Ein Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, dessen Hauptfunktion darin besteht, Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umzuwandeln. Dieser Umwandlungsprozess ist besonders wichtig für die Erzeugung von Wechselstrom aus Gleichstromquellen wie Batterien, Solarpaneelen oder Brennstoffzellen, um Geräte betreiben zu können, die für den Einsatz mit Standard-Netzstromquellen (typischerweise 220 V, 50 Hz oder entsprechend) ausgelegt sind Spannung und Frequenz des nationalen Stromnetzes) wie Haushaltsgeräte, Bürogeräte, Industriemaschinen usw.
Zu den Kernkomponenten eines Wechselrichters gehören die Wechselrichterbrücke, die Steuerlogikschaltung und die Filterschaltung. Die Wechselrichterbrücke verwendet leistungselektronische Komponenten wie etwa Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBT), um die eigentliche Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom durchzuführen. Die Steuerlogikschaltung sorgt dafür, dass Spannung und Frequenz des Ausgangs-Wechselstroms stabil sind und je nach Bedarf festgelegt oder angepasst werden können. Die Filterschaltung wird verwendet, um die Ausgangswellenform zu glätten und sie der idealen Sinuswellenform anzunähern, wodurch die Stromqualität verbessert wird.
Arten von Wechselrichtern
Entsprechend der Frequenz des vom Wechselrichter ausgegebenen Wechselstroms kann dieser in Leistungsfrequenzwechselrichter (50-60Hz), Mittelfrequenzwechselrichter (im Allgemeinen 400 Hz bis KHz) und Hochfrequenzwechselrichter (im Allgemeinen kHz bis MHz) unterteilt werden ).
Entsprechend der Anzahl der vom Wechselrichter ausgegebenen Phasen kann er in Einphasen-Wechselrichter, Dreiphasen-Wechselrichter und Mehrphasen-Wechselrichter unterteilt werden.
Je nach Richtung der Ausgangsleistung des Wechselrichters kann dieser in aktive Wechselrichter und passive Wechselrichter unterteilt werden. Der Wechselrichter, der die vom Wechselrichter abgegebene elektrische Energie in das industrielle Stromnetz überträgt, wird als aktiver Wechselrichter bezeichnet; Ein Wechselrichter, der die vom Wechselrichter abgegebene elektrische Energie an eine bestimmte elektrische Last überträgt, wird als passiver Wechselrichter bezeichnet.
Je nach Hauptschaltungsform des Wechselrichters kann er in Single-Ended-Wechselrichter, Push-Pull-Wechselrichter, Halbbrücken-Wechselrichter und Vollbrücken-Wechselrichter unterteilt werden.
Je nach Typ des Hauptschaltgeräts des Wechselrichters kann er in Thyristor-Wechselrichter, Transistor-Wechselrichter, Feldeffekt-Wechselrichter und Wechselrichter mit isoliertem Gate-Bipolartransistor (IGBT) unterteilt werden. Sie können auch in zwei Kategorien unterteilt werden: „halbgesteuerte“ Wechselrichter und „vollständig gesteuerte“ Wechselrichter. Ersteres verfügt nicht über die Fähigkeit, sich selbst auszuschalten, und verliert die Kontrolle, nachdem die Komponente eingeschaltet wurde. Daher wird es als „Halbsteuerungstyp“ bezeichnet. Zu dieser Kategorie gehören Thyristoren. Sowohl das Ein- als auch das Ausschalten kann über die Steuerelektrode gesteuert werden, weshalb es sich um den „vollständig gesteuerten Typ“ handelt. Zu dieser Kategorie gehören Leistungsfeldeffekttransistoren und Doppeltransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs).
Je nach Gleichstromversorgungsmodus kann er in Spannungsquellen-Wechselrichter (VSI) und Stromquellen-Wechselrichter (CSI) unterteilt werden. Ersteres hat eine nahezu konstante Gleichspannung und eine Ausgangsspannung in Form einer Wechselstrom-Rechteckwelle; Der Gleichstrom des letzteren ist nahezu konstant und der Ausgangsstrom ist eine alternierende Rechteckwelle.
Je nach Wellenform der Ausgangsspannung oder des Ausgangsstroms des Wechselrichters kann dieser in Wechselrichter mit Sinuswellenausgang und Wechselrichter mit Nicht-Sinuswellenausgang unterteilt werden.
Je nach Steuerungsmethode des Wechselrichters kann dieser in Frequenzmodulations-Wechselrichter (PFM) und Pulsweitenmodulations-Wechselrichter (PWM) unterteilt werden.
