Інвертор SW-GP600/12C, 600W — пристрій, призначений для резервного електроживлення приладів або офісної електроніки в разі перебоїв із подаванням електрики. Інвертор автоматично заряджає під'єднані зовнішні акумуляторні батареї (АКБ) і самостійно перемикає режими роботи, залежно від наявності або відсутності мережі.
Основне завдання інвертора (ІБП) — перетворення, заряджання та подавання електроенергії з під'єднаних зовнішніх акумуляторних батарей.
Як обрати ДБЖ під свої потреби?
- Визначте прилади, які ви збираєтеся під'єднати до ДБЖ.
- Дізнайтеся параметри напруги та сили струму для кожного пристрою. Ці дані можна знайти в технічній документації обладнання.
- Розрахуйте номінальну потужність (Вт/кВт) кожного приладу, помноживши напругу на силу струму. Складіть результати, щоб отримати загальну потужність, необхідну для роботи ДБЖ.
- Додайте до отриманого значення запас 15-25% або більше, щоб врахувати можливе збільшення енергоспоживання або під'єднання додаткових пристроїв.
- Для розрахунку запасу помножено підсумкову потужність на коефіцієнт 1,15 (для 15%), 1,25 (для 25%) тощо.
- Порівняйте підсумковий показник потужності з номінальною потужністю ДБЖ. Рекомендується вибирати пристрій із запасом не менш ніж 30%.
Приклад: Якщо ви плануєте під'єднати прилад з індуктивним навантаженням, наприклад, холодильник, пилосос або насос, який у звичайному режимі споживає 300 Вт, а пусковий струм становить приблизно 5 ампер, то знадобиться ДБЖ із потужністю приблизно 900 Вт (300 × 3), так як такі пристрої мають чималий пусковий струм.
Як під'єднати акумулятор для збільшення ємності або напруги?
Є два способи під'єднання акумуляторів постійного струму для перетворення енергії на змінний струм на напругу 220 В.
У разі послідовного під'єднання акумуляторів напруга збільшується, тоді як ємність залишається незмінною. Для стабільної роботи батареї необхідно, щоб акумулятори були однакової ємності та від одного виробника. Це дасть змогу забезпечити рівномірний процес заряджання та скоротити тривалість зарядного циклу. Зарядний пристрій не розпізнає, що один акумулятор може мати меншу ємність, а інший — більшу, і намагатися зарядити їх одночасно, що може зайняти більше часу.
У разі паралельного під'єднання акумуляторів збільшується загальна ємність, але рівень напруги не змінюється. Акумулятори, які використовуються в такій конфігурації, мають бути однакового типу та приблизно одного терміну експлуатації. З'єднувальні дроти рекомендується робити короткими та з великим перерізом, щоб уникнути втрат напруги.
Обидва методи під'єднання можна комбінувати, проте це треба робити тільки за участю кваліфікованих фахівців.
Типи навантаження:
Активні навантаження.
Найпростіші типи навантажень, за яких вся споживана енергія повністю перетворюється на тепло.
Приклади: лампи розжарювання, нагрівачі, електричні плити, праски. Принцип розрахунку для таких пристроїв гранично зрозумілий: якщо їхня сумарна потужність становить 2 кВт, то для їхньої роботи потрібно рівно 2 кВт. Ці прилади не містять індуктивних або ємнісних компонентів. Електроенергія перетворюється виключно на світло або тепло. Для обчислення потужності такого пристрою застосовується формула: струм навантаження м'якшає на напругу. Наприклад, електроплита з напругою 220 В і струмом 4,5 А споживатиме: 4,5 × 220 = 990 Вт.
Змішані активно-індуктивні навантаження.
В умовах побутового використання багато приладів характеризуються змішаним природою навантаженням, об'єднуючи активну та індуктивну потужність. Крім корисної (активної) потужності, такі пристрої також споживають реактивну потужність, що збільшує загальний рівень енергоспоживання. Під час розрахунку споживаної потужності враховується твір струму та напруги.
