параллельно соединенные фазы А и С будет приложена в положительном направлении треть напряжения источника, а на последовательно соеди­ненную с ними фазу В – две трети напряжения источника питания отрицательной полярности (минус на конце фазы нагрузки), что отражено соответствующей величиной ступеней фазных напряжений инвертора на первом интервале диаграммы рис. 8.7. Аналогично по схемам замещения определяются величины ступеней в фазных напряжениях инвертора и на всех остальных интервалах. Характерно, что каждое состояние отличается от предыдущего пе­реключением только одной фазы нагрузки в противоположную полярность напряжения. По построенным фазным напряжениям легко определить и межфазное (линейное) напряжение, как это показано для линейно­го напряжения U_ABна последней диаграмме.

Рис. 8.7 Диаграммы фазных напряжений и одного линейного напряжения на выходе автономного инвертора напряжения

Рис. 8.8. Схемы замещения инвертора, соответствующие шести состояниям силовой схемы

Источник

Автономные инверторы напряжения для солнечных батарей, устройство, принцип работы, как выбрать

В последнее время в связи с постоянным ростом стоимости электроэнергии и увеличением популярности “зеленых” технологий получения электричества все большую популярность получает применение солнечных батарей. Более того, этот и иные аналогичные им средства выделяют в отдельную группу называемой альтернативной энергетики.

В средних широтах нашей страны солнечные батареи могут нормально функционировать только в весенне-летний период. Тем не менее, технико-экономический анализ демонстрирует определенную выгодность ее установки.

Основная проблема заключается в том, что солнечный генератор согласно физике своей работы может штатно выполнять свои функции только днем, а в пасмурную погоду, вечером и утром его эффективность по меньшей мере резко падает. Поэтому условием нормальной эксплуатации становится обязательная комплектация собственно батареи дополнительными устройствами.

Что такое автономный инвертер

Инвертором в технике электроснабжения называется устройство, обеспечивающее переход от постоянного напряжения к переменному.

Как один из функциональных модулей он входит в перечень обязательных блоков солнечной батареи и позволяет получить из постоянного тока стандартное сетевое однофазное или трехфазное напряжение.

В зависимости от конструктивных особенностей, применяемой схемы включения и перечня решаемых задач инвертор может иметь различное исполнение, что в схематической форме отражено на классификации рисунка.

Рисунок 1. Иерархия инверторов

Устройство вполне допустимо рассматривать как источник бесперебойного питания с расширенными функциональными возможностями.

При этом от обычных ИБП начального уровня он отличается в первую очередь следующими основными признаками:

• содержит несколько равноправных входов для подключения к ним различных источников электрической энергии;
• самостоятельно управляет источниками получения электроэнергии, обеспечивая нормируемое стандартами напряжение и частоту силовой сети во всем диапазоне разрешенных нагрузок;
• обеспечивает полную развязку внешнего электрического ввода от внутридомовой сети, для которой функции источника электрической энергии вне зависимости от режима работы всегда берет на себя инвертор.

Последняя особенность определила общепринятое обозначение этого устройства как автономного инвертора.

Где используется и как включается

Применительно к солнечной энергетике автономный инвертор как устройство, которое выполняет в первую очередь функции выбора одного из возможных источников электроснабжения, устанавливается между выходом солнечной батареи и вводным щитком.

Место установки диктуется простыми соображениями: потребитель электричества не должен знать, от какого источника он получает электроэнергию в данный конкретный момент времени, а необходимое качество этой энергии, в т.ч. в момент переключения между источниками, определяется выбором соответствующих схемных решений и используемой элементной базы.

Из соображений обеспечения максимальной эксплуатационной гибкости внутридомовой проводки подключение внешнего ввода физически также может осуществляться на домовой вводной щиток, что отдельно выделено на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема взаимодействия внешней сети, автономного инвертора, вводного щитка и потребителей в штатном режиме работы

При этом данный ввод снабжается всеми необходимыми аксессуарами и автоматами для защиты от короткого замыкания, чрезмерно больших токов утечки и аналогичных им.

Сильная сторона такого подхода заключается в том, что позволяет в случае необходимости, без проблем простой перекоммутацией буквально нескольких выводов перейти на типовую схему электроснабжения, в которой отсутствуют альтернативные источники.

