逆變器(inverter)是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220v50HZ正弦或方波)。應(yīng)急電源,一般是把直流電瓶逆變成220V交流的。通俗的講,逆變器是一種將直流電(DC)轉(zhuǎn)化為交流電(AC)的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。
離網(wǎng)正弦波逆變器圖片
中文名稱 | 離網(wǎng)正弦波逆變器 | 性質(zhì) | 逆變器 |
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功能 | 把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電 | 組成 | 逆變橋、控制邏輯和濾波電路 |
逆變器在工作時(shí)其本身也要消耗一部分電力,因此,它的輸入功率要大于它的輸出功率。逆變器的效率即是逆變器輸出功率與輸入功率之比,即逆變器效率為輸出功率比上輸入功率。如一臺逆變器輸入了100瓦的直流電,輸出了90瓦的交流電,那么,它的效率就是90%。
變頻器是VFD/VVVF的中文譯名。
變頻器集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù),成為獨(dú)立的傳動元件。
變頻器的作用是改變交流電機(jī)供電的頻率和幅值,因而改變其運(yùn)動磁場的周期,達(dá)到控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
變頻器的出現(xiàn),使得復(fù)雜的調(diào)速控制簡單化,用變頻器+交流鼠籠異步電機(jī)組合替代了大部分原先只能用直流電機(jī)完成的工作,縮小了體積,降低了維修率,使傳動技術(shù)發(fā)展到新階段。
變頻器不同于本條目所說的反用換流器、逆變器、換向器。變頻器不僅要將直流電源逆變?yōu)榻涣鞴╇?,更需要先將交流電源連續(xù)整流為直流電源。
簡單的說,逆變器只是變頻器的輸出部分。
通俗地說,即應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制作的大功率電器產(chǎn)品,如電動機(jī)、壓縮機(jī)、繼電器等等。這類產(chǎn)品在啟動時(shí)需要一個(gè)比維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需電流大得多(大約在5-7倍)的啟動電流。例如,一臺在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)耗電150瓦左右的電冰箱,其啟動功率可高達(dá)1000瓦以上。此外,由于感性負(fù)載在接通電源或者斷開電源的一瞬間,會產(chǎn)生反電動勢電壓,這種電壓的峰值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于逆變器所能承受的電壓值,很容易引起逆變器的瞬時(shí)超載,影響逆變器的使用壽命。因此,這類電器對供電波形的要求較高。
準(zhǔn)正弦波也分為若干種,從與方波相差無幾的方形波到比較接近正弦波的圓角梯形波。我們這里僅討論方形波,這也是目前大部分市售高頻逆變器能夠提供的波形。這類準(zhǔn)正弦波逆變器可應(yīng)用于筆記本電腦、電視機(jī)、組合式音響、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、打印機(jī)、各種充電器、掌上電腦、游戲機(jī)、影碟機(jī)、移動DVD、 家用治療儀等等,輸出功率較大的逆變器還可以應(yīng)用于小型電熱器具如電吹風(fēng)機(jī)、電熱杯、廚房電器等等。但對感性負(fù)載類電器如電冰箱、電鉆等則不宜長時(shí)間使用準(zhǔn)正弦波逆變器供電。否則,將可能對逆變器和相關(guān)電器產(chǎn)品造成損壞或縮短預(yù)期使用壽命。如果一定要使用感性負(fù)載,建議選用儲備功率較大的準(zhǔn)正弦波逆變器,如本網(wǎng)站提供的超大峰值功率逆變器。在這里,著重談一下準(zhǔn)正弦波逆變器應(yīng)用于電視機(jī)(傳統(tǒng)顯示器類)的例子。電視機(jī)對逆變器有以下三條要求:首先,電視機(jī)在開機(jī)時(shí),消磁電路對電能有極大的瞬間需求,因此對逆變器的峰值功率要求很高。例如,一臺25吋數(shù)字彩電,正常工作狀態(tài)下的功耗約為80瓦,而開機(jī)的瞬間功率高達(dá)1450瓦。其次,因?yàn)殡娨暀C(jī)的場頻等于交流電網(wǎng)頻率,逆變器輸出交流電的頻率必須準(zhǔn)確。第三,逆變器不應(yīng)對電視機(jī)產(chǎn)生干擾。即使能滿足以上三個(gè)條件,電視機(jī)在使用準(zhǔn)正弦波交流電時(shí),畫面仍會有幾條固定的干擾紋,色彩也會輕微偏綠(使用老式電視機(jī)時(shí),偏色情況比較嚴(yán)重),但其它無異。
一些使用電動機(jī)的電器或工具,如電冰箱、洗衣機(jī)、電鉆等,在啟動的瞬間需要很大的電流來推動,一旦啟動成功,則僅需較小的電流來維持其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,對逆變器來說,也就有了持續(xù)輸出功率和峰值輸出功率的概念。持續(xù)輸出功率即是額定輸出功率;一般峰值輸出功率為額定輸出功率的2倍。必須強(qiáng)調(diào),有些電器,如空調(diào)、電冰箱等其啟動電流相當(dāng)于正常工作電流的3-7倍。因此,只有能夠滿足電器啟動峰值功率的逆變器才能正常工作。
300w純正弦波逆變器的價(jià)格是178 逆變器就是一種將低壓(12或24伏或48伏)直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電的電子設(shè)備。因?yàn)?..
