Инвертор: синусоида или модифицированная синусоида?
Попутно инвертор может решать дополнительные задачи. Такие, например, как отключение нагрузки при критическом разряде аккумуляторов. Бывают инверторы включающие в свой состав контроллер заряда.
Обратите внимание, что обязательным это устройство является для резервного электроснабжения, т.к. основное питание осуществляется сетевым напряжением 220 В переменного тока с частотой 50 Гц. Поскольку резервное электроснабжение необходимо в моменты отключения основного питания оно и должно обеспечивать те же параметры, что и сетевое.
В случае же автономного электроснабжения, инвертор может использоваться, а может и не использоваться. Это зависит от вашего выбора схемы электроснабжения. Если вы используете в доме обычные бытовые приборы, питание которых рассчитано на напряжение 220 В переменного тока, то инвертор вам необходим. Некоторые являются сторонниками использования электроприборов питающихся от 12 В, тогда они обходятся без инвертора. И в том и другом случае есть свои достоинства и свои недостатки.
При выборе же инвертора прежде всего надо определиться какого характера нагрузка в вашем доме. Дело в том, что инверторы условно можно разделить на два типа.
Первый – инверторы синусоида, обеспечивающие на выходе синусоидальную форму напряжения. Инвертор, так называемый инвертор с чистой синусоидой, обеспечит питание любых ваших бытовых приборов. Его форма напряжения ни чем не отличается от формы напряжения централизованной сети.
Преимущества инверторов с чистой синусоидой выходного тока 220 вольт:
1. Форма волны переменного тока 220 вольт на выходе инвертора имеет крайне малые величины гармонических искажений, и практически не отличается от стандартного напряжения бытовой сети 220 вольт.
2. Индуктивные двигатели микроволновых печей, а также других бытовых приборов, содержащих электродвигатели, работают быстрее, меньше нагреваясь.
3. Меньше шума в таких приборах, как, например, фены, лампы дневного света, аудио-усилители, факсы, игровые приставки и т.д.
4. Меньшая вероятность зависания компьютера, ошибок печати принтера, перебоев и шума монитора.
5. Надежная работа следующих приборов, которые не будут функционировать с током модифицированной синусоиды:
- Лазерный принтер, копир, магнито-оптический дисковод
- Некоторые портативные компьютеры
- Некоторые лампы дневного света
- Электроинструменты с транзисторами и переменной скоростью вращения
- Некоторые зарядные устройства для беспроводных электроинструментов
- Приборы, контролируемые микропроцессорами
- Цифровые часы с радио
- Швейные машинки с переменной скоростью двигателя и с микропроцессорным контролем
- Некоторые медицинские приборы, например кислородные концентраторы
Второй же – инверторы, имеющие на выходе квазисинусоиду (как бы синусоиду), или модифицированную синусоиду. И вот эти инверторы использовать надо с осторожностью. Их можно эксплуатировать тогда, когда среди потребителей нет приборов с трансформаторными входами, электродвигатели и другие устройства представляющие индуктивный характер нагрузки.
Чем это грозит? Грозит это преждевременным выходом из строя ваших бытовых приборов, т.к. при питании их несинусоидальным током происходит, в лучшем случае, потеря мощности, а в худшем перегрев. С электронными приборами, отслеживающими качество напряжения, это может привести к отказам.
Будьте осторожны, отвергая модели инвертора с чистым синусом на выходе и приобретая с квазисинусоидой. Вы можете сэкономить несколько тысяч рублей, но целый ряд современной техники не сможет у вас работать. ак как общий коэффициент гармонических искажений выше в преобразователях напряжения с модифицированной синусоидой, то двигатели при работе будут сильнее нагреваться. Они будут менее эффективными, потребляя до 30% больше энергии, чем у модели инвертора с синусоидой на выходе. Кроме того, инвертор с прямоугольной волной будет вызывать сильный шум и помехи в аудио устройствах и других бытовых приборах, таких как вентиляторы или микроволновые печи.
Источник
Способ формирования квазисинусоидального напряжения
(» иь .. нефа», пм»r ь с иФ 1 ефв4ф файф»
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ъ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.11.77 (21) 2536755/24-07 (5! )М. Кл.
H 02 М 5/04 с присоединением заявки J%
I30 делам нзооретеннй н открытей (23) Приоритет—
Опубликовано15.10.79. Бюллетень М 38 (53 ) YLl K 62 1. 3 1 4. . 2 36 (088.6) Дата опубликования описания 20.10.79
В.С. Руденко, В. И, Сенько, Г. С, Мыцык и В. М, Скобченко (72) Авторы изобретения
Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия
Великой Октябрьской социалистической революции (7! ) Заявитель
I (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОГО
Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано, например, в автономных системах электроснабжения для получении
1 выходного напряжения, близкого к синусоидальному.
