Інвертор SW-GP600/12C, 600W — пристрій, призначений для резервного електропостачання приладів або офісної електроніки в разі перебоїв з подачею електрики. Інвертор автоматично заряджає підключені зовнішні акумуляторні батареї (АБ) і самостійно переключає режими роботи, залежно від наявності або відсутності мережі.
Основна задача інвертора (ИБП) — перетворення, зарядка та подача електроенергії з підключених зовнішніх акумуляторних батарей.
Як вибрати ІБП під свої потреби?
- Визначте прилади, які ви плануєте підключити до ІБП.
- Дізнайтеся параметри напруги та сили току для кожного пристрою. Ці дані можна знайти в технічній документації обладнання.
- Розрахуйте номінальну потужність (Вт/кВт) кожного приладу, помноживши напругу на силу току. Складіть результати, щоб отримати загальну потужність, необхідну для роботи ІБП.
- Додайте до отриманого значення запас 15–25% або більше, щоб врахувати можливе зростання споживання енергії або підключення додаткових пристроїв.
- Для розрахунку запасу помножте кінцеву потужність на коефіцієнт 1,15 (для 15%), 1,25 (для 25%) і так далі.
- Порівняйте кінцевий показник потужності з номінальною потужністю ІБП. Рекомендується вибирати пристрій з запасом не менше 30%.
Приклад: Якщо ви плануєте підключити пристрій з індуктивним навантаженням, наприклад, холодильник, пилосос або насос, який у звичайному режимі споживає 300 Вт, а пусковий ток становить близько 5 ампер, то знадобиться ІБП з потужністю приблизно 900 Вт (300 × 3), оскільки такі пристрої мають значний пусковий струм.
Як підключити акумулятор для збільшення ємності або напруги?
Існує два способи підключення акумуляторів постійного струму для перетворення енергії в змінний струм напругою 220 В.
При послідовному підключенні акумуляторів напруга збільшується, в той час як ємність залишається незмінною. Для стабільної роботи батареї необхідно, щоб акумулятори були однакової ємності і від одного виробника. Це дозволить забезпечити рівномірний процес зарядки і скоротити тривалість зарядного циклу. Зарядний пристрій не розпізнає, що один акумулятор може мати меншу ємність, а інший — більшу, і буде намагатися зарядити їх одночасно, що може зайняти більше часу.
При паралельному підключенні акумуляторів збільшується загальна ємність, але рівень напруги не змінюється. Акумулятори, що використовуються в такій конфігурації, повинні бути одного типу та приблизно одного строку експлуатації. З'єднувальні дроти рекомендується робити короткими та з великим перерізом, щоб уникнути втрат напруги.
Обидва методи підключення можна комбінувати, однак це слід робити тільки за участю кваліфікованих фахівців.
Типи навантажень:
Активні навантаження.
Найбільш прості типи навантажень, при яких вся споживана енергія повністю перетворюється в тепло.
Приклади: лампи розжарювання, обігрівачі, електричні плити, праски. Принцип розрахунку для таких пристроїв зрозумілий: якщо їх сумарна потужність складає 2 кВт, то для їх роботи знадобиться рівно 2 кВт. Ці прилади не містять індуктивних або ємнісних компонентів. Електроенергія перетворюється виключно в світло або тепло. Для обчислення потужності такого пристрою використовується формула: ток навантаження множиться на напругу. Наприклад, електроплита з напругою 220 В і током 4,5 А буде споживати: 4,5 × 220 = 990 Вт.
Змішані активно-індуктивні навантаження.
В умовах побутового використання багато приладів характеризуються змішаною природою навантаження, об'єднуючи активну та індуктивну потужність. Окрім корисної (активної) потужності, такі пристрої також споживають реактивну потужність, що підвищує загальний рівень споживання енергії. При розрахунку споживаної потужності враховується добуток тока і напруги.
Приклад: компресор холодильника при ввімкненні може споживати в 2,5 рази більше енергії, ніж у стандартному режимі роботи. Гідравлічний насос для свердловини при запуску споживає в 3,2 рази більше, ніж в установленому режимі.
Реактивні навантаження.