直流電壓分兩路 一給前級IC供電產(chǎn)生一個(gè)KHZ級的控制信號 一路到前級功率管 由控制信號推動功率管不斷開關(guān)使高頻變壓器初級產(chǎn)生低壓的高頻交流電(此時(shí)的交流電雖然電壓低,但是頻率相當(dāng)高,目的就是...
你好,這里有幾款的價(jià)格給你參考下: 1.墨格純正弦波太陽能逆變器 1000W 12V24v轉(zhuǎn)220伏 ¥755.00 2. &n...
主要分兩類,一類是正弦波逆變器,另一類是方波逆變器。正弦波逆變器輸出的是同我們?nèi)粘J褂玫碾娋W(wǎng)一樣甚至更好的正弦波交流電,因?yàn)樗淮嬖陔娋W(wǎng)中的電磁污染。方波逆變器輸出的則是質(zhì)量較差的方波交流電,其正向最大值到負(fù)向最大值幾乎在同時(shí)產(chǎn)生,這樣,對負(fù)載和逆變器本身造成劇烈的不穩(wěn)定影響。同時(shí),其負(fù)載能力差,僅為額定負(fù)載的40-60%,不能帶感性負(fù)載(詳細(xì)解釋見下條)。如所帶的負(fù)載過大,方波電流中包含的三次諧波成分將使流入負(fù)載中的容性電流增大,嚴(yán)重時(shí)會損壞負(fù)載的電源濾波電容。針對上述缺點(diǎn),近年來出現(xiàn)了準(zhǔn)正弦波(或稱改良正弦波、修正正弦波、模擬正弦波等等)逆變器,其輸出波形從正向最大值到負(fù)向最大值之間有一個(gè)時(shí)間間隔,使用效果有所改善,但準(zhǔn)正弦波的波形仍然是由折線組成,屬于方波范疇,連續(xù)性不好??偫▉碚f,正弦波逆變器提供高質(zhì)量的交流電,能夠帶動任何種類的負(fù)載,但技術(shù)要求和成本均高。準(zhǔn)正弦波逆變器可以滿足我們大部分的用電需求,效率高,噪音小,售價(jià)適中,因而成為市場中的主流產(chǎn)品。方波逆變器的制作采用簡易的多諧振蕩器,其技術(shù)屬于50年代的水平,將逐漸退出市場。
逆變器根據(jù)發(fā)電源的不同,分為煤電逆變器,太陽能逆變器,風(fēng)能逆變器,核能逆變器。根據(jù)用途不同,分為獨(dú)立控制逆變器,并網(wǎng)逆變器。目前國內(nèi)市場逆變器的效率問題。 如同上文所述,逆變器在工作時(shí)其本身也要消耗一部分電力,因此,它的輸入功率要大于它的輸出功率。逆變器的效率即是逆變器輸出功率與輸入功率之比。如一臺逆變器輸入了100瓦的直流電,輸出了90瓦的交流電,那么,它的效率就是90%。目前世界上太陽能逆變器,歐美效率較高,歐洲標(biāo)準(zhǔn)是97.2%,但價(jià)格較為昂貴,國內(nèi)其他的逆變器效率都在90%以下,但價(jià)格比進(jìn)口要便宜很多.除了功率,波形以外,選擇逆變器的效率也非常重要,效率越高則在逆變器身上浪費(fèi)的電能就少,用于電器的電能就更多,特別是當(dāng)你使用小功率系統(tǒng)時(shí)這一點(diǎn)的重要性更明顯。
有源逆變器:是使電流電路中的電流,在交流側(cè)與電網(wǎng)連接而不直接接入負(fù)載的逆變器;
無源逆變器:使電流電路中的電流,在交流側(cè)不與電網(wǎng)連接而直接接入負(fù)載(即把直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可調(diào)頻率的交流電供給負(fù)載)的逆變器。
1、直流電壓要一致
每臺逆變器都有接入直流電壓數(shù)值,如12V,24V等,要求選擇蓄電池電壓必須與逆變器直流輸入電壓一致。例如,12V 逆變器必須選擇12V蓄電池。
2、逆變器輸出功率必須大于電器的使用功率,特別對于啟動時(shí)功率大的電器,如冰箱、空調(diào),還要留大些的余量。
3、正、負(fù)極必須接正確
逆變器接入的直流電壓標(biāo)有正負(fù)極。紅色為正極(+),黑色為負(fù)極(-),蓄電池上也同樣標(biāo)有正負(fù)極,紅色為正極(+),黑色為負(fù)極(-),連接時(shí)必須正接正(紅接紅),負(fù)接負(fù)(黑接黑)。連接線線徑必須足夠粗,并且盡可能減少連接線的長度。
4、應(yīng)放置在通風(fēng)、干燥的地方,謹(jǐn)防雨淋,并與周圍的物體有20cm以上的距離,遠(yuǎn)離易
燃易爆品,切忌在該機(jī)上放置或覆蓋其它物品,使用環(huán)境溫度不大于40℃。
5, 充電與逆變不能同時(shí)進(jìn)行。即逆變時(shí)不可將充電插頭插入逆變輸出的電氣回路中.
