Invertor: čo to je a ako zariadenie funguje, história vzhľadu a klasifikácia

Jedným z najdôležitejších vedeckých pokrokov v 19. storočí bolo zavedenie elektriny. Vďaka tomu má človek možnosť vykonávať akúkoľvek prácu po západe slnka, čo bolo predtým nemožné. Dnes existujú dva typy prúdu - jednosmerný a striedavý, ale špecialisti sa vždy zaujímali o možnosť premeny jedného na druhý, čo viedlo k vzniku meniča. Čo to je a ako to funguje, nájdete v príslušnej literatúre.

História pôvodu

Koncom 80-tych rokov XIX storočia dostal Thomas Edison vo svojom laboratóriu jednosmerný prúd a rozhodol sa podeliť sa o tento objav so všetkými. Vedec tvrdil, že takýto zdroj je na napájanie zariadení oveľa lepší ako striedavý prúd.

Premenlivý zdroj prúdu objavil pred niekoľkými rokmi vedec zo Srbska Nikola Tesla a túto myšlienku aktívne šíril medzi všetkých svojich fanúšikov. Edison sa stal jeho konkurentom a snažil sa ľudí presvedčiť, že striedavý prúd je pre ľudí nebezpečný a na napájanie elektrických spotrebičov neúčinný.

Napriek všetkým argumentom mal Nikola Tesla veľa fanúšikov, jeho technika bola aktívne využívaná a Edison vtedy v súťaži prehral. Aj keď je dnes stále potrebný striedavý prúd, jednosmerný prúd sa považuje za najlepšiu možnosť napájania elektrických spotrebičov.

Stojí za zmienku, že mnohé zariadenia určené na prácu so striedavým prúdom vyžarujú konštantný prúd. To vedie k tomu, že pri spustení takéhoto zariadenia bude človek potrebovať ďalšie zariadenie na premenu jednosmerného prúdu na striedavý prúd, to znamená menič.

Druhy elektriny

Väčšina učiteľov, ktorí študentom poskytujú informácie o elektrine, hovorí najmä o jednosmernom prúde (DC). Ide o prúd elektrónov, ktoré nasledujú za sebou v určitej vzdialenosti. Najobľúbenejšie prirovnanie od skúsených učiteľov je prirovnanie potoka k mravcom kráčajúcim v stĺpe nesúcom obyčajné suché lístie.

Tento názor je dosť všeobecný, ale hlavná myšlienka je správna. Obvod pripomína pevnú elektrickú slučkunapájanie obyčajnej baterky. Vo veľkých domácich spotrebičoch však elektrina funguje inak. Nástenné zásuvky napájajú spotrebiče striedavým prúdom (AC). V ňom sa elektrina spína vysokou rýchlosťou 50-60 krát za sekundu, to znamená, že frekvencia takéhoto prepínania je 50-60 Hz.

Bežnému človeku, ktorý nemá znalosti v oblasti elektroniky, nie je celkom jasné, ako takýto prúd napája zariadenia, ak neustále mení smer svojho pohybu. Odpoveď na túto otázku je však jednoduchá. Môžete si napríklad vziať bežné nástenné svietidlo napájané zo zdroja striedavého prúdu. Keď ho zapojíte do zásuvky, elektróny sa začnú aktívne pohybovať, meniť miesta a meniť smer pohybu. Celý proces je veľmi rýchly, takže v drôtoch vzniká teplo.

Je to teplo, ktoré prejde do lampy, čo vedie k jej žiare. Striedavý prúd je pri napájaní zariadení rovnako účinný ako jednosmerný prúd, ale elektróny v ňom sa pohybujú na mieste.

Všeobecné informácie o zariadení

Najväčší objav Nikolu Teslu dnes používa ľudstvo všade. Väčšina zariadení v každej domácnosti je navrhnutá tak, aby fungovala na jednosmerný prúd, ale striedavý prúd pochádza zo zásuviek. To je dôvod, prečo je takmer vždy potrebné špeciálne zariadenie alebo usmerňovač na premenu AC na DC.

Na druhej strane invertor plní presne opačnú funkciu. Ako to funguje, môžete vidieť na príklade obyčajnej baterky. Zariadenie je malé a poháňa ho vstavaná batéria, ktorý sa stáva zdrojom konštantného prúdu. Ak ho vyberiete zo svietidla, otočíte ho druhým stĺpom a znova nainštalujete, nebude badateľný rozdiel v prevádzke ani v kvalite osvetlenia. Elektrina však bude prúdiť inak.