Известны способы формирования квазисинусоидального напряжения йутем амплитудной модуляции многофазного;пере менного напряжения (1)-t3j.
Наиболее близким к изобретению явля1О ется способ формирования квазисинусоидального напряжения, заключавшийся и пофазной амплитудно-импульсной модуляции каждого иэ фазных напряжений ооновной ет1 -фазной системы напряжений
15 частоты „одним из фазных напряжений прямоугольной фОрмы вспомогательной ,р- фазной системы напряжений частотыУ, и последующем геометрическом сумми20 ровании промодулированных напряжений (в литературе такое суммирование называют еше суммированием в общем кон2
Недостатком известного способа является низкое качество выходной электро-.
:энергии., Так, при трехфазном входе выходное напряжение имеет коэффициент гармоник, разный 0,31.
Целью изобретения является улучшение гармонического состава квазисинусоидального напрщквнйя.
Это достигается тем, что между полупериодами фазных напряжений прямоугольной формы вспомогательной rn- фаэной системы напряжений частоты BBo дят паузу заданной длительности.
В одной из модификапи» способа длительность пауз равна X/6.
На фиг. 1 представлены напряжения, поясняющие описываемый способ; на фиг.
2 показаны зависимости коэффициента гармоник вспомогательного и кваэисинусоидального напряжений от величины паузы. .Рассмотрим сущность способа на конкретном примере при й1 3.
В отличие от известного способа во вспомогательные напряжения 1-3 (см. оо в (ь ям) d. в. ((ь я+ фв„-. Д, 3 692031 4 фиг. 1) между их полуволнами вводят па-, гательного напряжения — кривая, 11 и узы заданной длительности «; . Затем для квазисинусоидального напряжения 1 0 —, каждым иэ вспомогательных напряжений кривая 12.
1-3 частоты f > осуществляют амплитуд- Минимумы в зависимостях k (0)=1И.) но- импульсную модуляцию одного иэ йа— 5 -не совпадают. Это означает, что минипряжений 4-6 основной -трехфазной систе- . мизапия по g (U) вспомогательного наг мы напряжений частоты f Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к преобразователям однофазного сигнала в многофазный
Источник
Способ формирования квазисинусоидального переменного напряжения
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей преобразователя, реализующего способ. При использовании инверторных ячеек с нулевой точкой питания с трансформаторным выходом формируют несколько одинаковых по амплитуде переменных с частотой F напряжений, имеющих форму меандр, последовательно сдвигают эти напряжения относительно друг друга на угол γ, трансформируют их с гальванической развязкой и суммируют в общем контуре. Число суммируемых напряжений задают четным, в положительных и отрицательных полуволнах каждого из напряжений выделяют временные интервалы, на которых частоту напряжений повышают до значений F=φFN/γ, где N — целое число. Преобразователь, реализующий предлагаемый способ, содержит шесть объединенных по входу инверторных ячеек 1-6, выполненных по схеме с нулевой точкой питания с трансформаторным выходом, причем вторичные обмотки 7-12 трансформаторов 13-18 соединены последовательно. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
РЕСПУБЛИН (19) (И) 1 2 (51> 4 Н 02 M 7/53 5
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям
ПРИ ГКНТ СССР (21> 4332143/24-07 (22) 23.11.87 (46) 15. 11.89. Бюл. hÔ 42 (71) Московский энергетический институт и Производственное объединение
«Прожектор» (72) Г. С. Мыцык, Ю. П. Иванов, В. В. Михеев, В. И. Мамонтов и М. И. Берендеев (53) 621.314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 1046876, кл. Н 02 М 7/48, 1979., Голубев Н. В., Карпенко В. М. и др.
Проектирование статических преобразователей. Энергия, 1974, с. 19, 20.
2 (54) СПОСОБ ФОРМ11РОВАНИЯ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода. Цель изобретения— улучшение массогабаритных показателей преобразователя, реализующего способ.
При использовании инверторных ячеек с нулевой точкой питания с траысформаторньщ выходом формируют несколько одинаковых по амплитуде переменных с частотой F напряжений, имеющих форму меандр, последовательно сдвигают эти напряжения относительно друг друга на
1522368 угол )1, трансформируют их с гальванической развязкой и суммируют в общем контуре. Число суммируемых напряжений задают четным, в положительных и отри5 .цательных полуволнах каждого из напряжений выделяют временные интервалы, на которых частоту напряжений по вышают до значений F 7 Рп/It, где
n » целое число. Преобразователь, реИзобретение относится к электротехике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода.
Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей аппаратуры, реализующей способ и минимизация иска-20 жений квазисинусоидального напряжения при одновременном упрощении реализации.