6、兩次開機(jī)間隔時(shí)間不少于5秒(切斷輸入電源)。
7、請用干布或防靜電布擦拭以保持機(jī)器整潔。
8、在連接機(jī)器的輸入輸出前,請首先將機(jī)器的外殼正確接地。
9、為避免意外,嚴(yán)禁用戶打開機(jī)箱進(jìn)行操作和使用。
10、懷疑機(jī)器有故障時(shí),請不要繼續(xù)進(jìn)行操作和使用,應(yīng)及時(shí)切斷輸入和輸出,由合格的檢修人員或維修單位檢查維修。
11、在連接蓄電池時(shí),請確認(rèn)您的手上沒有其它金屬物,以免發(fā)生蓄電池短路,灼傷人體。
12使用環(huán)境 基于安全和性能的考慮,安裝環(huán)境應(yīng)具備以下條件:
<1> 干燥:不能浸水或淋雨
<2> 陰涼:溫度在0℃與40℃之間
<3> 通風(fēng):保持殼體上5CM內(nèi)無異物,其它端面通風(fēng)良好
13. 安裝使用方法
<1> 將轉(zhuǎn)換器開關(guān)置于關(guān)(OFF)的位置,然后把雪茄頭插入車內(nèi)點(diǎn)煙器插口,確保插到位而接觸良好.
<2> 確認(rèn)所有電器的功率在G-ICE標(biāo)稱功率以下方可使用,將電器的220V插頭直接插入轉(zhuǎn)換器一端的 220V插座內(nèi),并確保兩個(gè)插座所有連接電器的功率之和在G-ICE標(biāo)稱功率以內(nèi).
<3> 開啟轉(zhuǎn)換器開關(guān),綠色指示燈亮,表示工作正常。
<4> 紅色指示燈亮,表示因過壓/欠壓/過載/過溫,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器關(guān)斷。
<5> 在很多情況下,由于車用點(diǎn)煙器插口輸出有限,使得正常使用時(shí)轉(zhuǎn)換器報(bào)警或關(guān)斷,這時(shí)只要發(fā)動車輛或減小用電功率即可恢復(fù)正常。
14.注意事項(xiàng)
<1> 電視機(jī),顯示器,電動機(jī)等在啟動時(shí)電量達(dá)到峰值,盡管轉(zhuǎn)換器可以承受標(biāo)稱功率2倍的峰值功率,但有些功率符合要求的電器的峰值功率可能會超過轉(zhuǎn)換器的峰值輸出功率,引發(fā)過載保護(hù),電流被關(guān)斷。同時(shí)帶動多個(gè)電器,可能發(fā)生這種情況,這時(shí)應(yīng)先關(guān)閉電器開關(guān),打開轉(zhuǎn)換器開關(guān),然后逐個(gè)打開電器開關(guān),并應(yīng)最先開啟峰值最高的電器。
<2> 在使用過程中,電瓶電壓開始下降,當(dāng)轉(zhuǎn)換器DC輸入端的電壓降到10.4-11V時(shí),報(bào)警器發(fā)出峰鳴聲,此時(shí)電腦或其它敏感電器應(yīng)及時(shí)關(guān)閉,若忽視報(bào)警聲,轉(zhuǎn)換器將在電壓到9.7-10.3V時(shí),自動關(guān)斷,這樣可以避免電瓶被過量放電.電源保護(hù)關(guān)斷后,紅色指示燈亮起.
<3> 應(yīng)及時(shí)啟動車輛,給電瓶充電,防止電量衰竭,影響汽車啟動和電瓶壽命.
<4> 盡管轉(zhuǎn)換器沒有過壓保護(hù)功能,輸入電壓超過16V,仍有可能損壞轉(zhuǎn)換器.
<5> 連續(xù)使用后,殼體表面溫度會上升到60℃,注意氣流通暢,易受高溫影響的物體應(yīng)遠(yuǎn)離.