Включають в себе ємнісні та індуктивні компоненти, які здатні накопичувати енергію і віддавати її назад в мережу. Приклади: електродвигуни, електричні м'ясорубки, холодильники, побутові інструменти (пилососи, кухонні комбайни). В загальному, сюди входять будь-які пристрої з компресорами або електродвигунами. В ланцюгах змінного струму розрахунок потужності ведеться з урахуванням синусоїдальних змін напруги і струму. Це призводить до введення поняття повної потужності (S), яка включає в себе активну потужність (P) і реактивну потужність (Q).
Типи інверторів за функціональністю
-
Інвертор базовий. Цей пристрій виконує перетворення постійного струму (з напругою 12/24/48/60 В) в змінний струм напругою 220 В. Такий інвертор вимагає додаткових зусиль, оскільки для його використання необхідно окреме зарядне пристрій, а також регулярний контроль заряду підключених акумуляторів.
-
Джерело безперебійного живлення (ИБП). Пристрій поєднує функції інвертора і мережевого байпаса, забезпечуючи більш зручне та автоматизоване використання.
Переваги та недоліки інверторів з чистою та апроксимованою синусoidою
- Чиста синусоїда: такі інвертори мають компактні розміри, хоча і більшу вагу. Вони відрізняються високою якістю роботи, достовірними параметрами потужності і більш якісним вибором внутрішніх компонентів. Хоча їх вартість вища, потужність може досягати 8 кВт. Інвертори з чистою синусоїдою генерують вихідний сигнал, аналогічний сигналу побутової електромережі. Це забезпечує стабільну напругу і дозволяє працювати з будь-яким типом навантаження.
Примітка: Для пристроїв з індуктивними та ємнісними навантаженнями необхідно вибирати інвертор з запасом потужності, що перевищує фактичну нагрузку в два рази.
Інвертори з апроксимованою синусоїдою виділяються невеликими габаритами і малим вагою. На практиці заявлені характеристики потужності часто виявляються завищеними: виробники вказують значення вище реальних. Потужність таких пристроїв зазвичай наводиться в кВА, що візуально здається більш вражаючим, ніж еквівалент в кВт. Внутрішні компоненти інверторів цієї категорії вважаються бюджетними, а їх вартість, незважаючи на поточну ситуацію, залишається відносно доступною. Однак ринкова конкуренція в даному сегменті достатньо висока. Як правило, максимальна потужність таких пристроїв обмежується значенням до 3 кВт.
Інвертори з апроксимованою синусоїдою генерують вихідний сигнал у вигляді сходинок форми хвилі. Цей тип сигналу найкраще підходить для резистивних навантажень, таких як освітлювальні прилади та опалювальне обладнання. Апроксимована синусоїда також може забезпечувати роботу деяких малопотужних індуктивних навантажень, наприклад, вентиляторів або циркуляційних насосів. Однак для управління індуктивними навантаженнями використання інверторів з подібною хвилею не рекомендується.
Особливості та переваги конструктивного виконання інверторів (ИБП) "GASPOWER Electro™"
В цих інверторах застосований високочастотний трансформатор, який замінює звичайні низькочастотні моделі. Це дозволяє знизити споживання енергії всередині пристрою і підвищити ефективність перетворення. Така конструкція сприяє кращому поглинанню індукції і забезпечує стабільне значення вихідної потужності.
МОП-транзистори, що лежать в основі контролера, є ключовими і найбільш дорогими компонентами інвертора. Радіатори мають високу теплоємність, що дозволяє ефективно відводити тепло. Розрахунок теплового балансу, що поглинається пристроєм, не впливає на його продуктивність і стабільність роботи.
Розміщення компонентів і їх розміри відповідають вимогам ємнісних пристроїв. Для потужностей від 3 кВт ми застосовуємо полузакриті великі радіатори, що сприяє кращому відведенню тепла. В той час як багато виробників використовують маленькі радіатори або прикріплюють основні елементи безпосередньо до корпусу з метою економії, це негативно впливає на генерацію електромагнітних перешкод, підвищення температури та зниження ефективності роботи інвертора.