Устройство

Автономный инвертор с функциональной точки зрения представляет собой источник бесперебойного электропитания, дополненный многовходовым силовым коммутатором, формирователем выходного напряжения и снабженный блоком управления.

Алгоритм функционирования блока управления в ряде случаев может меняться в достаточно широких пределах.

Структурная схема этого устройства, на которой указаны отдельные блоки и приведены особенности их взаимодействия, представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Упрощенная структурная схема автономного инвертора

Считается, что согласование по типу тока (постоянный – переменный) и величин напряжений конкретного входа и общего выхода осуществляется в схеме коммутатора.

Внешний ввод, солнечная и аккумуляторные батареи, а также бензогенератор в данном случае рассматриваются как взаимно дополняющие друг друга источники энергии и не могут функционировать параллельно.

Порядок их подключения к выходу вводного щитка для последующего питания силовых потребителей может быть задан жестко с учетом приоритетов, установленных разработчиком оборудования.

У старших моделей инверторов имеется возможность самостоятельного определения этой последовательности пользователем или разработчиком проекта путем соответствующего программирования.

Это позволяет полноценно принять во внимание местные особенности электрохозяйства, реализуемого на конкретном объекте жилой недвижимости.

При соответствующем программировании в режиме получения энергии от внешнего ввода или бензогенератора дополнительно возможен также заряд аккумуляторной батареи до уровня полной или иной также выбираемой емкости.

Отличие от сетевого и гибридного инвертера

Потенциально все описанные функции может выполнять также т.н. гибридный инвертор, который под этим углом зрения допустимо рассматривать как наиболее технически совершенный представитель техники рассматриваемой разновидности.

Его основное отличие – возможность возврата излишков вырабатываемой электроэнергии обратно в сеть.

Практическому применению гибридных инверторов препятствует преимущественно не технические проблемы реализации этой техники, а отсутствие соответствующей правовой базы.

Действующие нормативные документы не предусматривают саму возможность самостоятельной выработки электроэнергии частным лицом и ее продажу энергосбытовой компании.

Прямым следствием такого положения дел становится также отсутствие серийных сертифицированных двухнаправленных счетчиков как оборудования, которое необходимо для выполнения взаимных расчетов после завершения отчетного периода (например, привычный для всех календарный месяц).

С учетом иерархии, представленной на рисунке 1, сетевой инвертор считается на фоне гибридного устройством более низкого класса, который реализует следующий простой двухрежимный алгоритм функционирования:

• днем при наличии достаточной мощности, отдаваемой солнечной батареей, внутридомовая сеть отключена от электрического ввода и полностью обеспечивается электрической энергией от альтернативного источника;
• утром, вечером и ночью, а также в пасмурную погоду, когда солнечная батарея не в состоянии обеспечить нормальное функционирование домовых потребителей, инвертор отключается и за счет байпасного переключателя электроснабжение домохозяйства полностью выполняется от сети электросбытовой компании.

Виды по способу переключения тока

Отдельно выделенный на схеме рисунка 3 формирователь выходного напряжения 220 или 380 В, который обязательно присутствует в составе любого инвертора, реализуется только по импульсной схеме.

Выгодность такого решения определяется тем, что при нахождении ключевого полупроводникового элемента в полностью открытом и полностью закрытом состоянии за счет минимального напряжения или, соответственно, минимального тока достигается значительное снижение мощности бесполезных потерь энергии.

Все это позволяет нарастить общий КПД устройства до значений свыше 90%, рисунок 4.

Рисунок 4. Мгновенное и среднее КПД инвертора импульсного типа

Фактически основные потери происходят в момент перехода их одного состояния в другое, что определяет наличие дополнительных высоких требований к ключевым элементам устройства и их быстродействия.

Особенность импульсных схем состоит в том, что в отличие от аналоговых, выходное напряжение представляет собой не чистую, а т.н. аппроксимированную синусоиду.

Качество формирования этой синусоиды и степень ее близости к нормальной во многом определяется быстродействием и сопротивлением в открытом и закрытом состояниях ключевых полупроводниковых приборов.

В качестве таковых могут выступать:

• мощные транзисторы, в т.ч. IGBT-типа;
• тиристоры различной структуры.

Ключевые компоненты, построенные на мощных транзисторах, находят применение преимущественно в маломощных инверторах.