1.1逆變器功率器件的選擇
目前,國內(nèi)的光伏發(fā)電系統(tǒng)(PhotoVoltaic Sys-tem,簡稱PVS)主要是以直流系統(tǒng)為主,但最普遍的用電負(fù)載是交流負(fù)載,這使直流供電的光伏電源很難作為商品普及推廣。同時(shí),由于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電可以不要蓄電池,且維護(hù)簡單,而節(jié)省投資是光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢。這些都必須采用交流供電方式,因此逆變器在PVS中的應(yīng)用也就越來越重要了。逆變器是將直流電變換為交流電的電力變換裝置,逆變技術(shù)在電力電子技術(shù)中已較為成熟。例如:UPS電源中的逆變器,變頻技術(shù)中的逆變技術(shù)、特種電源中的逆變技術(shù)和功率調(diào)節(jié)器中的逆變技術(shù)等,這些都已經(jīng)以產(chǎn)品的形式推向市場,并受到社會的廣泛認(rèn)可。
在小容量、低壓PVS中,功率器件多使用金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)。因其在低壓時(shí),具有較低的通態(tài)壓降和較高的開關(guān)頻率,但隨MOSFET電壓的升高,其通態(tài)電阻增大。因此,在大容量、高壓PVS 中,一般使用絕緣柵晶體管(IGBT)作為功率器件;在100kVA以上特大容量的PVS中,一般采用門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)作為功率器件。PVS中的逆變驅(qū)動電路主要針對功率開關(guān)管的門極驅(qū)動。要得到好的PWM脈沖波形,驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)很重要。近年來,隨著微電子及集成電路技術(shù)的發(fā)展,陸續(xù)推出了許多多功能專用集成芯片,如:HIP4801,TLP520,IR2130,EXB841等,它們給應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)帶來了極大的方便[1,2]。逆變電源中常用的控制電路主要是為驅(qū)動電路提供要求的邏輯和波形,如PWM,SPWM控制信號等。目前,較常用的芯片有國外生產(chǎn)的8XC196,MP16,PIC16C73 和國內(nèi)生產(chǎn)的TMS320F206,TMS320F240 ,SG3525 等。
1.2 PVS 中逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
在使用蓄電池儲能的太陽能PVS 中,蓄電池組的公稱電壓一般是12V,24V 或48V,因此,逆變電路一般都需進(jìn)行升壓來滿足220V 常用交流負(fù)載的用電需求。逆變器可按升壓原理的不同分為工頻和高頻兩種逆變器,應(yīng)用中它們的性能差別很大。
(1)工頻逆變器
圖1示出采用工頻變壓器升壓的逆變電路。它首先把直流電逆變成工頻低壓交流電;再通過工頻變壓器升壓成220V,50Hz的交流電供負(fù)載使用。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,各種保護(hù)功能均可在較低電壓下實(shí)現(xiàn)。因其逆變電源與負(fù)載之間存有工頻變壓器,故逆變器運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、過負(fù)荷能力和抗沖擊能力強(qiáng),且能夠抑制波形中的高次諧波成分。然而,工頻變壓器也存在笨重和價(jià)格高的問題,而且其效率也比較低。按目前水平制作的小型工頻逆變器,其額定負(fù)荷效率一般不超過90%,同時(shí)因工頻變壓器在滿負(fù)荷和輕負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)鐵損基本不變,因而使其在輕負(fù)荷下運(yùn)行的空載損耗較大,效率也較低。
(2)高頻逆變器
圖2示出采用高頻變壓器升壓的逆變電路。它首先通過高頻DC/DC 變換技術(shù),將低壓直流電逆變?yōu)楦哳l低壓交流電;然后經(jīng)過高頻變壓器升壓后,再經(jīng)過高頻整流濾波電路整流成通常均在300V以上的高壓直流電;最后通過工頻逆變電路得到220V工頻交流電供負(fù)載使用。由于高頻逆變器采用的是體積小,重量輕的高頻磁芯材料,因而大大提高了電路的功率密度,從而使逆變電源的空載損耗很小,逆變效率得到提高。通常,用于中小型PVS 中的高頻逆變器,其峰值轉(zhuǎn)換效率能達(dá)90% 以上。
比較兩種逆變器可知,高頻逆變器的體積小,重量輕,效率高,空載負(fù)荷低,但不能接滿負(fù)荷的感性負(fù)載,且過載能力差。
1.3 PVS 中逆變器輸出波形
(1)方波逆變器
圖3a
