Какое практическое применение можно найти инверторному преобразованию? Множество. От возможности регулировать работу электродвигателей, а значит получать только необходимую работу и осуществлять только необходимые затраты электроэнергии, до использования для обеспечения питанием бытовых приборов от аккумуляторов – например в источниках бесперебойного питания или работы телевизора от аккумулятора автомобиля.

В сфере энергетики расширение использования инвертора обусловлено возрастанием использования альтернативных источников получения энергии, таких как солнечные батареи и ветряные генераторы. Их основной недостаток - непостоянство. Поэтому часть энергии используется для подзарядки аккумуляторных батарей, а затем, при помощи инвертора, когда невозможно получение энергии по каким-либо причинам (ночь, отсутствие ветра), инвертор преобразует наколенную энергию. Преобразуя постоянную энергию в переменную.

Еще одна сфера применения инвертора – ИБП. Здесь энергия попадает сначала в буферный аккумулятор, откуда, преобразованная при помощи инвертора, подается на потребляющее устройство – персональный компьютер. Кроме очевидной функции – обеспечение постоянного питания (если пропало питание сети, используется накопленная мощность аккумулятора, и есть возможность продолжить или аккуратно завершить работу) выполняется еще одна немаловажная функция – фильтрация напряжения. В сети напряжение редко соответствует привычным нам параметрам : 220 воль, 50 герц. Колебания обычно незначительные, но бывают и резкие скачки напряжения. Использование инвертора в цепи позволяет сгладить их.

Но наиболее важная сфера применения инверторов – управление электроприводами. В некоторых случаях, при работе электродвигателя не требуется уменьшение или увеличение скорости работы, иначе говоря, количества оборотов. В сети частота тока относительно постоянная. Если использовать трансформаторы, то получим опять таки статичное напряжение. Инверторы позволяют регулировать частоту в широком диапазоне. А значит регулировать и работу электродвигателя. Это необходимо в случае, если требуемая пиковая мощность и минимальная, сильно различаются. Из-за перепадов параметров тока в сети, в некоторых производственных процессах, использование обычного электродвигателя, получающего питание от сети, недопустимо – вращение настабильно. Это приводит к нарушению технологических процессов. В этом случае используется инвертор в качестве фильтра, позволяющего получить равномерную стабильную работу. Даже когда не требуется большая статичность оборотов, но есть необходимость синхронизации нескольких электродвигателей, этого можно достичь с помощью инвертора. Современные системы коммутации позволяют одновременно достичь синхронной работы нескольких двигателей в различных режимах, изменяя режимы для двигателя, в соответствии с требуемой частой по времени и оборотам, зачастую получая довольно сложные схемы, для управления которых необходимы специальные чипы..

Еще одна полезная отдача от применения инвертора – экономия. Как электроэнергии, так и ресурса. Снижение оборотов электродвигателя, когда не требуется полная выходная мощность приводит к экономии электроэнергии и моторесурса. Экономия электроэнергии может, причем довольно часто, достигать 50 процентов. К тому же КПД инвертора очень высок – 90-95%. А значит, применение его не несет практически никаких дополнительных затрат.

Инвертор, как уже говорилось, это устройство для преобразования постоянного тока в переменный.

Очевидно, что инверторы применяются там, где надо получить, например, переменное напряжение 220В из бортовой сети автомобиля- и таких устройств на рынке сейчас много.

Кроме того, широко распространены источники бесперебойного питания (ИБП, UPS)- где энергия, получаемая из сети, накапливается в буферном аккумуляторе и при необходимости (например, пропадании напряжения в сети) поддерживает на выходе переменное напряжение 220В- пока аккумулятор не разрядится. Такие устройства применяются в случаях, когда внезапное пропадание питающего напряжения может привести к невосполнимым потерям: питание серверов, активного оборудования компьютерных сетей, устройств пожарной и охранной сигнализации, телефонии.

Но наибольшее применение инверторы получили в электроприводе- как составная часть частотных преобразователей. Именно это применение интересует нас больше всего.

Инверторы в современных силовых установках.

В настоящее время в качестве приводящего элемента в большинстве технических задач используется асинхронный двигатель переменного тока с коротко замкнутым ротором. Регулируемый асинхронный электропривод или частотно-регулируемый привод состоит из асинхронного электродвигателя и инвертора (преобразователя частоты) TOSHIBA, который выполняет роль регулятора скорости вращения асинхронного электродвигателя. Инвертор (частотный привод) преобразует входное питающее напряжение в выходное импульсное напряжение посредством ШИМ, которое формирует в обмотках двигателя синусоидальный ток частотой от 0 до 400Гц. Изменяя частоту и амплитуду выходного напряжения по заданным алгоритмам, можно обеспечить плавное регулирования скорости вращения ротора. Применение инвертора решает огромное количество специальных задач - плавный пуск и остановка двигателя, поддержание постоянной скорости, защиту от перегрузок, реверс и т.д. Используя аналоговые и цифровые входные сигналы и задав рабочую программу и можно обеспечить разнообразные режимы системы - автоматический запуск и остановку, изменение скорости в зависимости от времени или внешних условий. Использование современных методов управления, таких как бессенсорное векторное управление, позволяет реализовать даже такую сложную характеристику как поддержание постоянного момента на валу при переменной нагрузке.

Но главное - использование инвертора, и как следствие, оптимизация режимов работы двигателя, позволяет экономить электроэнергию и продлевать ресурс двигателя. Применение инвертора позволяет экономить от 30% до 90% электроэнергии. Установка частотного привода практически во всех случаях окупается менее чем за год!!!

Инверторы фирмы Toshiba.

Компания TOSHIBA - мировой лидер по продажам инверторов с долей в 19% и пионер в создании инверторов на основе IGBT транзисторов. Частотные приводы под маркой TOSVERT охватывают весь возможный спектр электромоторов. Для небольших однофазных моторов – недорогие и простые в использовании VF-nC1. Для высоковольтных моторов – суперинверторы TMDrive-MV. В любом случае это самые высококачественные и надежные изделия с клеймом Made in Japan – Сделано в Японии, основанные на передовых исследованиях и технологиях в области электротехники.