При переходе к средним и, тем более, высоким мощностям начинает сказываться такое недостаток транзистора, как несколько повышенная по сравнению с тиристорами величина падения напряжения в открытом состоянии, что сопровождается быстрым падением КПД.

В инверторах средней и высокой мощности полупроводниковые ключи реализуют на одно и двухоперационных тиристорах, которые за счет внутренней положительной обратной связи позволяют заметно уменьшить длительность переходного процесса от открытого до запертого состояния и наоборот.

По своим параметрам эти приборы могут считаться достаточно близкими аналогами, но двухоперационный вариант тиристора за счет передачи части управляющих функций непосредственно на полупроводниковую структуру позволяет получить более простые схемные решения с меньшим количеством компонентов и, соответственно, отличается большей надежностью.

Принцип работы генератора двухтактного типа
Второй ключевой (после коммутатора) компонент инвертора – генератор переменного напряжения.

В схемотехнике автономных инверторов наибольшее распространение получило построение такого генератора по двухтактной (балансной) схеме.

Вне зависимости от разновидности используемого в ней ключевого элемента (транзистор тиристоры) для получения переменного выходного напряжения используют балансную схему, основные компоненты которой приведены на рисунке 5.

Рисунок 5. Упрощенная схема двухтактного (балансного) генератора однофазного переменного напряжения автономного инвертора

Схема функционирует следующим образом. Постоянное напряжение, создаваемое источником «И» (его функции в зависимости от режима работы могут выполнять солнечная батарея, выпрямитель бензогенератора или сетевого ввода, аккумулятор) прикладывается к ключевым элементам «К», которые включены параллельно, и средней точке первичной обмотки выходного трансформатора.

За перевод ключевых элементов «К» из одного состояние в другое отвечает схема управления «СУ», которая собрана таким образом, чтобы ключевые элементы «К» работали только в противофазе и создавали отмеченные на схеме токи I1 и I2, которые имеют противоположное направление.

Верхний элемент «К» отвечает за формирование положительной полуволны напряжения, а нижний – отрицательной.

Выходной трансформатор обеспечивает симметричное относительно нуля силовое переменное напряжение, а также позволяет получить требуемую по правилам электробезопасности гальваническую развязку отдельных блоков силовой сети.

Схема управления может реализовывать различные стратегии, в т.ч. использовать хорошо отработанную и удобную со схемотехнической точки зрения ШИМ-модуляцию.

Принцип работы генератора инвертора резонансного типа

Резонансная схема построения генератора автономного инвертора уступает по популярности двухтактной, в т.ч. из-за сложностей обеспечения нормального функционирования на холостом ходе.

Со схемотехнической точки зрения выгодно отличается от своего двухтактного аналога возможностью реализации только на одном активном элементе (из-за довольно низкого КПД при мощностях свыше 200 – 300 Вт становится неэффективной).

Идея резонансной схемы состоит в том, что переменное напряжение создается колебательным контуром, т.е. при правильном подборе параметров и, в первую очередь выбора номиналов L и С его форма будет близка к синусоидальной.

Одиночный ключевой элемент или их комбинация предназначен для ввода в этот контур энергии от источника постоянного тока, что позволяет компенсировать внутренние потери и создать соответствующую работу в нагрузке.

В зависимости от вида соединения колебательного контура и нагрузки такие генераторы делят на последовательные, параллельные и частично параллельные.

Дополнительно различают схемы закрытого и открытого типа, отличие между которыми состоит только в том, протекает ли постоянный ток через индуктивность.

При его наличии говорят о закрытых схемах, а при отсутствии – о открытых резонансных генераторах.

Одна из возможных схем простейших резонансных инверторов приведена на рисунке 6.

Рисунок 6. Упрощенная схема генератора автономного инвертора резонансного типа

Применение конденсаторов и обратных диодов в схемах автономных резонансных инверторов

Определенное увеличение КПД преобразования достигается введением в состав схемы резонансных инверторов различных дополнительных элементов. Чаще всего используют конденсаторы и т.н. обратные диоды.

Конденсатор С1 на рисунке 6 включается параллельно нагрузке при наличии у нее существенной индуктивности. Назначение этого элемента – максимизация параметра cosφ.