Je nach Arbeitsmodus des Wechselrichterschaltkreises kann er in Resonanzwechselrichter, hartschaltende Wechselrichter mit fester Frequenz und weichschaltende Wechselrichter mit fester Frequenz unterteilt werden.
Entsprechend der Kommutierungsmethode von Wechselrichtern können sie in Lastkommutierungswechselrichter und Selbstkommutierungswechselrichter unterteilt werden.
Was ist der Unterschied zwischen Wechselrichtern und Transformatoren?
Wechselrichter sind in der Industrie häufig verwendete Geräte und ihre Funktion besteht darin, den Strom auf irgendeine Weise zu ändern. Um das Verständnis aller für Wechselrichter zu verbessern, wird in diesem Abschnitt der Unterschied zwischen Wechselrichtern und Transformatoren vorgestellt und untersucht, ob Transformatoren in Wechselrichter umgewandelt werden können.
Ein Transformator ist ein Gerät, das das Prinzip der elektromagnetischen Induktion nutzt, um die Wechselspannung zu verändern. Zu den Hauptkomponenten gehören Primärspule, Sekundärspule und Eisenkern (Magnetkern). Es wird häufig im industriellen Bereich eingesetzt.
1. Können Transformatoren als Wechselrichter verwendet werden?
Können Transformatoren als Wechselrichter verwendet werden? Die Antwort ist nein. Wechselrichter und Transformatoren unterscheiden sich grundlegend. Es verfügt über einen DC-Eingang und einen AC-Ausgang. Sein Funktionsprinzip ist das gleiche wie das eines Schaltnetzteils, allerdings liegt die Schwingfrequenz innerhalb eines bestimmten Bereichs. Wenn die Frequenz beispielsweise 50 Hz beträgt, ist der Ausgang AC 50 Hz. Ein Wechselrichter ist also ein Gerät, das seine Ausgangsfrequenz ändern kann. Können Transformatoren als Wechselrichter verwendet werden? Nein, Transformatoren beziehen sich im Allgemeinen auf Geräte innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs. Es wird durch einen Wechselstromeingang mit Strom versorgt und gibt dann Wechselstrom aus, ändert jedoch nur die Größe der Ausgangsspannung. Beispielsweise sind Netzfrequenztransformatoren gängige Transformatortypen. Sowohl Eingang als auch Ausgang sind Wechselstromquellen und können nur im Bereich von 40-60 Hz betrieben werden.
2. Was ist der Unterschied zwischen einem Transformator und einem Wechselrichter?
Wechselrichter wandeln Gleichstrom in Wechselstrom um, während Transformatoren elektrische Geräte sind, die das Prinzip der elektromagnetischen Induktion nutzen, um elektrische Energie umzuwandeln. Es kann Wechselstrom einer Spannung und Stromstärke in einen anderen Wechselstrom derselben Frequenz umwandeln.
Einfach ausgedrückt ist ein Wechselrichter ein elektronisches Gerät, das Niederspannungs-Gleichstrom (12 oder 24 Volt) in 220-Volt-Wechselstrom umwandelt. Weil wir normalerweise 220-V-Wechselstrom zur Verwendung in Gleichstrom umwandeln, während Wechselrichter das Gegenteil sind, daher der Name. Wir befinden uns im Zeitalter der „Mobilität“, mit mobilem Büro, mobiler Kommunikation, mobiler Freizeit und mobiler Unterhaltung. In einem mobilen Zustand benötigen die Menschen nicht nur Niederspannungs-Gleichstrom aus Batterien, sondern auch den unverzichtbaren 220-V-Wechselstrom in unserer täglichen Umgebung, und Wechselrichter können unseren Bedarf decken.
Wechselrichteranwendung
1. Solarstromerzeugung durch den Nutzer
A. Eine kleine Stromversorgung von 10-100W wird für das militärische und zivile Leben in abgelegenen Gebieten ohne Strom wie Hochebenen, Inseln, Weidegebieten und Außenposten an der Grenze verwendet, z. B. für Beleuchtung, Fernsehen, Tonbandgeräte usw.
B. 3-5KW-Haushalts-Solarstromerzeugungssystem auf dem Dach.
C. Photovoltaik-Wasserpumpe: Lösung des Problems der Tiefbrunnentrink- und Bewässerungsversorgung in Gebieten ohne Strom.
2. Transport
Wie Navigationslichter, Verkehrs-/Eisenbahnsignallichter, Verkehrswarn-/Signallichter, Straßenlaternen, Höhenhindernisfeuer, drahtlose Telefonzellen auf Autobahnen/Eisenbahnen, unbemannte Stromversorgungen für Straßenverlagerungen usw.
