Wechselrichter: was es ist und wie das Gerät funktioniert, Geschichte des Aussehens und der Klassifizierung

Einer der wichtigsten wissenschaftlichen Fortschritte im 19. Jahrhundert war die Elektroinstallation. Dadurch hat eine Person die Möglichkeit, nach Sonnenuntergang jede Arbeit auszuführen, die zuvor unmöglich war. Heutzutage gibt es zwei Arten von Strom - Gleich- und Wechselstrom, aber Spezialisten waren schon immer an der Möglichkeit der Umwandlung ineinander interessiert, was zur Entstehung eines Wechselrichters führte. Was es ist und wie es funktioniert, kann der einschlägigen Literatur entnommen werden.

Entstehungsgeschichte

In den späten 80er Jahren des 19. Jahrhunderts erhielt Thomas Edison in seinem Labor Gleichstrom und beschloss, diese Entdeckung mit allen zu teilen. Der Wissenschaftler argumentierte, dass eine solche Quelle für die Stromversorgung von Geräten viel besser sei als Wechselstrom.

Die variable Stromquelle wurde einige Jahre zuvor von einem Wissenschaftler aus Serbien Nikola Tesla entdeckt und verbreitete die Idee aktiv unter all seinen Fans. Edison wurde sein Konkurrent und versuchte, die Leute davon zu überzeugen, dass Wechselstrom für Menschen gefährlich und für die Stromversorgung von Elektrogeräten unwirksam ist.

Trotz aller Argumente hatte Nikola Tesla viele Fans, seine Technik wurde aktiv eingesetzt und Edison verlor damals im Wettbewerb. Und obwohl heute noch Wechselstrom benötigt wird, gilt Gleichstrom als die beste Möglichkeit, Elektrogeräte mit Strom zu versorgen.

Es ist erwähnenswert, dass viele Geräte, die mit Wechselstrom arbeiten, Gleichstrom emittieren. Dies führt dazu, dass eine Person beim Starten eines solchen Geräts ein zusätzliches Gerät zum Umwandeln von Gleichstrom in Wechselstrom, dh einen Wechselrichter, benötigt.

Stromarten

Die meisten Lehrer, die den Schülern Informationen über Elektrizität geben, sprechen hauptsächlich über Gleichstrom (DC). Es ist ein Strom von Elektronen, die in einem bestimmten Abstand aufeinander folgen. Die beliebteste Analogie erfahrener Lehrer ist der Vergleich des Baches mit Ameisen, die in einer Kolonne mit gewöhnlichen trockenen Blättern laufen.

Diese Ansicht ist eher allgemein, aber die Grundidee ist richtig. Die Schaltung ähnelt einer festen elektrischen Schleifeeine normale Taschenlampe mit Strom versorgen. Bei großen Haushaltsgeräten funktioniert Strom jedoch anders. Wandsteckdosen versorgen die Geräte mit einer Wechselstromquelle (AC). Darin wird Strom mit einer hohen Geschwindigkeit von 50-60 Mal pro Sekunde geschaltet, dh die Frequenz eines solchen Umschaltens beträgt 50-60 Hz.

Einem normalen Menschen, der keine Kenntnisse auf dem Gebiet der Elektronik hat, ist nicht ganz klar, wie ein solcher Strom Geräte speist, wenn er ständig seine Bewegungsrichtung ändert. Die Antwort auf diese Frage ist jedoch einfach. Sie können zum Beispiel eine herkömmliche Wandlampe nehmen, die von einer Wechselstromquelle gespeist wird. Wenn Sie es in eine Steckdose stecken, beginnen sich die Elektronen aktiv zu bewegen, wechseln den Ort und ändern die Bewegungsrichtung. Der gesamte Prozess ist sehr schnell, sodass in den Drähten Wärme erzeugt wird.

Es ist diese Wärme, die in die Lampe gelangt und zu ihrem Leuchten führt. Wechselstrom ist bei der Stromversorgung von Geräten genauso effizient wie Gleichstrom, aber die Elektronen bewegen sich an Ort und Stelle.

Allgemeine Informationen zum Gerät

Die größte Entdeckung von Nikola Tesla wird heute von der Menschheit überall genutzt. Die meisten Geräte in jedem Haus sind für den Betrieb mit Gleichstrom ausgelegt, aber Wechselstrom kommt aus Steckdosen. Aus diesem Grund ist fast immer ein spezielles Gerät oder Gleichrichter erforderlich, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln.

Der Wechselrichter hingegen erfüllt genau die gegenteilige Funktion. Am Beispiel einer normalen Taschenlampe sehen Sie, wie das funktioniert. Das Gerät ist klein und wird von einem eingebauten Akku betrieben, die zu einer Konstantstromquelle wird. Wenn Sie es von der Leuchte entfernen, mit dem anderen Mast umdrehen und wieder installieren, wird es keinen merklichen Unterschied in der Bedienung oder in der Beleuchtungsqualität geben. Der Strom fließt jedoch anders.