Суть применения т.н. обратных диодов, которые включают встречно-параллельно каждому ключевому элементу, состоит в создании условий для рекуперации энергии, накопленной в реактивных элементах, за счет возврата ее в источник постоянного напряжения.

Любой из обратных диодов заперт в открытом состоянии ключевого элемента и открывается при переходе в запертое, что позволяет “сбросить” энергию реактивных элементов L и С обратно в источник «И».

Критерии выбора автономных инверторов

При выборе автономного инвертора обратите внимание на несколько главных характеристик. Выделим главные параметры и их особенности.

Количество фаз

При выборе числа фаз учтите следующие моменты:

1. Если к вашему дому походит трехфазное напряжение (380 В), автономный инвертор также должен быть трехфазным.
2. В ситуации, когда к автомату подключено только однофазное напряжение (220 В), оборудование должно быть соответствующим.

Номинальная / пиковая мощность на выходе

Оптимально, чтобы номинальная мощность автономного инвертора равнялась сумме нагрузок (потребителей в доме). Для надежности лучше покупать оборудование с запасом и учетом пусковых токов.

Фактор пусковых I характерен для холодильного оборудования, насосов и иной техники с индукционной нагрузкой. В ней токи в момент запуска могут в 7-10 раз превышать номинальный параметр.

Для расчета перемножьте пусковой ток на напряжение в доме и сравните с пиковым параметром мощности (первый показатель должен быть ниже).

Если разработчик не указал пиковый мощностной параметр автономного инвертора, это означает, что номинальный параметр в реальности пиковый.

Форма U вых

Это ключевой параметр, от которого зависит качество работы приемников.

Здесь выделяется три типа:

1. Чистый синус.
2. Квази синусоида.
3. Прямоугольная синусоида.

Во избежание проблем в эксплуатации и повреждения оборудования рекомендуется выбирать автономный инвертор с правильной синусоидой.

Это связано с тем, что индуктивная нагрузка очень чувствительная к форме напряжения. Если на выходе устройства прямоугольная синусоида, основное оборудование не будет работать и может поломаться.

Квази синусоида — некий компромисс между чистой и прямоугольной синусоидой. Большая часть моделей автономных инверторов, представленных на рынке и имеющих такую характеристику, являются качественными. Но нужно быть осторожным, ведь попадаются и малонадежные варианты.

Защита оборудования

Хорошая модель автономного инвертора должна обладать полным набором разного рода защитных характеристик.

Выделим основные виды защит:

• от перегрева;
• защита АКБ;
• от КЗ;
• от перегруза на выходе.

Если на модели установлен вентилятор для принудительного снижения температуры, уточните у консультанта, функционирует ли он во всех ситуациях или включается только при повышении нагрузки выше определенного значения.

В лучших моделях вентилятор выключается при минимальной нагрузке. Как результат, автономный инвертор издает меньше шума, что важно при его установке в жилом доме.

По параметру КПД можно понять, сколько энергии устройство расходует без пользы. Лучшие представители имеют КПД в диапазоне от 90 до 95%. Если этот параметр меньше 90%, 1/10 часть энергии будет расходоваться впустую, что является недопустимым для солнечных станций.

Собственное потребление

Показатель отображает, какую мощность потребляет оборудование без подключенной к нему нагрузки. Оптимально, если этот параметр составляет не больше 1% от номинальной мощности.

К примеру, если Sном автономного инвертора (номинальная мощность) составляет 3000 Вт, собственное потребление не должно превышать 30 Вт. Если устройство будет постоянно включено в сеть, лучше выбирать модель с низким параметром мощности.

Наличие спящего / дежурного режима

Суть опции состоит в отключении устройства, если оно не используется длительное время и отсутствует нагрузка.

В этом случае собственная мощность опускается до трех-шести Ватт. При этом автономный инвертор находится в режиме постоянного отслеживания тока, чтобы в любой момент включиться на полную мощность.

Но есть особенность. Во избежание трудностей с питанием девайсов, имеющих небольшие нагрузки, нужна опция ручного отключения дежурного / спящего режима. В этом случае владелец сможет сам активировать и деактивировать функцию в случае необходимости.

Если отключение не предусмотрено, возможна ситуация, когда автономный инвертор останется в дежурном режиме при подключении маломощной нагрузки, к примеру, зарядки.

