Инвертор ( рус. инвертор, англ. invertor, нем. Inverter m, Negator m, Invertor m, Wechselrichter m, Umkehrröhre f ) — преобразователь постоянного тока в переменный однофазный или многофазный ток, силовой генератор переменного тока.
В зависимости от способа реализации, инверторы подразделяются на:
- электромашинные инверторы;
- автономные электронные инверторы.
Электромашинный инвертор
Электромашинный инвертор выполняется по схеме двухмашинные агрегата, в состав которого входит двигатель постоянного тока и присоединенный к нему генератор переменного тока. Используется в промышленности при необходимости регулирования частоты и / или напряжения в широком диапазоне значений с возможностью подключения нагрузки большой мощности (до десятков и сотен киловатт).
Преимущества: большая мощность, высокое качество выходного напряжения.
Недостатки: большие средства и масса, наличие механических движущихся частей, относительно небольшой диапазон регулирования частоты.
Электронный инвертор, как правило, питается от аккумуляторов постоянного тока, поэтому такой инвертор часто называют автономным.
Коммутация тока в таком инверторе осуществляется независимо от процессов во внешних электрических цепях благодаря наличию дополнительных коммутирующих устройств внутри самого инвертора, выполненных на транзисторах или тиристорах . Средства управления коммутацией являются одними из наиболее ответственных элементов в автономных инверторах.
Инверторы малой мощности (единицы, редко — десятки ватт) выполняют на транзисторах, работающих в линейном режиме. Преимуществом таких инверторов является схемотехническая простота и относительно высокое качество выходного напряжения; недостатком — небольшой КПД .
Импульсные инверторы малой и средней мощности выполняют на коммутирующих приборах, работающих в ключевом режиме. Эти инверторы, в свою очередь, можно разделить на два класса. К первому классу следует отнести полностью управляемые силовые полупроводниковые приборы (силовые транзисторы и тиристоры). Второй класс составляют тиристоры, дополнены специальными узлами принудительной коммутации, например в виде предварительно заряженных конденсаторов и вспомогательных тиристоров (их использование связано со спецификой процесса закрывания открытого тиристора на постоянном токе, заключается в необходимости подачи противоположного по знаку тока).
Преимущества таких инверторов: низкая стоимость и масса, высокий КПД, возможность регулирования частоты в широком диапазоне; недостатки: низкое качество выходного напряжения, генерация электрических и радиозбурень в широком диапазоне частот.
Инверторный кондиционер — торговое название кондиционеров воздуха, у которых есть возможность изменения частоты вращения двигателя компрессора ( инвертор — от лат Inverto — переворачиваю, обращаю, изменяю). Блок управления в таких кондиционерах преобразует переменное напряжение питания промышленной частоты в постоянное напряжение, а затем из нее генерирует переменное напряжение необходимой частоты. Такое преобразование позволяет выбирать дешевый двигатель компрессора и в широких пределах регулировать его скорость вращения. Благодаря такой технологии инверторные кондиционеры более экономичны и обеспечивают более гибкую и точную поддержание температуры, чем кондиционеры с обычным компрессором. Кроме того, они могут работать в более широком диапозоне внешних температур.
Первый инверторный кондиционер появился в 1981 году в Япония. Сегодня инверторная технология используется практически у всех производителей климатического оборудования наравне с обычными кондиционерами.
Преимущества инверторных кондиционеров по сравнению с неинверторными заключаются в том, что в неинверторных моделях заданная температура поддерживается периодическими включения-выключения. При постоянных включении такой кондиционер потребляет избыточное мощность (в несколько раз большую номинальной) через переходные процессы. Кроме того, периодическое отключение такого кондиционера приводит к потерям тепла (холода) от хладоагента, который из-за отключения компрессора остается за пределами кондиционированного помещения. В инверторных кондиционерах эти явления проявляются в гораздо меньшей степени.
Преимущества
- быстрый выход на заданный температурный режим (примерно в 2 раза быстрее, чем на инверторных моделях);
- возможность более точного поддерживать установленную температуру за счет плавного управления скорости вращения двигателя компрессора;
- вентилятор двигателя на малых оборотах компрессора снижает уровень шумов внутреннего и наружного блока (от 20 до 26 дБ);
- при правильном выборе мощности потребления электроэнергии по сравнению неинверторные кондиционером аналогичной производительности уменьшается до 3-х раз.
- высокий коэффициент мощности и отсутствие реактивных составляющих потребления тока при работе компрессора снижает нагрев проводов силовой сети.