Приклад: компресор холодильника під час увімкнення може споживати у 2,5 раза більше енергії, ніж у стандартному режимі роботи. Гідравлічний насос для свердловини під час запуску споживає в 3,2 раза більше, ніж у встановленому режимі.
Реактивні навантаження.
Вмикають ємнісні й індуктивні компоненти, які здатні накопичувати енергію й віддавати її назад у мережу. Приклади: електродвигуни, електричні м'ясорубки, холодильники, побутові інструменти (пилососи, кухонні комбайни). Загалом, сюди входять будь-які пристрої з компресорами або електродвигунами. В ланцюгах змінного струму розрахунок потужності ведеться з урахуванням синусоїдальних змін напруги та струму. Це призводить до введення поняття повної потужності (S), що містить активну потужність (P) і реактивну потужність (Q).
Типи інверторів за функціональністю
-
Інвертор базовий. Цей пристрій перетворює постійний струм (з напругою 12/24/48/60 В) на змінний струм напругою 220 В. Такий інвертор вимагає додаткових зусиль, оскільки для його використання необхідний окремий зарядний пристрій, а також регулярний контроль заряду під'єднаних акумуляторів.
-
Джерело безперебійного живлення (ІБП). Пристрій поєднує функції інвертора та мережевого байпаса, забезпечуючи зручніше й автоматизоване використання.
Переваги та вади інверторів із чистою й апроксимованою синусоїдою
- Чиста синусоїда: такі інвертори мають компактні розміри, хоча й більшу вагу. Вони вирізняються високою якістю роботи, доведеними параметрами потужності та якіснішим вибором внутрішніх компонентів. Хоча їхня вартість вища, потужність може досягати 8 кВт. Інвертори з чистою синусоїдою генерують вихідний сигнал, аналогічний сигналу побутової електромережі. Це забезпечує стабільну напругу та дає змогу працювати з будь-яким типом навантаження.
Примітка: Для пристроїв з індуктивними та ємнісними навантаженнями необхідно вибирати інвертор із запасом потужності, що перевищує фактичне навантаження вдвічі.
Інвертори з апроксимованою синусоїдою виділяються невеликими габаритами та малою вагою. На практиці заявлені характеристики потужності часто виявляються завищеними: виробники вказують значення вище реальних. Потужність таких пристроїв зазвичай приводиться в кВА, що візуально здається більш потужним, ніж еквівалент у кВт. Внутрішні компоненти інверторів цієї категорії вважаються бюджетними, а їхня вартість, попри поточну ситуацію, залишається порівняно доступною. Однак ринкова конкуренція в цьому сегменті досить висока. Зазвичай максимальна потужність таких пристроїв обмежується значенням до 3 кВт.
Інвертори з апроксимованою синусоїдою генерують вихідний сигнал як східчаста форма хвилі. Цей тип сигналу найкраще підходить для резистивних навантажень, як-от освітлювальні прилади та опалювальне обладнання. Апроксимована синусоїда також може забезпечувати роботу деяких малопотужних індуктивних навантажень, наприклад, вентиляторів або циркуляційних насосів. Однак для керування індуктивними навантаженнями використання інверторів із подібною хвилею не рекомендується.
Особливості та переваги конструктивного виконання інверторів (ІБП) "GASPOWER ElectroTM"
У цих інверторах застосований високочастотний трансформатор, який замінює звичайні низькочастотні моделі. Це дає змогу знизити споживання енергії всередині пристрою та підвищити ефективність перетворення. Така конструкція сприяє кращому поглинанню індукції та забезпечує стабільне значення вихідної потужності.
МОП-транзистори, що лежать в основі контролера, є ключовими та найдорожчими компонентами інвертора. Радіатори мають високу теплоємність, що дає змогу ефективно відводити тепло. Розрахунок теплового балансу, який 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 використовуємо напівзакриті великі радіатори, що сприяє кращому відведенню тепла. У той час як багато виробників використовують маленькі радіатори або кріплять основні елементи безпосередньо до корпусу для економії, це негативно позначається на генерації електромагнітних перешкод, підвищенні температури та зниженні ефективності роботи інвертора.