В завершение отметим, что не берите слишком дешевые устройства, ведь их качество может оказаться далеким от идеала. Лучше выбирать модели с учетом производителя, характеристик и других параметров.

Популярные модели

Чтобы упростить выбор, рассмотрим несколько моделей автономных инверторов, выделим их нюансы и параметры.

Инвертор / ИБП SILA EP20-300

Модель SILA EP20-300 — универсальное оборудование, сочетающее в себе опции источника бесперебойного питания, ЗУ и преобразователя.

Предусмотрена возможность автоматического перевода режимов поступления U от АКБ или от сети. Обеспечивает непрерывную работу подключенного оборудования.

Инвертор применяется в роли ИБП (при наличии АКБ) или в комплексе с солнечной электростанцией (потребуется внешний контроллер заряда). Страна-изготовитель — Тайвань.

1. Защита от КЗ, высокого и низкого напряжения.
2. Быстрое переключение — 6 мс.
3. Автозапуск после работы защиты.
4. LCD-дисплей.
5. Автоматическая зарядка (3-шаговая): постоянный ток / напряжение, поддержка заряда.
6. Чистый синус на выходе.

1. Большой диапазон U на выходе — от 140 до 280 В.
2. Регулировка тока — от 5 до 10 А (задается программой).
3. Стабилизация U на выходе.
4. Номинальная / максимальная мощность — 300 / 900 Вт.
5. Напряжение АКБ — 12 В.
6. КПД — 90%.
7. Личное потребление — 24 Вт.
8. Гарантия — 2 года.

Модель SILA EP20-300 способна работать при влажности от 0 до 90% и в широком диапазоне температур. Размеры автономного инвертора всего 31,5х14,5х21 см, а вес — 7,5 кг. В продаже имеются аналогичные модели на мощности 600 и 1000 Вт.

Инвертор / ИБП Must EP3000 Pro 1K

Модель, сочетающая в себе опции ЗУ, преобразователя напряжения и ИБП.

Имеется опция автоматического перевода режимов работы — от АКБ и от сети. Активно применяется в качестве ИБП (нужен АКБ) и солнечной электрической станции (требуется внешний контроллер). Страна-производитель — Тайвань.

1. Наличие трансформатора.
2. Способность работать при 3-кратном перегрузе.
3. Быстрое время переключения — до 10 мс.
4. LCD-экран.
5. Возможность выбора зарядного тока.
6. Авто-режим заряда (3-шаговый).
7. Автозапуск после срабатывания защиты.
8. Стабилизация U на выходе.
9. Защита от КЗ и перегрузки.

1. Мощность — 1000 Вт (максимальная — 3000 ВА).
2. U аккумулятора — 12 В.
3. U на выходе — 220-240 Вт.
4. Собственный ток потребления — 5 А
5. Ток заряда АКББ — 35 А.
6. Напряжение на выходе — от 155 до 280 В.
7. Гарантия — два года.

Модель ИБП Must EP3000 Pro 1K работает при влажности от 0 до 90%, имеет габариты 42,6х20,6х17,8 см и весит 16,5 кг. На рынке имеются модели большей мощности — от 2 до 6 кВт.

SolarWorks VM 3000-24 Plus (PF 1.0)

Модель используется в качестве основного и резервного источника снабжения. Сочетает в себе опции контролера заряда, инвертора, а также ЗУ для подзаряда АКБ от 220 В.

Инвертор собирает энергию от солнечных батарей, сети или солнечных модулей, а после выдает ее в сеть. Как результат, потребители получают бесперебойное питание. Подходит для офисов и домов. Часто применяется для защиты серверных, ПК, отопительных котлов.

1. Выходное U — чистый синус.
2. Три режима функционирования: автономный, параллельно (с сетью с резервным источником).
3. Внушительный ЖК-дисплей, отображающий необходимую информацию.
4. Авто перезапуск при восстановлении питания.
5. Настройка уровня заряда АКБ, 3-ступенчатый режим.
6. Защита от перегрева, КЗ и перегруза.
7. Возможность подключения к ПК.
8. Изменение диапазона U на входе.
9. Продуманная конструкция, положительно влияющая на производительность АКБ.