На фиг. 1 представлены временные диаграммы, поясняющие способ для слу- 25 чая, когда L = б, угол 1 = Т/9, а число п = 2; на фиг. 2 — силовая часть преобразователя постоянного напряжения в кваэисинусоидальное, реализующе го предложенный способ; на фиг. 3— блок-схема блока управления преобразо-: вателем на фиг. 2; на фиг. 4а,б — вре- менные диаграммы, поясняющие алгоритм функционирования преобразователя.
Существо предложенного способа поясняется на примере при числе суммируемых напряжений L = 6 (фиг. 1).
В соответствии с. предлагаемым способом на определенных интервалах:
g(j — l) — g(j — 1) /3 () (3 1) + «() (3 1) +
3!, частоту каждого из напржкений U« увен личивают с F до f =. —, ° Г ° n, где n— целое число (на фиг. 1б и 2), номер напряжения данной группы. При
: этом высокочастотные напряжения во второй половине (группе) составляющих
U первой половины (груп- пы). Например, в первых напряжениях
U . (6() () б() 1 ! которые реализуются, системой управления (фиг. 3). Последняя содержит пос» ледовательно связанные между собой задающий генератор 19 с прямым 20.и инверсным 21 выходами и регистр 22 сдвига с информационным 23 и тактовым 24 входами, выходами связанный с управляющими входами пары ключейj- é инверторной ячейки, где j = 1,6номер инверторной ячейки. Кроме того„ система управления содержит делитель 25 частоты на девять, включенный между прямым выхоцом 20 задающего генератора 19 и информационным входом 23 регистра 22 сдвига с выходами р 1>> » (Р 1 9
ЧЬ U( ) — сигналы на прямом и . инв ерсном выходах IK-тр игг ера 27; (
f = — F ° n, где и = 1 (фиг. 4О).
Положительный эффект достигается эа счет того, что взаимокомпенсацию суммируемых напряжений осуществляют на более высокой частоте f (в сравнении с низкой выходной частотой Р) .
1. Способ формирования кваэисинусоидального переменного напряжения, 1522368 при котором формируют L одинаковых по амплитуде переменных с частотой F прямоугольных напряжений, последовательно сдвигают по фазе эти напряжения относительно друг друга и сумми5 руют, о тличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей реализующей его аппаратуры, число L задают четным, а последовательный фазовый сдвиг II для всех напряжений задают одинаковым по величине и по знаку в положительных и отрицательных полуволнах каждого из
L/2 напряжений, образующих первую группу, и в отрицательных и положи» тельных полуволнах каждого из L/2 остальных напряжений, образующих вторую группу, при отсчете от начала положительной волуволны первого напряжения с = О выделяют временные интер-, валы соответственно
3 на этих временных интервалах частоту напряжений повышают до значения f
= Т1 Fn/(, причем в отрицательных полуволнах j-ro напряжения одной группы высокочастотное напряжение (частоты t ) устанавливают противофазным высокочастотному напряжению, находящемуся в положительной полуволне j-го напряжения другой группы, где j
1, L/2 — порядковый номер напряжения каждой группы, а и — целое число.
2, Способ по п. 1, о т л и ч. аю шийся тем, что, с целью минимизации искажений квазисинусоидального напряжения при одновременном упрощении реализации, угол II задают равным It = 2 iY/31..
Редактор N. Келемеш Техред Й,Дццык Корректор О.Ципле
Заказ 6977/S4 Тираж 648 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Источник
Способ формирования квазисинусоидального напряжения
К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ
В Г7 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1701.77 (21) 2442568/24-07 (51)М. Кл с присоединением заявки ¹
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УД (621. 31 4. 27 (088.8) Опубликовано 15.02.80. Бюллетень № б
Дата опубликования описания 1 50280 (72) Авторы изобретения
l0.М.Калниболотский, A.È.Ñoëîäîâíèê и A.Â.Áóäåííûé
Киевский ордена Ленина политехнический институт имени
50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54 ) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОРО
Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователь ной технике и может быть использовано в системах электропитания и Ь электроприводе для получения переменного напряжения квазисинусоидальной формы.
Известны способы получения квазисинусоидального напряжения с промежуточным повышением частоты, заключающиеся в демодуляции результирующего высокочастотного напряжения, получаемого путем алгебраического суммирования выходных высокочастотных напряжений двух резонансных инверторов, работающих на незначительно отличаю- 15 щихся частотах, или путем переключе- -. ния первичных обмоток выходного трансформатора инвертора (1) и (2).
В первом случае выходное напряже- 20 ние обладает высоким коэффициентом гармоник, что приводит к увеличению массогабаритных показателей эа счет дополнительных сглаживающих или резонансных фильтров. Кроме того, 25 при аппаратурной реализации указанного способа, наличие в инверторах резонансных контуров, рассчитанных на половину мощности в нагрузке, также ухуднает массо-габаритные 30 йокаэатели преобразователя. Во втором случае при аппаратурной реализации способа наличие защитных дио-дов вызывает сужение диапазона возможных нагрузок устройства, сводя его по существу к нагрузкам чисто активного вида.
