Kodin aurinkovoimalan invertteri

Energia-alalla on usein tarpeen muuntaa tietyt määrät toisiksi, koska sähköenergiaa tuotetaan vaihto- tai tasavirran lähteillä. Heille luodaan vastaavia kuluttajia: sähkömoottorit, muuntajalaitteet, kodinkoneet.

Monilla teollisuudenaloilla, kuten vaihtoehtoisen energian alalla, on tarpeen hyödyntää kuluttajia yhdistetyistä lähteistä. Ladattavat akut ladataan, ja elektroniset laitteet, tietokonelaitteet toimitetaan tasavirralla tai puhdistetaan sähkövirran generaattoreista pyörivällä sähkömagneettisella kentällä.

Kotitalouksien tasavirtalähteiden sinimuotoisten harmonisten harmonisten sähkömoottorien käänteinen tehtävä ratkaistaan ​​muuttamalla sähkö muuttuvaksi käyttämällä erityisesti suunniteltuja monimutkaisia ​​sähkörakenteita, joita kutsutaan inverttereiksi.

Taajuusmuuttajan tarkoitus ja tehtävät

Yhdistämällä aurinkoasemalle kuluttajat ja akut, invertterit jaetaan:

• verkottuminen,

• omavarainen,

• hybridi.

Verkkomallit, joiden merkintä on on grid, toimivat aurinkovoimalaitokselta julkisen sähköverkon kuormituksella. Niitä käytetään eniten järjestelmissä, joiden kapasiteetti ylittää 10 kW, tyypillisesti käytettäväksi Euroopan maissa. Venäjällä vihreän tariffin määräykset eivät anna yksilöille oikeutta käyttää tätä menetelmää.

Itsenäiset taajuusmuuttajat edustavat "off grid". Ne ovat yhteydessä kotitalouksien kotitalouksiin ja saavat virtaa ladattavat paristotladataan aurinkomoduuleilla ohjaimien kautta.

Hybridirakenteet käyttävät molempia kytkentätapoja. Ne sekoittuvat hyvin keskeytymättömillä virtalähdepiireillävoi ohjaimen automaation avulla toimia tarvittaessa akusta ja / tai aurinkomoduulista.

Taajuusmuuttajan periaatteet

Käytön aikana pieni osa käytetystä energiasta menetetään piirielementtien ja sivuprosessien kuumentamisessa. Siksi lähtöteho on aina pienempi kuin käytetty. Hyvän suunnittelun hyötysuhde määräytyy tehokkuuden avulla, jonka arvo on 90 - 95%.

Taajuusmuuttajaa pidetään jaksollisen jännitteen generaattorina, joka on muodoltaan hyvin lähellä sinimuotoisia harmonisia tai eroaa siitä merkittävästi lähtösignaalin muodossa.

Taajuusmuuttajan tuottama sinimuotoisen värähtelyn ja sen analogin kuvaaja

Kaavio näyttää siniaallon ja näkyvän jännitteen päätaajuudet vaihtosuuntaajan ulostulossa, jota yleisesti kutsutaan ”Meanderiksi”, lähellä tyyppiään. Riippuen suunnittelun monimutkaisuudesta ja mahdollisuuksista toteuttaa erilaisia ​​toimintoja sen avulla, mutterin muoto voi olla vielä lähempänä sinin ominaisuuksia tai karhennettu, muistuttaen tavallisia trapezoideja tai jopa suorakulmioita jokaisella puoliaallolla niiden ulkonäön perusteella.

Kierteen yksinkertaistettu muoto sopii paremmin laitteille, joissa ei ole induktiivisia kuormia ja jotka kuluttavat sähkövoiman aktiivista komponenttia. Se on erilainen termoelektriset lämmittimet (merkintä "TEN"), hehkulamppuvalaisimet ja vastaavat resistiiviset rakenteet.

Kierteen muodolla voi olla tietty vaikutus vaihtovirtasähkömoottorien laitteisiin ja kodinkoneiden muuntajakokoonpanoihin. Ihanteellinen ratkaisu heidän työhönsä on puhdas sini. Siksi kompleksiset invertterit, jotka tuottavat lähtöjännitteen hyvin lähellä sinimuotoisia harmonisia, ovat houkuttelevammat laitteille. Mutta niiden tuotantokustannukset ovat korkeammat.

Kiertosuunnan erityinen tarkkuus sinimuotoon on tärkeä tarkkuusmittauslaitteissa, lääketieteellisissä laitteissa, ammatillisissa äänijärjestelmissä ja tietoliikennelaitteissa.

Suunnitteluominaisuudet

Venäjän kotiteollisuuden aurinkovoimalaitoksilla on suurin kysyntä piireillä, jotka luovat vaiheen vaihtojännitettä, jonka arvo on 220 volttia.

Tasavirtan muuntamiseksi taajuusmuuttaja voi toimia muuntajapiirin mukaisesti tai ilman sitä. Muuntajan läsnäolo vaikeuttaa huomattavasti suunnittelua, mutta antaa sinun luoda laadukkaan lähtösignaalin.