示出方波逆變器的輸出電壓波形。雖然方波逆變器具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低等優(yōu)點(diǎn),但也存在效率較低,損耗多,諧波成分大,使用負(fù)載受限制等缺點(diǎn)。當(dāng)負(fù)載為大功率電機(jī)負(fù)載或帶有變壓器的用電器負(fù)載時(shí),因其負(fù)載的飽和磁通都是按正弦波的上升速率設(shè)計(jì)的,而方波的上升速度過快,因而造成其鐵心飽和,負(fù)載會出現(xiàn)起動困難、鐵心過熱及發(fā)出噪聲等問題。而且方波逆變器的效率遠(yuǎn)低于修正波和正弦波逆變器的效率,一般不到60% 。由于太陽能PVS的發(fā)電成本較高,因此在太陽能PVS 電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)中,方波逆變器已經(jīng)很少應(yīng)用了。
(2)修正波逆變器
圖3b示出修正波逆變器的輸出電壓波形。與方波相比,修正波的波形有明顯改善,而且高次諧波含量也減少了。傳統(tǒng)的修正波逆變器是通過對方波電壓進(jìn)行階梯迭加而產(chǎn)生的,這種方式存在控制電路復(fù)雜,迭加線路所用的功率開關(guān)管較多,以及逆變器的體積和重量較大等諸多問題。近年來,隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,已普遍采用PWM脈寬調(diào)制方式生成修正波輸出。目前,修正波逆變器已廣泛用于邊遠(yuǎn)地區(qū)的用戶系統(tǒng),因?yàn)檫@些用戶系統(tǒng)對用電質(zhì)量要求不是很高,而它能夠滿足大部分用電設(shè)備的需求,但它還是存在20% 的諧波失真,在運(yùn)行精密設(shè)備時(shí)會出現(xiàn)問題,也會對通訊設(shè)備造成高頻干擾,因此此時(shí)必須使用正弦波逆變器。
(3)正弦波逆變器
圖3c
示出正弦波逆變器的輸出電壓波形。它的優(yōu)點(diǎn)是輸出波形好,失真度很低,且其輸出波形與市電電網(wǎng)的交流電波形基本一致,實(shí)際上優(yōu)良的正弦波逆變器提供的交流電比電網(wǎng)的質(zhì)量更高。正弦波逆變器對收音機(jī)和通訊設(shè)備及精密設(shè)備的干擾小,噪聲低,負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng),能滿足所有交流負(fù)載的應(yīng)用,而且整機(jī)效率較高;它的缺點(diǎn)是線路和相對修正波逆變器復(fù)雜,對控制芯片和維修技術(shù)的要求高,價(jià)格較貴。在太陽能發(fā)電并網(wǎng)應(yīng)用時(shí),為避免對公共電網(wǎng)的電力
污染,也必須使用正弦波逆變器。
2 太陽能PVS 中逆變器分類
2.1 獨(dú)立型逆變器
圖4示出獨(dú)立PVS 結(jié)構(gòu)圖。它通常由光伏陣列、蓄電池、控制器、逆變器及用電負(fù)載等5部分組成。
目前也有把蓄電池充放電控制器和逆變器做成一體的獨(dú)立型逆變器。例如:Solarix 正弦波逆變器,它既有將直流電逆變成交流電的功能;也有對蓄電池充放電進(jìn)行管理的功能。
根據(jù)獨(dú)立型逆變器在PVS 中的運(yùn)行特點(diǎn),可對用于獨(dú)立PVS 的逆變器進(jìn)行下述性能評價(jià)。
(1)可靠性
從以往PVS 的運(yùn)行來看,逆變器是影響系統(tǒng)可靠性的主要因素之一。由于獨(dú)立型逆變器一般工作在邊遠(yuǎn)地區(qū),一旦出現(xiàn)問題維修很不方便,所以獨(dú)立型逆變器的首要要求是必須運(yùn)行可靠安全。
(2)額定輸出容量
在獨(dú)立型逆變器中,額定輸出容量也是一個(gè)很重要的參考因素,它表示逆變器向負(fù)載供電的能力。額定輸出容量值高的逆變器可帶更多的用電負(fù)載。在此需特別指出的是,當(dāng)逆變器不是純阻性負(fù)載時(shí),逆變器的負(fù)載能力將小于它所給出的額定輸出容量值。
(3)逆變器效率
逆變器效率的高低對系統(tǒng)提高有效發(fā)電量和降低發(fā)電成本有著重要的影響。由于目前太陽電池的成本仍然比較高,而且近年也不會有大的降低,因此對于獨(dú)立型逆變器,則要求有高的效率,特別是低負(fù)荷供電時(shí),仍然有較高的效率,低的空載負(fù)荷是獨(dú)立PVS 中專用逆變器相對普通逆變器的更高要求。
(4)起動性能
一般電感性負(fù)載,如電機(jī)、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、大功率水泵等,在起動時(shí),功率可能是額定功率的5~6倍。因此,通常電感負(fù)載起動時(shí),逆變器將承受大的瞬時(shí)浪涌功率。逆變器應(yīng)保證在額定負(fù)載下可靠起動,高性能的逆變器可做到連續(xù)多次滿負(fù)荷起動而不損壞功率器件。小型逆變器為了自身安全, 有時(shí)需采用軟起動或限流起動。
(5)諧波失真
當(dāng)獨(dú)立型逆變器輸出波形是方波和修正波時(shí),逆變器的輸出電流中除了基波外還有高次諧波,高次諧波電流會在電感性負(fù)載上產(chǎn)生渦流等附加損耗,導(dǎo)致部件嚴(yán)重發(fā)熱,不利于電氣設(shè)備的安全。方波逆變器的諧波失真大約在40% 左右,一般只適用于電阻負(fù)載;修正波逆變器的諧波失真小于20%,適合用于大部分負(fù)載;正弦波逆變器的諧波失真小于3%,其波形質(zhì)量比市電電網(wǎng)的質(zhì)量還好,能夠適用于所有的交流用電負(fù)載。
(6) 輸出電壓穩(wěn)定能力