3. Kommunikation/Kommunikationsbereich
Solare unbemannte Mikrowellen-Relaisstation, Wartungsstation für optische Kabel, Rundfunk-/Kommunikations-/Paging-Stromversorgungssystem; Ländliche Telekommunikations-Telefon-Photovoltaikanlage, kleine Kommunikationsmaschine, Soldaten-GPS-Stromversorgung usw
4. Erdöl-, Meeres- und meteorologische Felder
Erdölpipelines, Solarstromerzeugungssysteme mit kathodischem Schutz für Reservoirtore, Haushalts- und Notstromquellen, Ölbohrplattformen, Geräte zur Meereserkundung, meteorologische/hydrologische Beobachtungsgeräte usw.
5. Stromversorgung für die Hausbeleuchtung
Wie Hofleuchten, Straßenlaternen, tragbare Leuchten, Campingleuchten, Wanderleuchten, Angelleuchten, Schwarzlichtleuchten, Gummischneideleuchten, Energiesparleuchten usw.
6. Photovoltaik-Kraftwerk
Unabhängiges 10-kW-{{1}MW-Photovoltaikkraftwerk, Wind-Solar-(Diesel-)Ergänzungskraftwerk, verschiedene große Ladestationen für Parkplätze usw.
7. Solarbetriebene Gebäude
Eine wichtige Entwicklungsrichtung ist die Kombination von Solarstromerzeugung mit Baumaterialien zur Erreichung der Stromautarkie für künftige Großgebäude.
Häufige Fehler und Lösungen von Wechselrichtern
Als Energieumwandlungsgerät können bei Wechselrichtern während des Betriebs verschiedene Fehler auftreten. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Erläuterung der von Ihnen genannten häufigen Fehler, Ursachen und Lösungen:
1. Niedrige Isolationsimpedanz
Grund:Die äußere Umgebung ist feucht, was zu einer Verschlechterung der Isolierung des Wechselrichters zur Erde führt; Der DC-Anschluss verfügt möglicherweise über eine in Wasser getauchte Kurzschlusshalterung, und an den Kanten der Komponenten können sich schwarze Flecken befinden, die durchbrennen und Leckagen zum Erdungsnetz usw. verursachen.
Lösung:Schalten Sie den Lüfter zur Entfeuchtung ein, prüfen und beheben Sie das Wassereintauchproblem des Gleichstromanschlusses, prüfen Sie, ob die Komponenten beschädigt sind, und ersetzen Sie sie.
2. Niedrige Busspannung
Grund:Die Impedanz des Stromnetzes ist zu hoch, was zu einer ineffektiven Verdauung oder Übertragung der Photovoltaik-Stromerzeugung führt; Zu lange oder zu dünne Ausgangskabel erhöhen die Impedanz.
Lösung:Erhöhen Sie die Spezifikationen des Ausgangskabels (dickeres Kabel, geringere Impedanz), verkürzen Sie den Abstand zwischen Wechselrichter und Netzanschlusspunkt so weit wie möglich und reduzieren Sie die Länge des Kabels.
3. Leckstromfehler
Grund:Möglicherweise liegt eine Fehlfunktion der Wechselrichter-Erkennungsplatine vor.
Lösung:Ersetzen Sie die Erkennungsplatine des Wechselrichters.
4. DC-Überspannungsschutz
Grund:Fehlfunktionen von IGBTs und anderen Komponenten oder Anomalien im Stromnetz führen dazu, dass der Wechselrichter die Ausgangsspannung nicht rechtzeitig anpassen kann.
Lösung:Überprüfen und ersetzen Sie die IGBT-Platine oder andere zugehörige Steuerungskomponenten.
5. Keine Reaktion beim Start
Grund:Möglicherweise liegt ein Erdungsfehler im Gleichstromkabel vom Anschlusskasten zum Wechselrichter vor.
Lösung:Finden und handhaben Sie den Erdungspunkt des Kabels und tauschen Sie das Kabel bei Bedarf aus.
6. Stromnetzausfall
Grund:Die Qualität des Stromnetzes ist instabil oder es liegen Synchronisationsprobleme zwischen dem Wechselrichter und dem Stromnetz vor.
Lösung:Überprüfen Sie die Stabilität der Netzspannung und -frequenz, um sicherzustellen, dass die Wechselrichtereinstellungen mit den Netzparametern übereinstimmen. Wenn ein Synchronisierungsproblem mit dem Wechselrichter vorliegt, müssen die entsprechenden Einstellungen neu konfiguriert oder angepasst werden.