Как преобразовать постоянный ток в переменный: схемы, типы инверторов

Преобразователи с питанием от сети иначе называются зависимыми преобразователями. Они используются, например, в качестве преобразователей мощности в электровозах.

Несколько слов об инверторах или о том, как изменить постоянный ток на переменный

Фото 1

Довольно часто возникает необходимость сменить одну форму тока на другую. Метод преобразования переменного тока в постоянный прост: используется диодный мост и сглаживающий конденсатор.

Однако не все знают, как преобразовать постоянный ток в переменный. Однако в электротехнике это преобразование также выполняется довольно часто, как будет показано далее.

В схеме на рис. 2 используются только два мощных транзистора VT1 и VT2, но первичная обмотка трансформатора имеет в два раза больше витков и центральную точку. Генератор импульсов в этой схеме такой же, базы транзисторов VT1 и VT2 подключены к точкам A и B схемы генератора импульсов рис.1.

Способы производства электроэнергии

Электроэнергия вырабатывается с помощью таких устройств, как

Фото 2

механические генераторы

Из всех упомянутых источников только механический генератор вырабатывает переменный ток. Если ток поступает от батареи, например, установленной в источнике бесперебойного питания (ИБП), он преобразуется из постоянного тока в переменный.

Напряжение в трехфазной системе Рамка и магниты Схема инвертора Схема синхронного генератора Постоянный ток в переменный Диаграмма асинхронного генератора

Выпрямитель – Устройство, преобразующее переменный ток в пульсирующий постоянный ток. Он может быть однополупериодным, двухполупериодным; однофазным, трехфазным, многофазным; диодным (мостовым), тиристорным (используется для изменения величины выпрямленного сигнала).

Преобразование постоянного тока в переменный и наоборот

DC в AC и наоборот) – преобразование постоянного тока в переменный и наоборот.

Источниками тока и напряжения являются штепсельные розетки или батареи на бытовом уровне. На более продвинутом уровне знаний об электричестве для получения тока и напряжения используются другие варианты.

Для определенных целей могут быть полезны как постоянные, так и переменные токи. Поэтому важно уметь преобразовывать одно в другое без существенных потерь.

Для преобразования постоянного тока в переменный инвертор – это устройство, которое преобразует постоянный ток одного значения в переменный ток другого значения.

Преобразование переменного тока в постоянный осуществляется путем выпрямления синусоидальной формы волны в импульсную или прямую форму. Для этого используются выпрямительные диоды, выпрямители, выпрямительные схемы, диодные мосты – все это одно и то же, но есть некоторые нюансы.

Выпрямительный диод – Полупроводник, принцип работы которого в Википедии сравнивается с принципом работы обратного клапана (обратный клапан, кстати, встречается в водной технике в контуре компрессора), “усилитель” сравнивает этот радиоэлемент с ниппелем (как у автомобильного или велосипедного аппарата). В то время как вышеперечисленные системы пропускают воду или воздух в одном направлении, выпрямительные диоды имеют дело с потоком электронов.

Работа выпрямительного диода заключается в преобразовании переменного тока в постоянный (выпрямление).

Выпрямитель – Устройство, преобразующее переменный ток в пульсирующий постоянный ток. Он может быть однополупериодным, двухполупериодным; однофазным, трехфазным, многофазным; диодным (мостовым), тиристорным (используется для изменения величины выпрямленного сигнала).

Схемы выпрямителей – Различные схемы, имеющие входы переменного тока и различные выпрямленные выходы. Наиболее распространенными из них являются схема Ларионова, схема Гретца и схема Миткевича. Опять же, 1-фазный, 2-фазный; 1-фазный, 3-фазный и их комбинации.

Диодный мост – Специальное устройство, состоящее из диодов, собранных в определенном порядке. Его можно сделать своими руками, заранее рассчитав, а можно купить готовый, соответствующий требуемым параметрам.

Особо важную роль в ректификации также играют сглаживающие фильтры – Различные индуктивные и емкостные фильтры, которые используются в схемах выпрямления для преобразования пульсирующего тока в постоянный.

Они являются основным средством преобразования постоянного тока в переменный и наоборот. Я планирую более подробно описать то, что дано в этом материале, но в других статьях.

2020 Давайте посмотрим! – электричество и энергия

Давайте вспомним, что подавляющее большинство приборов, с которыми мы сталкиваемся дома или в промышленности, полностью основаны на переменном токе.

Цифровые инверторы для выработки электроэнергии

Следует признать, что использование электрогенераторов, работающих на бензине или дизельном топливе, не всегда практично и удобно. Выходом из этой ситуации является получение переменного электрического тока путем его преобразования в постоянный.