它指逆變器輸出電壓的穩(wěn)壓能力。獨(dú)立太陽能PVS中蓄電池端電壓在充放電過程中波動很大,通常鉛酸蓄電池端電壓的起伏可達(dá)標(biāo)稱電壓的30 %左右,這就要求逆變器有較好的調(diào)壓性能,能在較大直流輸入范圍內(nèi)保證正常工作。高頻逆變器因采用了二次調(diào)寬和二次穩(wěn)壓技術(shù),故相對工頻逆變器有更好的穩(wěn)定輸出電壓的能力。
中小功率逆變電源是戶用獨(dú)立交流光伏系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)之一,其可靠性和效率對推廣光伏系統(tǒng)、有效用能、降低系統(tǒng)造價(jià)至關(guān)重要?因而各國的光伏專家們一直在努力開發(fā)適于戶用的逆變電源,以促使該行業(yè)更好更快地發(fā)展。
逆變電源按變換方式可分為工頻變換和高頻變換。工頻變換是利用分立器件或集成塊產(chǎn)生50Hz方波信號,然后利用該信號去推動功率開關(guān)管,利用工頻升壓變壓器產(chǎn)生220V交流電。這種逆變電源結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,但由于電路結(jié)構(gòu)本身的缺陷,不適合于帶感性負(fù)載,如電冰箱、電風(fēng)扇、水泵、日光燈等。另外,這種逆變電源由于采用了工頻變壓器,因而體積大、笨重、價(jià)格高。目前主要用在大型太陽能光伏電站。
20世紀(jì)70年代初期,20kHzPWM型開關(guān)電源的應(yīng)用在世界上引起了所謂"20kHz電源技術(shù)*"。這種變換思想當(dāng)時(shí)即被用在逆變電源系統(tǒng)中,但由于當(dāng)時(shí)的功率器件昂貴,且損耗大,高頻高效逆變電源的研究一直處于停滯狀態(tài)。到了80年代以后,隨著功率MOSFET工藝的日趨成熟及磁性材料質(zhì)量的提高,高頻變換逆變電源才走向市場。
高頻變換逆變電源是通過高頻DC/DC變換技術(shù),先將低壓直流變?yōu)楦哳l低壓交流,經(jīng)過脈沖變壓器升壓后再整流成高壓直流。由于在DC/DC變換中采用了PWM技術(shù),因而在此可得到一穩(wěn)定的直流電壓,利用該電壓可直接驅(qū)動交流節(jié)能燈、白熾燈、彩電等負(fù)載。若對該高壓直流進(jìn)行類正弦變換或正弦變換,即可得到220V、50Hz類正弦波交流電或220V、50Hz正弦波交流電。這種逆變器由于采用高頻變換(現(xiàn)多為20kHz~200kHz),因而體積小、重量輕,再由于采用了二次調(diào)寬及二次穩(wěn)壓技術(shù),因而輸出電壓非常穩(wěn)定,負(fù)載能力強(qiáng),性能價(jià)格比高,是目前可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中首選產(chǎn)品。在國外發(fā)達(dá)國家的中小交流光伏系統(tǒng)中得到普遍的使用,但在國內(nèi),由于技術(shù)方面的原因及市場的混亂,一些逆變電源廠家一直在推廣工頻變換逆變電源,有的為了降低成本甚至使用低硅硅鋼片,這樣的逆變電源充斥市場,使得交流光伏系統(tǒng)的綜合成本升高,將會阻礙交流光伏系統(tǒng)的推廣,這對行業(yè)的發(fā)展是很不利的。
a.可靠性
目前,高頻變換中小功率逆變電源存在的問題主要是可靠性不高。我們多年的研究、生產(chǎn)及使用說明:影響高頻變換中小功率逆變電源壽命的主要因素有電解電容器、光電耦合器及磁性材料。
實(shí)踐證明:追求壽命的延長要從設(shè)計(jì)方面著手,而不是依賴于使用方。降低器件的結(jié)溫,減少器件的電應(yīng)力,降低運(yùn)行電流及采用優(yōu)質(zhì)的磁性材料等措施可大大提高其可靠性。國內(nèi)之所以有人對高頻變換逆變電源的可靠性產(chǎn)生懷疑,一個(gè)重要的原因是一些廠家為了降低成本而仍使用70年代研制的第一代磁性材料,如TDK的H35、FDK的H45等,由于這種磁性材料的飽和磁通密度及居里溫度點(diǎn)較低,因而在功率較大時(shí)長時(shí)間使用極易出故障。我們使用80年代中后期研制的第三代磁性材料,如TDK的H7C4、FDK的H63B和H45C、西門子的N47和N67,不但能有效地提高轉(zhuǎn)換效率,而且大大提高了逆變電源可靠性。事實(shí)上,彩電及計(jì)算機(jī)中使用的開關(guān)電源也證明了高頻變換方式的可靠性。用戶的長時(shí)間使用也證明了我們目前生產(chǎn)的高頻變換中小功率逆變電源具有高的可靠性和效率,完全可與MASTERVOLT等大公司的產(chǎn)品相媲美。
b.效率
要提高逆變電源的效率,就必須減小其損耗。逆變電源中的損耗通??煞譃閮深?導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗。導(dǎo)通損耗是由于器件具有一定的導(dǎo)通電阻Rds,因此當(dāng)有電流流過時(shí)將會產(chǎn)生一定的功耗,損耗功率Pc由下式計(jì)算:Pc=I2×Rds。在器件開通和關(guān)斷過程中,器件不僅流過較大的電流,而且還承受較高的電壓,因此器件也將產(chǎn)生較大的損耗,這種損耗稱為開關(guān)損耗。開關(guān)損耗可分為開通損耗、關(guān)斷損耗和電容放電損耗。
開通損耗? Pon=?1/2 ×Ip×Vp×ts×f?