Dieser Vorgang kann mit einem mechanischen Wandler verglichen werden, bei dem menschliche Hände die Batterie mit einer Geschwindigkeit von 50-60 Mal pro Sekunde drehen. Im Fachhandel erhältliche Geräte funktionieren natürlich etwas anders. Magnetschalter werden verwendet, um die Bewegungsrichtung der Elektronen ständig zu ändern. Ein solches Design ist jedoch nur für Geräte mechanischer Art geeignet.

Elektronische Wechselrichter ändern die Richtung reibungslos, ausgenommen plötzliche Spannungsabfälle. Der zweite Typ gilt als vorzuziehende Option, da ständige Spannungsstöße die Funktion einiger Elektrogeräte negativ beeinflussen. Das Design solcher Wechselrichter ist mit speziellen Induktivitäten und Kondensatoren ausgestattet. Diese Teile mildern den Energiefluss am Ein- und Ausgang und sorgen so für eine reibungslose Stromversorgung von Elektrogeräten.

In einigen Fällen werden Wechselrichter für Transformatoren verwendet, um eine Wechselstromquelle je nach Bedarf eines bestimmten Verbrauchers auf eine höhere oder niedrigere Frequenz umzuwandeln. Es ist zu beachten, dass die Ausgangsleistung immer kleiner ist als die Eingangsleistung. Dies ist für die normale Funktion der Geräte erforderlich. Ein Transformator oder Wechselrichter kann nicht mehr Energie erzeugen als er verbraucht, da ein Teil davon verloren geht.

Arbeitsprinzip

Der Wechselrichter arbeitet nach einem einfachen Prinzip, das Sie anhand eines konkreten Beispiels nachvollziehen können. Eine herkömmliche Batterie arbeitet primitiv und erzeugt einen konstanten Stromfluss, der seine Richtung nicht ändert. Wenn dieser Struktur ein Schalter hinzugefügt wird, der am Ausgang die Bewegungsrichtung der Elektronen ändert, wird dem Gerät Wechselstrom zugeführt. Um es richtig zu machen, muss der Schalter ordnungsgemäß funktionieren und innerhalb einer Sekunde mindestens 50 Mal betätigt werden. Es gibt etwa 3000 Änderungen des Elektronenflusses pro Minute.

Ein mechanischer Wechselrichter funktioniert etwas anders und ändert mit speziellen Magneten auch schnell die Stromrichtung. Das Funktionsprinzip ähnelt einer Türklingel. Wenn der Knopf gedrückt wird, wirkt eine Person auf eine Feder, die ein Signal gibt, um die Leistung und den Stromfluss zu ändern. Beim Loslassen kehrt alles in seine ursprüngliche Position zurück. Das Gerät ist auch mit einem speziellen Controller ausgestattet, der andere Funktionen ausführt:

• Spannungsregelung im Gerät;
• Synchronisation der Schaltfrequenz;
• Schutz vor Überlastung und Ausfällen.

Dank dessen ermöglicht auch das mechanische Modell des Geräts den reibungslosen Betrieb großer Elektrogeräte.

Geräteklassifizierung

Es gibt viele Modelle von Wechselrichtern. Sie können massiv sein und mit speziellen Batterien ausgestattet sein. Es sind tragbare Modelle erhältlich, die klein sind und für verschiedene Zwecke verwendet werden. Die Geräte sind auch nach ihrer Leistungsaufnahme und -produktion unterteilt. Dieser Parameter wird bei der Auswahl als der wichtigste Parameter angesehen, insbesondere wenn ein hoher Indikator erforderlich ist, beispielsweise in der Produktion.

Dabei ist zu beachten, dass selbst die leistungsstärksten Wechselrichter nicht für den Dauerbetrieb mit maximaler Leistung ausgelegt sind. Je nach Funktionsprinzip werden die Geräte unterteilt in:

• Süchtige, die nur im Netzwerk arbeiten;
• autonom, mit einer Batterie ausgestattet;
• Spannungs- und Stromwechselrichter.

Stand-alone-Modelle werden in der Regel für den Kurzzeitbetrieb verwendet und sind nicht von der Stromquelle abhängig. Einzelne Geräte sind speziell für den dauerhaften Anschluss an das Netzwerk ausgelegt. Manchmal sind Geräte mit Sonnenkollektoren ausgestattet.

Jede der Optionen hat ihre eigenen Vorteile. Stand-alone-Geräte eignen sich beispielsweise für jedes Gerät und können in einer schwierigen Situation aushelfen. Solarenergie spart Energie und Süchtige brauchen kein Aufladen oder andere Bedingungen, um zu funktionieren. Nachts ist die Solarbatterie ungeeignet und kann dem Besitzer nicht dienen, daher werden solche Modelle selten gewählt.