Tento proces možno prirovnať k mechanickému meniču, kedy ľudská ruka otáča batériou rýchlosťou 50-60 krát za sekundu. Zariadenia, ktoré je možné zakúpiť v špecializovaných predajniach, samozrejme fungujú trochu inak. Magnetické spínače sa používajú na neustálu zmenu smeru pohybu elektrónov. Takáto konštrukcia je však len pre zariadenia mechanického typu.

Elektronické meniče plynulo menia smer, s výnimkou náhlych poklesov napätia. Druhý typ sa považuje za výhodnejšiu možnosť, pretože rázy konštantného napätia negatívne ovplyvňujú fungovanie niektorých elektrických spotrebičov. Konštrukcia takýchto meničov je vybavená špeciálnymi induktormi a kondenzátormi. Tieto časti zmäkčujú tok energie na vstupe a výstupe, čím vytvárajú plynulé napájanie elektrických spotrebičov.

V niektorých prípadoch sa pre transformátory používajú meniče s cieľom premeniť zdroj striedavého prúdu na vyššiu alebo nižšiu frekvenciu v závislosti od potrieb konkrétneho spotrebiteľa. Treba poznamenať, že výstupný výkon je vždy menší ako vstupný výkon. Je to potrebné pre normálne fungovanie zariadení. Žiadny transformátor alebo invertor nemôže generovať viac energie, ako spotrebuje, pretože časť z nej sa stratí.

Princíp činnosti

Menič funguje podľa jednoduchého princípu, ktorý je možné pochopiť, ak uvediete konkrétny príklad. Bežná batéria funguje primitívne a vytvára konštantný tok prúdu, ktorý nemení svoj smer. Ak sa k tejto štruktúre pridá spínač, ktorý na výstupe zmení smer pohybu elektrónov, potom sa do zariadenia privedie striedavý prúd. Aby to bolo správne, spínač musí správne fungovať a musí fungovať aspoň 50-krát za sekundu. Za minútu dôjde k asi 3000 zmenám v toku elektrónov.

Mechanický menič funguje trochu inak a pomocou špeciálnych magnetov tiež rýchlo mení smer prúdu. Princíp jeho fungovania pripomína zvonček. Keď stlačíte tlačidlo, človek pôsobí na pružinu, ktorá dáva signál na zmenu výkonu a toku elektriny. Po uvoľnení sa všetko vráti do pôvodnej polohy. Zariadenie je tiež vybavené špeciálnym ovládačom, ktorý vykonáva ďalšie funkcie:

• regulácia napätia v zariadení;
• synchronizácia spínacej frekvencie;
• poskytuje ochranu proti preťaženiu a poruchám.

Vďaka tomu aj mechanický model zariadenia umožňuje bezproblémovú prácu veľkých elektrospotrebičov.

Klasifikácia zariadenia

Existuje veľa modelov meničov. Môžu byť masívne a vybavené špeciálnymi batériami. K dispozícii sú prenosné modely, ktoré majú malú veľkosť a používajú sa na rôzne účely. Zariadenia sú rozdelené aj podľa energie, ktorú spotrebúvajú a vyrábajú. Tento parameter sa považuje za hlavný pri výbere, najmä ak sa vyžaduje vysoký ukazovateľ, napríklad vo výrobe.

Treba si uvedomiť, že ani tie najvýkonnejšie meniče nie sú určené na dlhodobú prevádzku pri maximálnom výkone. V závislosti od princípu činnosti sú zariadenia rozdelené do nasledujúcich typov:

• závislých, ktorí pracujú iba na sieti;
• autonómne, vybavené batériou;
• napäťové a prúdové meniče.

Samostatné modely sa zvyčajne používajú na krátkodobú prevádzku a nezávisia od zdroja energie. Jednotlivé zariadenia sú špeciálne navrhnuté pre trvalé pripojenie do siete. Niekedy sú zariadenia vybavené solárnymi panelmi.

Každá z možností má svoje výhody. Napríklad samostatné zariadenia sú vhodné pre akékoľvek zariadenie a môžu pomôcť v ťažkej situácii. Slnečná energia šetrí energiu a závislí nepotrebujú dobíjanie ani iné podmienky na fungovanie. V noci je solárna batéria nevhodná a nebude môcť slúžiť majiteľovi, takže takéto modely sa zriedka vyberajú.