關(guān)斷損耗? Poff=1/2×Ip×Vp×ts×f?
電容放電損耗? Pcd=(1/2)×Cds×Vc2×f?
總的開關(guān)損耗? Pcf=Ip×Vp×ts×f+?1/2 ×Cds×Vc2×f。
式中:Ip為器件開關(guān)過程中流過的電流最大值;
Vp為器件開關(guān)過程中承受的電壓最大值;
ts為開通關(guān)斷時(shí)間;
f為工作頻率;
Cds為功率MOSFET的漏源寄生電容。
現(xiàn)代電源理論指出:要減小上述這些損耗,就必須對功率開關(guān)實(shí)施零電壓或零電流轉(zhuǎn)換,即采用諧振型變換結(jié)構(gòu)。
可以參考:
<HS150K3光伏并網(wǎng)逆變器使用說明書>
隨著諧振開關(guān)電源的發(fā)展,諧振變換的思想也被用在逆變電源系統(tǒng)中,即構(gòu)成了諧振型高效逆變電源。該逆變電源是在DC/DC變換中采用了零電壓或零電流開關(guān)技術(shù),因而開關(guān)損耗基本上可以消除,即使當(dāng)開關(guān)頻率超過1MHz以上后,電源的效率也不會明顯降低。實(shí)驗(yàn)證明:在工作頻率相同的情況下,諧振型變換的損耗可比非諧振型變換降低30%~40%。目前,諧振型電源的工作頻率可達(dá)500kHz到1MHz。
另外值得注意的是,光伏系統(tǒng)用中小功率逆變電源的研究正朝著模塊化方向發(fā)展,即采用不同的模塊組合,就可構(gòu)成不同的電壓、波形變換系統(tǒng)。
毫無疑問,光伏系統(tǒng)用中小功率逆變電源會采用高頻變換電路結(jié)構(gòu)。在一些技術(shù)細(xì)節(jié)上,也會有別于其它場合使用的逆變電源,如除了追求高可靠、高效率外,還應(yīng)針對光伏行業(yè)的特點(diǎn),將控制、逆變有效地合二為一,即光伏逆變電源在設(shè)計(jì)上應(yīng)具有過壓、欠壓、短路、過熱、極性接反等保護(hù)功能。這樣做不但降低了系統(tǒng)的造價(jià),而且提高了系統(tǒng)的可靠性。
1.汽車上的逆變器所獲得的220V電,是220V 50HZ,高檔點(diǎn)的是正弦波的,便宜的一般是方波的。
正弦波的那種和接插座上用的電,是一樣的,而方波的其實(shí)也可以用,只不過如果用風(fēng)扇等有電機(jī)的設(shè)備,會有一些噪音,之所以用方波,就是因?yàn)檫@種調(diào)制方式成本比較低。一般,車載的這個(gè)逆變器,功率最大不過500瓦,空調(diào)一般都700多瓦,而且,你真的那么想把家用空調(diào)裝車上?汽車?yán)锏目照{(diào),包括那些大客車,都是讓引擎直接驅(qū)動壓縮機(jī)的,不是用電的,如果中間多一個(gè)電的轉(zhuǎn)換過程,損耗就更大了。而且也不好裝,還不如用汽車空調(diào)。
2.接筆記本,,電視,碟機(jī)之類的東西,只要在他的額定功率下使用,都沒問題 但是需要注意 他是接在汽車蓄電池上的,雖然他一般都是11V就自動保護(hù)斷電,避免電壓過低導(dǎo)致車無法啟動,但是還是不適宜在引擎不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下用,,所以如果用負(fù)載比較大,還是建議啟動引擎。如果是給手機(jī)充電倒沒什么問題。
3.電動車上,有一個(gè)叫DC-DC的模塊,他也叫 直流轉(zhuǎn)換器,這個(gè)模塊輸入48V,輸出12V,那么你只要購買一個(gè)12V輸入的車載逆變器就可以使用。當(dāng)然若你能買到48V輸入的逆變器更好,但估計(jì)很難買到 而且,這個(gè)模塊一般只能提供5A電流,最多不過10A,而且車燈什么的也要用,所以很容易過載,建議,如果可以,多買一個(gè) 直流轉(zhuǎn)換器,這個(gè)轉(zhuǎn)換器專門給你那逆變器供電,然后如果直流轉(zhuǎn)換器只能提供5A,那么逆變器輸入就應(yīng)當(dāng)小于5A,否則可能會損壞那模塊, 當(dāng)然有一些直流轉(zhuǎn)換器電流是很大的,如果修車的地方?jīng)]有,可以到一些電器店或叫他們修理的給你進(jìn)一個(gè)大電流的,或者多個(gè)直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)也可以,總之,不要讓他過載就可以 。
4.在目前的城市軌道車輛上有一種vvvf牽引逆變器,用于變頻變壓,在列車牽引時(shí)將高壓(一般為dc750V或DC1500V)變?yōu)轭l率和電壓可調(diào)的三相電供給牽引電動動機(jī)使用,在制動時(shí)可以把列車慣性帶動牽引電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)出的三相電能轉(zhuǎn)換為直流電反饋回電網(wǎng)或通過能量消耗模塊消耗掉。