1. Бренд Solarworks.
2. Страна-производитель — Китай.
3. Вид контроллера — МРРТ.
4. Наибольшая мощность солнечных батарей — 1,5 кВт.
5. Рабочее напряжение — от 30 до 115 В.
6. Наибольший ток заряда от сети / солнечной панели — 60 А.
7. Номинальная / пиковая мощность — 3 кВт / 6 кВт.
8. Ном. U АКБ / поддержания заряда — 24 / 27 В.
9. КПД — 90-93%.
10. Гарантия — 12 месяцев.

Модель SolarWorks VM 3000-24 Plus работает при влажности от 5 до 95%, имеет габариты 10х30х44 см и вес 9,5 кг.

Victron Energy EasySolar 48/3000/35-50

Рассматриваемая модель комплектуется одним или двумя МРРТ-контроллерами, встроенными в корпус оборудования и обеспечивающими заряд батареи от сети.

1. Бренд — Victron Energy.
2. Производитель — Нидерланды.
3. Количество фаз — одна.
4. Индикация — светодиоды.
5. Защита — от КЗ, перегруза, перегрева, повышенного напряжения и низкого напряжения АКБ.

1. Номинальная мощность — 2,5 кВт.
2. U на входе — от 38 до 63 В.
3. U на выходе — 230 В.
4. КПД — 95%.
5. Гарантия — 5 лет.
6. Габариты — 36,2х37,4х21,8 см.
7. Масса — 21 кг.

ABi-Solar SL MPPT 5048

Модель ABi-Solar SL MPPT 5048 представляет собой автономный инвертор с МРРТ-контроллерами или PWM-контроллерами заряда.

В зависимости от ситуации могут выполнять опции контроллера заряда, инвертора и сетевого зарядного устройства. Допускается применение в качестве ИБП.

1. На выходе — чистый синус.
2. Параметры входного U — имеется возможность настройки.
3. Возможность изменения тока заряда и приоритета АКБ.
4. Работа от напряжения промсети или генератора.
5. Автозапуск после восстановления U.
6. Несколько видов защит — от КЗ, перегрева и перегрузки.
7. Опция холодного пуска.

1. Бренд — ABi-Solar.
2. Страна-производитель — Тайвань.
3. Номинальная мощность — 4 кВт.
4. КПД — 93%.
5. Индикация — LCD-дисплей.
6. Габариты — 14х29,5х54 см.
7. Вес — 13,5 кг.
8. Количество фаз — одна.
9. Гарантия — год.

SMA Sunny Island 3324

Универсальная модель, которая подходит для автономных систем среднего и малого уровня, имеющих мощность от двух до пяти киловатт. Работает без сбоев при высоких температурах и плохой погоде.

1. Бренд — SMA.
2. Страна-производитель — Германия.
3. Защита от полного разряда аккумулятора.
4. Тепловая защита.
5. Количество фаз — три.
6. LCD-дисплей с основной информацией.

1. Номинальная мощность — 3,3 кВт.
2. Напряжение на входе / выходе — от 172,5 до 250 В / 230 В
3. КПД — 94,5%.
4. Габариты — 59х39х24,5 см.
5. Вес — 39 кг.
6. Гарантия — 5 лет.

iMars BN3024E

Автономный инвертор iMars BN3024E — универсальная модель с качественной синусоидой, сравнительно высоким КПД и удобным управлением.

Производитель предусмотрел встроенный солнечный контроллер, возможность работы с генераторами, солнечными панелями и возобновляемыми источниками энергии.

1. На выходе — чистый синус.
2. Возможность перегрузки до 300%.
3. Стабильное U на выходе.
4. Три ступени заряда с интеллектуальной системой.
5. Регулировка напряжения.
6. Быстрое переключение — до 10 мс.
7. Контроль показателей с помощью LCD-дисплея.

1. Бренд — iMars.
2. Страна-производитель — Китай.
3. Номинальная мощность — 3000 Вт.
4. Количество фаз — одна.
5. U на входе — от 155 до 272 В.
6. Напряжение АКБ — 24 В.
7. КПД — 88%.
8. Индикация — светодиоды.
9. Габариты — 18х26,4х46 см.
10. Вес — 26 кг.
11. Гарантия — год.

Заключение

Рынок автономных инверторов достаточно широк, чтобы подобрать модель с учетом особенностей дома, офиса или другого объекта. Главное при покупке — смотреть не только на стоимость, но и на характеристики, репутацию бренда надежность и гарантийный срок службы устройства.

Источник