Existujú tiež univerzálne zariadenia, ktoré môžu fungovať v sieti a offline, ale nie súčasne. Nevýhodou takýchto zariadení bude ich veľká veľkosť, pretože na zabezpečenie fungovania v dvoch režimoch je potrebné jednotku vybaviť ďalšími časťami.

Zariadenia, ktoré boli inštalované pred rokom 1970, používali pri svojej práci špeciálne ortuťové oblúkové ventily. Moderné modely sú zvyčajne pevné a považujú sa za efektívnejšie a bezpečnejšie.

Zváracie invertory

Samostatne stojí za to zdôrazniť špeciálne meniče, ktoré môžu výrazne zvýšiť účinnosť. prácu zváracieho stroja a rýchlo spojte dve kovové časti bez námahy a vytvorte konštrukciu spoľahlivý. Tieto invertory majú mnoho výhod:

1. Vyznačujú sa vysokým výkonom a výkonom.
2. Spoľahlivosť a trvanlivosť zváraných švov.
3. Schopnosť vybrať si kompaktný model a presunúť ho na miesto, kde bude osoba pracovať.
4. Vysoká účinnosť takmer 90%. Toto číslo je oveľa vyššie ako u bežných transformátorov.
5. Mierna spotreba elektrickej energie a účinnosť.
6. Pri prevádzke zváračky sa v menšom množstve odlučujú kovové rozstreky, čo šetrí nielen elektrickú energiu.
7. Schopnosť regulovať prívod prúdu, vďaka čomu je hladký.
8. Zvárač môže vykonávať kovoobrábanie, aj keď v tejto oblasti nemá veľa skúseností.

Všestrannosť zariadenia umožňuje jeho použitie v rôznych oblastiach a za jednu z dôležitých výhod sa považuje možnosť vybrať si najlepší model z hľadiska pomeru ceny a kvality.

Populárne odrody

Pred výberom vhodného zariadenia sa odporúča, aby ste sa oboznámili s jeho odrodami a účelom. Existujú modely používané iba na zváranie a existujú zariadenia na rezanie kovu. Za zmienku tiež stojí, že zariadenia na profesionálne použitie sa vyrábajú s veľkými rozmermi.

Pre domáce použitie by ste si mali zvoliť neprofesionálne alebo poloprofesionálne meniče. Posledné kombinujú viacero funkcií. Pri výbere zvážte vstupné napätie. Štandardný indikátor je 220 V, existujú však modely, ktoré sú navrhnuté tak, aby fungovali zo zdroja s napätím 380 V.

Ľahkosť zapaľovania zariadenia môže kolísať medzi 40-90 V. Čím vyšší je tento ukazovateľ, tým ľahšie je pre špecialistu pracovať. Ak má osoba v úmysle používať zariadenie pri maximálnom napätí po dlhú dobu, odporúča sa venovať pozornosť číslam uvedeným výrobcom v technickom pase. Dobrý údaj je 70 % alebo viac.

Ak majiteľ vie, že bude pracovať s tenkým kovom, je vhodné venovať pozornosť spodnej hranici výstupného prúdu. Toto číslo by nemalo presiahnuť 10 A. V opačnom prípade hrozí, že začiatočník materiál pokazí. Profesionáli majú takéto problémy zriedka, takže môžu použiť akékoľvek zariadenie.

Mnoho modelov má ďalšie funkcie. Napríklad horúci štart zvyšuje stres na krátke obdobie, čo uľahčuje prácu. Pre nových používateľov meniča je k dispozícii režim proti prilepeniu. Zabraňuje privareniu elektródy k okraju, čo sa často stáva, ak osoba nemá v tejto veci veľa skúseností. Arc Forcing je doplnková funkcia, ktorá zabraňuje prilepeniu elektródy v prípade, že sa od nej oddelí veľká kvapka roztaveného kovu.

Prítomnosť takýchto režimov značne uľahčuje prácu začiatočníka a profesionála, eliminuje nepríjemné a núdzové situácie.

Invertor je univerzálne zariadenie, ktoré vám umožní urobiť prácu domácich, priemyselných a iných zariadení plynulejšou a efektívnejšou. Pri výbere a používaní zariadenia by ste sa mali riadiť odporúčaniami, ktoré uľahčia proces.