多重串聯(lián)型逆變器應(yīng)用于電動汽車有諸多優(yōu)點(diǎn)。串聯(lián)結(jié)構(gòu)輸出電壓矢量種類大大增加,增強(qiáng)了控制的靈活性,提高了控制的精確性;同時(shí)降低了電機(jī)中性點(diǎn)電壓的波動。逆變器的旁路特點(diǎn)可提高充電和再生制動控制的靈活性。
隨著人們對城市環(huán)境的日益關(guān)切,電動汽車的發(fā)展得到了一個(gè)難得的機(jī)遇。在城市交通中,電動大客車由于載量大,綜合效益高,成為優(yōu)先發(fā)展的對象。電動大客車大都采用三相交流電機(jī),由于電機(jī)功率大,三相逆變器中的器件需要承受高電壓和大電流應(yīng)力的作用,較高的dv/dt又使電磁輻射嚴(yán)重,并且需要良好的散熱。
而采用多重串聯(lián)型結(jié)構(gòu)的大功率逆變器則降低了單個(gè)器件承受的電壓應(yīng)力,降低了對器件的要求;降低了dv/dt值,減少了電磁輻射,器件的發(fā)熱也大大減少;由于輸出電平種類增加,控制性能更好。
多重串聯(lián)型逆變器適用于大功率的電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)。采用多重串聯(lián)型結(jié)構(gòu),可降低多個(gè)蓄電池串聯(lián)帶來的危險(xiǎn),降低器件的開關(guān)應(yīng)力和減少電磁輻射。但需要的電池?cái)?shù)增加了2倍。
多重串聯(lián)型結(jié)構(gòu)輸出電壓矢量種類大大增加,從而增強(qiáng)了控制的靈活性,提高了控制的精確性;同時(shí)降低電機(jī)中性點(diǎn)電壓的波動。為維持每組蓄電池電量的均衡,在運(yùn)行時(shí)需要確保電池的放電時(shí)間一致。通過旁路方式,可靈活地對蓄電池組充電,還可控制再生制動的力矩。
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提出了一種機(jī)載電源用基準(zhǔn)正弦波發(fā)生器,它利用階梯波經(jīng)過濾波產(chǎn)生正弦波,電路結(jié)構(gòu)簡單,諧波較小,且能跟蹤輸出電壓的變化,是一種較好的基準(zhǔn)正弦波發(fā)生器。文中詳細(xì)分析了它的電路組成與工作原理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,該正弦波發(fā)生器能跟蹤輸出電壓的變化并產(chǎn)生出較好的基準(zhǔn)正弦波。
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湖南工程學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱 電力電子技術(shù) 課題名稱 SG3525 正弦波逆變電源設(shè)計(jì) 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 2013年 12 月 16 日 等級 : 1 湖南工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 課程名稱 單片機(jī)原理及應(yīng)用 課 題 智能密碼鎖設(shè)計(jì) 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 審 批 任務(wù)書下達(dá)日期 2013 年 12 月 16 日 設(shè)計(jì)完成日期 2013 年 12 月 27 日 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求 一. 設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1. 電路功能: 1) 逆變就是將直流變?yōu)榻涣鳌?由波形發(fā)生器產(chǎn)生 50Hz、幅度可變的 正弦波,與鋸齒波比較后,再通過 PWM電路,輸出 SPWM波,經(jīng) 過驅(qū)動電路驅(qū)動逆變電路進(jìn)行逆變, 再經(jīng)過高頻變壓器與濾波電 路輸出 -50Hz 的正弦波。 2) 電路由主電路與控制電路組成, 主電路主要環(huán)節(jié):高頻逆變電路、 濾波環(huán)節(jié)??刂齐娐分?