Это можно сделать с помощью специального преобразователя – инвертора. Это специальное устройство преобразует величину и характер электрического тока.

На рынке он начинается от 12 или 24 вольт и доходит до 220 вольт. Логически эти инверторы изменяют напряжение с постоянного 12 или 24 В на переменный ток 220 В при частоте 50 Гц.

Это создает цепь электрического тока в виде модифицированной синусоидальной линии.

Очевидно, что это не очень подходит для подачи индуктивного напряжения на некоторые строительные инструменты, но для разового использования этот метод может быть использован.

Следует отметить, что инверторы, для получения электрического тока, которые изменяют синусоидальную линию электрического тока, стоят на порядок дороже и гораздо сложнее в изготовлении.

Примечание: Если вы покупаете недорогие платы на китайских сайтах, не думайте, что частота будет 50 Гц. Большинство этих устройств допускают работу с током 220 В. Это будет хорошо работать со многими лампами накаливания или бытовыми обогревателями.

На этом пока все! В этой статье мы попытались кратко объяснить, как генерируется переменный ток для различных целей. Принцип этого производства известен человечеству уже более двухсот лет.

Важно помнить, что подавляющее большинство приборов, с которыми мы сталкиваемся дома или в промышленности, основаны исключительно на использовании переменного тока.

Мы уверены, что вы нашли эту информацию полезной и интересной. Наконец, мы хотели бы показать вам видео, в котором эксперты демонстрируют, как работает генератор переменного тока.

1. режим ожидания. Этот режим характеризуется тем, что вторичная цепь трансформатора разомкнута, поэтому ток в ней не течет. По первичной обмотке протекает ток холостого хода, основной составляющей которого является ток намагничивания. Испытание холостого хода может использоваться для определения КПД трансформатора, коэффициента трансформации и потерь в сердечнике.

Конструкция трансформатора тока

Первичную обмотку можно найти в устройстве, которое будет похоже на пластину или ролик. С помощью этой пластины можно добиться высокого качества намотки, которая будет иметь минимальное количество скручиваний. Это, в свою очередь, может оказать значительное влияние на производительность. Вторичная обмотка может иметь большее число витков. Они должны быть намотаны на ламинирующую подложку или на материал, который будет иметь минимальные потери. При необходимости вы можете прочитать о резервной защите трансформаторных реле.

Плотность магнитного потока можно считать достаточно низкой. Вторичная обмотка обычно нагружена током 1 или 5 ампер. Это можно увидеть на векторной диаграмме ниже:

Статья по теме: Поделки из шишек своими руками

На практике также существует формула, которую можно использовать для определения ЭДС через величину магнитной индукции.

Электронные преобразователи

Однако не всегда рационально и удобно использовать бытовые электростанции, работающие на бензине или дизельном топливе. Одним из решений является генерация однофазного или трехфазного переменного тока из постоянного тока. Для этого используются инверторы, или преобразователи частоты.

Инвертор – это устройство, которое преобразует величину и тип электрического тока. В магазинах можно найти инверторы на 12-220 или 24-220 В. Как правило, эти устройства преобразуют 12 или 24 В постоянного тока в 220 В переменного тока с частотой 50 Гц. Схема простейшего такого инвертора на основе полумостового драйвера IR2153 показана ниже.

Схема преобразователя

Эта схема производит на выходе модифицированную синусоиду. Он вряд ли подойдет для питания индуктивных нагрузок, таких как двигатели и дрели. Но если нет постоянной возможности, можно использовать и простой инвертор, например, такой как этот.

Чистая и модифицированная синусоидальная волна

Преобразователи постоянного тока в переменный с чистой синусоидой на выходе стоят намного дороже, а их схемы намного сложнее.

Важно! Покупая дешевые модульные платы на Aliexpress, не рассчитывайте на чистую синусоиду или частоту 50 Гц. Большинство этих устройств вырабатывают ток высокой частоты при напряжении 220 В. Это можно использовать для питания различных обогревателей и лампочек.

Мы кратко обсудим принципы генерации переменного тока в домашних и промышленных масштабах. Физика этого процесса известна уже почти 200 лет, но главным популяризатором этого способа получения электроэнергии стал Никола Тесла в конце 19-го и в первой половине 20-го века. Большинство современных бытовых и промышленных приборов рассчитаны на питание переменным током.

Наконец, мы рекомендуем посмотреть это видео, в котором наглядно показано, как работает генератор переменного тока:

Читайте далее:
Сохранить статью?