Всі високочастотні трансформатори та котушки індуктивності виготовляються індивідуально, з налаштуванням характеристик під конкретну потужність пристрою. Це дозволяє гарантувати відповідність параметрів і продуктивності інвертора заданим вимогам. Трансформатори і котушки виконані з міді для забезпечення надійності та ефективності роботи.
Інвертори GASPOWER Electro™ оснащені системою охолодження з вентилятором, керованим електронною схемою. У моделях з більшою вихідною потужністю передбачено два таких вентилятори.
Контролер включає вентилятори на різних етапах роботи пристрою:
- Коли температура всередині пристрою досягає 45 ℃.
- Коли навантаження перевищує 50% від номінальної потужності.
- При різкому зростанні навантаження на початку експлуатації.
- На етапі інтенсивної зарядки акумуляторів.
Вхідна напруга і струм мають значний вплив на тепловиділення компонентів і дроселів пристрою, тому ефективна система охолодження надзвичайно важлива. Менше втрат і більш стабільний температурний режим сприяють підвищенню загальної ефективності інвертора і надійності роботи підключених пристроїв. Максимальна реальна ефективність GASPOWER Electro™ досягає 94%. Ці дані базуються на результатах тестів компонентів з наступними характеристиками:
- 300-3000 Вт: з акумуляторами напругою 12/24/48 Вольт.
- 4000-6000 Вт: з акумуляторами напругою 24-48 Вольт постійного струму.
- 8000 Вт: з акумуляторами напругою 48-96 Вольт постійного струму.
Продукція успішно сертифікована в США (ETL, FCC), Японії (PSE), Європі (CE) і відповідає міжнародним стандартам.
Важливо! Реальна потужність інверторної системи "GASPOWER Electro™" може короткочасно (в режимі старту) перевищувати номінальну потужність на 30-50%. Наприклад, при потужності 600 Вт наша система може досягати 840 Вт для забезпечення безпеки користувачів. Багато інших виробників обмежуються захистом при номінальній потужності і не залишають запасу. Деякі продавці вказують завищені потужності, що є недобросовісною практикою.
Коли струм перетворення менше 0,5 А, контролер переходить в енергозберігаючий режим, знижуючи втрати в системі і зменшуючи загальний температурний режим, що запобігає зайвому використанню енергії для активації вентиляторів. Це може здаватися незначним, але з урахуванням тривалості роботи і витрат енергії на охолодження економія виявляється істотною.
Свинець-кислотна батарея розрахована на 12 В, з діапазоном напруги від 10 до 14,4 Вольт.
Захист від низької напруги активується при падінні напруги до 10,5 В. Якщо напруга продовжує знижуватися, інвертор припиняє подачу змінного напруги і направляє зусилля на зарядку акумулятора. Після відновлення напруги система продовжить роботу, запобігаючи повне розрядження батареї, що може призвести до її пошкодження.
Захист від перенапруги для системи 12 В зазвичай спрацьовує при 15,6 В. Коли напруга досягає цього значення, інвертор подає сигнал тривоги і припиняє роботу. Коли напруга падає до 15 В, інвертор вимикає сигнал тривоги і відновлює роботу.
Захист від перенапруги пропорційна напрузі системи: для 24 В захист спрацьовує при 31,2 В, для 48 В — при 62,4 В.
Після ввімкнення інвертора відбувається м'який запуск, коли напруга поступово збільшується. Для навантажень з високим пусковим струмом можна спочатку ввімкнути живлення навантаження, а потім запустити інвертор. Це аналогічно ввімкненню інвертора одночасно з вмиканням навантаження. Плавний старт дозволяє інвертору правильно сприймати навантаження з високою пусковою потужністю, попередньо буферизуючи необхідне навантаження.
При постійному перевищенні номінальної потужності на 10-30% інвертор подасть сигнал тривоги, а для перезапуску буде потрібне втручання користувача.
Якщо внутрішня температура пристрою перевищує 75 градусів, інвертор автоматично завершить роботу і подасть сигнал тривоги. Після зниження температури інвертор відновлює роботу.
В ланцюзі захисту від некоректного підключення полюсів передбачений запобіжник (резервний запобіжник включено в комплект). У разі неправильного підключення запобіжник перегорає, але всі компоненти пристрою залишаються цілими.