Известен также способ формирования квазисинусоидального выходного напряжения, заключающийся в демодуляции амплитудно-модулированного напряжения, полученного путем переключения вторичных обмоток выходного трансформатора преобразователя (3).
Для Формирования и ступенчатого кваэисинусоидального напряжения с оптимальными параметрами (при этом в отпайках содержится различное число витков), необходимо п отпаек и 2п+4 или 2„ ключей (в зависимостии от схемы прбмежуточного высокочастотного инвертора) . При этом соотношение частоты выходного напряжения Е и промежуточной рабочей частоты инвертора В»в равно
При применении этого способа для
Построения схем преобразования с
716123 низкой и инфранизкой частотой необходимо увеличивать соотношения несущей и выходной частоты, чтобы обеспечить приемлемую рабочую частоту выходного трансформатора инвертора, а следовательно, и значительно увеличивать число отпаек и число вторчиных коммутатбров, что усложняет схемную реализацию преобразователя. Поэтому для схемной реализации преобразователя низкой и инфранизкой частоты по такому способу применяют для формирования каждого уровня, модулированного напряжения две отпайки с равным числом витков и соответствующими коммутаторами, повышая кратность соотношения частот и получая возможность сколь угодно долго работать на каком-либо уровне выходной частоты. В результате ухудшаются массо-габаритные показатели преобразователя. Щ
Кроме того, в выходном низкочастотном напряжении преобразователя имеются провалы напряжения до нуля при переходе от одного уровня напряжения к другому, что ухудшает 75, коэффициент гармоник.
Целью изобретения является упрощение реализации преобразователя с одновременным улучшением качества квазиеинусоидального напряжения.
Это достигается тем, что по пред ложенному способу, состоящему в амплитудно-импульсной модуляции 2-го рода высокочастотного напряжения по заданному -квазисинусоидальному 35 закону и последующей демодуляции результирующего промодулированного напряжения, формируют напряжение прямоугольной формы типа меандр частотой, в 2 раз превышает часИ тоту квазисинусоидального напряжения, расщепляют его íà и разност ных прямоугольной формы напряжений с отношением частот предыдущего и последующего напряжений равным двум, которые затем между собой 45 перемножают и получают систему напряжений из 2″ (n=2,3,4. ) модулированных сигналов. Причем в данную систему напряжений входят только те сигналы, у которых число пере- 50 ходов на периоде низкочастотного квазисинусоидального напряжения от одного уровня напряжения к другому, деленное на два, равно нечетному числу (1,3,7,9. ), каждым из у полученных 2″ модулирующих сигналов осуществляют амплитудно-импульсную модуляцию 2-го рода одного иэ
2 И-2 числа сформированных высокочастотных напряжений, причем амплитуду каждого высокочастотного напряжения ®О задают как аглебраическую сумму средних эа полупериод значений синусоидальной частотой кваэисинусоидального йапряжения функции, определенных на интервалах в которых соответ-. ствующий модулирующий сигнал из системы 2″ — сигналов имеет постоянГ ое значение, и взятых со знаком, соответствующим знаку этого модулирующего сигнала на данном интервале.
Упомянутое результирующее промодулированноЕ напряжение получают путем алгебраического суммирования промодулированных укаэанным образом 2 » высокочастотных напряжений так, что после демодуляции квазисинусоидальное многоступенчатой формы напряжение имеет 4 » различных уровней напряжения.
На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя для осуществления предложенного способа формирования кваэисинусоидального напряжения с использованием ряда Уолша; на фиг.2эпюры выходных напряжений преобразователя.
Генератор 1 генерирует прямоугольное напряжение частотой, в 2 и раз превышающей частоту низкочастотного выходного кваэисинусоидального напряжения, в данном случае n=4. Напряжение, снимаемое с блока 1, поступает на вход и -разрядного двоичного счетчика 2, снимается и (в данном случае 4)прямоугольных разночастотных напряжений с отношением частот последующего и предыдущего напряжения равным двум, которые подаются на вход блока перемножения 3.
В блоке 3 осущеСтвляется формирование функций, входящих в аппроксимирующий ряд Уолша. Поскольку в данном ряде содержится только 2 » функций, у которых число переходов от одного уровня напряжения к другому, деленное на два, называемого частотой следования функций Уолша, равно йечетному числу, для случая n=4 содержится 4 функции Уолща с частотами следования соответственно равными 1,3,5,7. При этом аппроксимирующий ряд Уолша для этого, случая равен: ег
f(t)= Е.а„ иаЕ(1,Ы=МИ21L$4=30 (Ььы исйИ )1=о
-6,Swan( Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления с тиристорными преобразователями частоты для электротехнологии
Источник