Всі високочастотні трансформатори та котушки індуктивності виготовляються індивідуально, з настроюванням характеристик під конкретну потужність пристрою. Це дає змогу гарантувати відповідність параметрів і продуктивності інвертора заданим вимогам. Трансформатори та котушки виготовлені з міді для забезпечення надійності та ефективності роботи.
Інвертори GASPOWER ElectroTM обладнані системою охолодження з вентилятором, керованим електронною схемою. У моделях із більшою вихідною потужністю передбачено два такі вентилятори.
Контролер містить вентилятори на різних етапах роботи пристрою:
- Коли температура всередині пристрою досягає 45 °C.
- Коли навантаження перевищує 50% від номінальної потужності.
- У разі різкого зростання навантаження на початку експлуатації.
- На етапі інтенсивного заряджання акумуляторів.
Вхідна напруга та струм чинять чималий вплив на тепловиділення компонентів і дроселей пристрою, тому ефективна система охолодження вкрай важлива. Менше втрат і стабільніший температурний режим сприяють підвищенню загальної ефективності інвертора та надійності роботи під'єднаних пристроїв. Максимальна реальна ефективність GASPOWER ElectroTM досягає 94%. Ці дані ґрунтуються на результатах тестів компонентів із такими характеристиками:
- 300-3000 Вт: з акумуляторами напругою 12/24/48 вольтів.
- 4000-6000 Вт: з акумуляторами напругою 24-48 вольтів 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 ElectroTM" може короткочасно (у режимі старту) перевищувати номінальну потужність на 30-50%. Наприклад, за потужності 600 Вт наша система може досягати 840 Вт для гарантування безпеки користувачів. Багато інших виробників обмежуються захистом за номінальної потужності та не залишають запасу. Деякі продавці вказують завищені потужності, що є недоросямовою практикою.
Коли струм перетворення менш ніж 0,5 А, контролер переходить у енергоощадний режим, знижуючи втрати в системі та зменшуючи загальний температурний режим, що запобігає непотрібному використанню енергії для активації вентиляторів. Це може здатися несуттєвим, але з урахуванням тривалості роботи та витрати енергії на охолодження економія виявляється чималою.
Свинцево-кислотна батарея розрахована на 12 В, з діапазоном напруги від 10 до 14,4 Вольт.
Захист від низької напруги активується у разі падіння напруги до 10,5 В. Якщо напруга продовжує знижуватися, інвертор припиняє подавання змінної напруги та спрямовує зусилля на заряджання акумулятора. Після відновлення напруги система продовжить роботу, запобігаючи повному розрядженню батареї, що може призвести до її пошкодження.
Захист від перенапруги для системи 12 В зазвичай спрацьовує за 15,6 В. Коли напруга досягає цього значення, інвертор подає сигнал тривоги та припиняє роботу. Коли напруга падає до 15 В, інвертор вимикає сигнал тривоги та відновлює роботу.
Захист від перенапруги пропорційна напруги системи: для 24 В захист спрацьовує за 31,2 В, для 48 В — за 62,4 В.
Після увімкнення інвертора відбувається плавний запуск, коли напруга поступово збільшується. Для навантажень із високим пусковим струмом можна спочатку увімкнути живлення навантаження, а потім запустити інвертор. Це аналогічно до включення інвертора одночасно з увімкненням навантаження. Плавний старт дає змогу інвертору правильно сприймати навантаження з високою пусковою потужністю, попередньо буферизуючи необхідне навантаження.
У разі постійного перевищення 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 та подасть сигнал тривоги. Після того як температура знизиться, інвертор відновлює роботу.
У ланцюзі захисту від некоректного під'єднання полюсів передбачений запобіжник (резервний запобіжник входить до комплекту). У разі неправильного під'єднання запобіжник перегоряє, але всі компоненти пристрою залишаються цілими.