Laitteen jäähdytysjärjestelmä voi käyttää pakkopuhallinta. Kalliissa malleissa kiinnitetään huomiota:

• hiljaisuus,

• useiden toimintatapojen käyttö kuormasta riippuen (etenkin ylikuumenemisen yhteydessä).

Teollisuuden valmistamat vaihtosuuntaajat voidaan yhdistää yksivaiheisista järjestelmistä kolmivaiheisiin laitteisiin, joiden teho on suurempi. Hän pystyy suorittamaan erilaisia ​​tehtäviä ylijäämätuotannon siirtämiseen teollisuusverkkoon.

Taajuusmuuttajan valinnan perussäännöt

DC-kodinkoneet ja akut toimivat vakiona 12/24/36/48 voltilla suunnittelustaan ​​riippuen. Kunkin määritellyn jännitetyypin invertterien valmistajat vapauttavat laitteistonsa. Tätä tulisi analysoida mallia valittaessa.

Taajuusmuuttajaa käytettäessä tulisi ottaa huomioon seuraavat seikat:

• Virrankulutus huipulla

• neljä toimintavaihetta: käynnistystila, sähkön pitkäaikaisen muuntamisen vaihe nimellisteholla, tyhjäkäynnillä, ylikuormituksella.

Kuluttajien huipputeho mitataan tietyssä vaiheessa kriittisiä kuormia luotaessa, ja se voi merkittävästi ylittää vakioverkon nimellisarvot ~ 220V / 50Hz.

Käynnistystilassa taajuusmuuttajat kykenevät toimittamaan liiallista tehoa lyhyen ajan moottorien käynnistysajan (useita millisekuntia) ja kapasitiivisten kuormien käyttöönoton. Tämä tila on ominainen kytkettäessä jääkaapit, pesukoneet ja astianpesukoneet.

Jatkuvan toimintatilan tulee vastata valitun rakenteen nimellisominaisuuksia.

Laitteen virrankulutus ilman lähtökuormaa ei saisi ylittää 1% korkealaatuisten mallien nimellisarvosta.

Ylikuormitusvaiheen aikana tietyn tyyppiset taajuusmuuttajat voivat siirtää luotettavasti tehoa, joka ylittää 50% nimellisarvosta puolen tunnin kuluessa. Mutta tämä kyky on erilainen jokaisessa laitteen mallissa.

Ihanteellisen kuorman suuruuden määrittäminen on erittäin ongelmallista. Siksi invertterit valitaan luomalla tehoreservi, jonka marginaali voi olla jopa 20% laskettuista arvoista.

Laajassa kotiverkossa kuorma voi jatkuvasti vaihdella laajalla arvolla. Tämän luonteen vuoksi suositellaan ostamaan ei yhtä tehokasta taajuusmuuttajaa, vaan laskemaan käytetyn kapasiteetin optimaalinen vaiheiden lukumäärä useiden mallien hankkimiseksi. Vaihtoehtoisesti automaatiopiiri vaihtaa laitteiden resurssien taloudellisen ja optimaalisen käytön.

Sisäänrakennettujen suojausten läsnäolo luonnehtii taajuusmuuttajan laatua, joka tulisi poistaa käytöstä, kun:

• syöttöjännitteen poikkeama ylemmällä ja alemmalla tasolla,

• oikosulku lähtöpiirissä,

• ylikuormitukset virrassa ja lämpötilassa.

Tapauksissa, joissa kuorma lasketaan minimiarvoihin, automaatiopiiri voi asettaa taajuusmuuttajan valmiustilaan. Mutta tämä toiminto ei ole luontainen kaikille malleille.

Mekaanisen rakenteen lujuus ja luotettavuus

Vaihtosuuntaajan asennuspaikan valintaan vaikuttaa sen kotelon valmistuslaatu. Ulkoilmaolosuhteissa käytetään sinetöityjä malleja, jotka luokitellaan IP65-indeksillä (lyhenne sanoista Ingress Protection Rating). Järjestelmä analysoi sähkölaitteiden koteloiden suojausastetta veden ja hiukkasten tunkeutumiselta kansainvälisten standardien mukaisesti.Se sietää ankaria käyttöolosuhteita kaikissa sääoloissa.

Asennuksen, lastaus- ja purkutoimintojen laatuun vaikuttavat rungon kokoonpano ja päälaitteiden mukana toimitettujen komponenttien täydellisyys.

Piirin asennussuositukset

Aluksi suositellaan kaikkien kuluttajien kytkemistä taajuusmuuttajan lähtöpiireihin, vasta sitten kytkettäessä syöttöpiirejä.

Joutokäynnillä paristoissa ja aurinkomoduuleissa on yli 20 V, mikä aiheuttaa korkeaa jännitettä elektrolyyttikondensaattorit. Ja ne puolestaan ​​alkavat purkauspulssien purkamisen aikana lähtöpiireissä tapahtuvien manipulointien aikana.

Artikkelin jatko:Kuinka asentaa ja käyttää aurinkopaneeleja