Es gibt auch universelle Geräte, die im Netzwerk und offline arbeiten können, aber nicht gleichzeitig. Der Nachteil solcher Geräte ist ihre große Größe, da das Gerät mit zusätzlichen Teilen ausgestattet werden muss, um die Funktion in zwei Modi zu gewährleisten.

Die vor 1970 installierten Geräte arbeiteten mit speziellen Quecksilber-Lichtbogenventilen. Moderne Modelle sind in der Regel solide und gelten als effizienter und sicherer.

Schweißinverter

Unabhängig davon sind spezielle Wechselrichter hervorzuheben, die die Effizienz erheblich steigern können. Arbeit des Schweißgeräts und schnell zwei Metallteile ohne Kraftaufwand verbinden und eine Struktur erstellen zuverlässig. Diese Wechselrichter haben viele Vorteile:

1. Sie zeichnen sich durch hohe Leistung und Leistung aus.
2. Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von Schweißnähten.
3. Die Möglichkeit, ein kompaktes Modell auszuwählen und es an den Ort zu verschieben, an dem die Person arbeiten wird.
4. Hoher Wirkungsgrad von fast 90%. Dieser Wert ist viel höher als bei herkömmlichen Transformatoren.
5. Moderater Verbrauch an elektrischer Energie und Effizienz.
6. Beim Betrieb der Schweißmaschine werden Metallspritzer in geringerer Menge abgeschieden, was nicht nur Strom spart.
7. Die Fähigkeit, die Stromzufuhr zu regulieren, um sie reibungslos zu machen.
8. Ein Schweißer kann Metallarbeiten ausführen, auch wenn er nicht viel Erfahrung in diesem Bereich hat.

Die Vielseitigkeit des Geräts ermöglicht den Einsatz in verschiedenen Bereichen, und die Möglichkeit, das beste Modell in Bezug auf das Preis-Leistungs-Verhältnis auszuwählen, wird als einer der wichtigsten Vorteile angesehen.

Beliebte Sorten

Bevor Sie ein geeignetes Gerät auswählen, wird empfohlen, sich mit seinen Sorten und seinem Verwendungszweck vertraut zu machen. Es gibt Modelle, die nur zum Schweißen verwendet werden, und es gibt Geräte zum Schneiden von Metall. Es ist auch erwähnenswert, dass Geräte für den professionellen Gebrauch mit großen Abmessungen hergestellt werden.

Für den Heimgebrauch sollten Sie nicht-professionelle oder semi-professionelle Wechselrichter wählen. Letztere vereinen mehr Funktionen. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl die Eingangsspannung. Die Standardanzeige beträgt 220 V, es gibt jedoch Modelle, die für den Betrieb an einer Quelle mit einer Spannung von 380 V ausgelegt sind.

Die Zündwilligkeit des Gerätes kann zwischen 40-90 V schwanken. Je höher dieser Indikator ist, desto einfacher kann ein Spezialist arbeiten. Beabsichtigt eine Person, das Gerät längere Zeit bei maximaler Spannung zu verwenden, wird empfohlen, auf die vom Hersteller im technischen Pass angegebenen Nummern zu achten. Eine gute Zahl sind 70% oder mehr.

Wenn der Besitzer weiß, dass er mit dünnem Metall arbeiten wird, ist es ratsam, auf die untere Grenze des abgehenden Stroms zu achten. Dieser Wert sollte 10 A nicht überschreiten. Andernfalls besteht die Gefahr, dass der Anfänger das Material ruiniert. Profis haben selten solche Probleme, daher können sie jedes Gerät verwenden.

Viele Modelle verfügen über zusätzliche Funktionen. So erhöht beispielsweise ein Heißstart kurzfristig den Stress, was die Arbeit erleichtert. Für Neulinge im Wechselrichter gibt es einen Anti-Stick-Modus. Es verhindert, dass die Elektrode an den Rand geschweißt wird, was oft passiert, wenn eine Person nicht viel Erfahrung in dieser Angelegenheit hat. Arc Forcing ist eine zusätzliche Funktion, die ein Festkleben der Elektrode verhindert, wenn sich ein großer Tropfen geschmolzenen Metalls von ihr löst.

Das Vorhandensein solcher Modi erleichtert die Arbeit für Anfänger und Profis erheblich und beseitigt unangenehme Situationen und Notsituationen.

Ein Wechselrichter ist ein universelles Gerät, mit dem Sie den Betrieb von Haushalts-, Industrie- und anderen Geräten reibungsloser und effizienter gestalten können. Bei der Auswahl und Verwendung eines Geräts sollten Sie die Empfehlungen befolgen, die den Vorgang erleichtern.