петак, 27. фебруар 2015.

Kako rade invertori

Svi koristite neku vrstu elektronskog gedžete u svom automobilu. Možda slušate MP3 plejer, koristite navigaciju ili igrate prenosive video igrice. Ovi uredjaji se mogu puniti na upaljač od automobila.

Medjutim šta se dešava ukoliko želite više od toga? Možda želite da napravite tost, gledate LCD TV ili možda koristite svoj laptop? Ovi uredjaji uobičajeno rade u kućnim uslovima priključenjem na utičnicu u zidu. Da bi ovi uredjaji radili u vašem automobilu nije dovoljno da nadjete samo odgovarajući adapter, potreban vam je i invertor.


Invertori pretvaraju jednosmernu struju (DC), struju koja se nalazi u akumulatorima, u naizmeničnu struju (AC), vrstu struje kojom se iz elektrodistributivne mreže snadbevaju naši domovi. U samostalnim solarnim sistemima se takodje koriste ovakvi invertori.

Zašto je potrebno jednosmernu struju pretvarati u naizmeničnu?


Solarni paneli proizvode jednosmernu struju i ona se skladišti u solarnim baterijama a da bi bila prikladna za upotrebu u potrebno je da je invertor pretvori u naizmeničnu kako bi se nesmetano mogli koristiti svi kućni uredjaji.

Jednosmerna struja kreće se u kontinuitetu od negativnog priključka na akumulatoru kroz komletno strujno kolo i vraća se na pozitivni priključak na akumulatoru. Kretanje se odvija samo u jednom pravcu, odatle i ime jednosmerna struja. U baterijama je moguće skladištiti samo jednosmernu struju.

Jednosmerna struja je veoma korisna, ali baterije isporučuju relativno nizak jednosmerni napon. Mnogim uredjajima je potrebno više snage nego što baterije mogu da isporuče da bi pravilno radili. Većina kućnih aparata je dizajnirana da radi na 220V naizmeničnog napona. Naizmenična struja, konstantno menja polartet, krećući se u jednom smeru kroz strujno kolo a  onda se okreće i kreće u dugom pravcu. Ovo radi veoma brzo 50 puta u sekundi. Naizmenična struja se dobro ponaša pri velikim naponima, a naizmenični napon se može lakše podići preko transformatora na željeni nivo nego jednosmerni.

Invertor povećava jednosmerni napon, a onda jednosmernu struju prebacuje u naizmeničnu koju potom šalje do potrošača.

Dakle kako nam invertor daje visoki naizmenični napon od niskog jednosmernog napona?


Prvo da vidimo kako alternator proizvodi naizmeničnu struju. U svojoj najjednostavnijoj formi, alternator ima kalem (namotaj) ia rotirajući magnet u blizini. Kada se jedan pol magneta približi kalemu, struja se stvara u kalemu. Ova struja će rasti do maksimuma kako magnet prolazi pored kalema, spuštajući se dole kako se pol magneta odaljava. Kada se suprotan pol magneta približi kalemu, struja koja se indukuje u kalemu će se kretati u suprotnom smeru. Kada se proces u kontinuitetu ponavlja sa konstanstnom rotacijom magneta, stvara se naizmenična struja.



Da vidimo sada kako se povećava napon. Za podizanje napona se koristi transformator. Transformator takodje dozvoljava da se u kalemu indukuje struja.  U slučaju transformatora, promenljivo magnetno polje se stvara kretanjem naizmenične struje kroz drugi kalem. Svaki kalem kroz koji se kreće naizmenična struja proizvešće magnetno polje. Kako se menja smer struje koja prolazi kroz kalem - menja se i polaritet magnetnog polja. Ono što je specifično za transformator je da je napon koji se dobija na sekundarnom kalemu ne mora biti isti kao napon koji je na primarnom kalemu. Ukoliko je sekundarni kalem dvostruko veći (ima dvostruko više namotaja) od primarnog kalema, sekundarni napon će biti dvostruko veći od napona na primarnom kalemu. U principu na sekundaru možemo dobiti bilo koji napon prilagodavanjem veličina kalema.



Ukoliko kroz primarni kalem pustimo jednosmernu struju, struja se neće indukovati na sekundarnom kalumu pošto neće biti promenljivog magnetnog polja. Medjutim, ukoliko podesimo da jednosmerna struja efektivno i brzo menja pravac - onda dobijamo najprostiji invertor. Ovaj invertor će proizvesti naizmeničnu struju sa izlaznim signalom četvrtastog oblika pošto jednosmerna struja iznenada menja pravac kretanja.

Invertori sa čistim sinusom


Ipak nije sve tako jednostavno. Naizmenična struja koja dolazi iz elektrodistributivne mreže ima sinusni signal dok je signal koji dobijamo iz ovog jednostavnog invertora poprilično četvrtast. Neki električni uredjaji nisu tolerantni na ovako četvrtast signal, zato se teži da izlazni signal iz invertora bude što je moguće pibližniji sinusnom signalu. Tako postoji čitav niz invertora sa signalom modifikovanog sinusa koji nije četvrtast ali nije ni pravilnog sinusnog oblika.



Peglanje signala kako bi se dobio sinusni zahteva čitav niz filtera, induktora i kondenzatora. Jeftiniji invertori imaju jednostavnu ili uopšte nemaju filtraciju signala. Naizmenična struja koju oni proizvode ima veoma četvrtast signal, što je uredu ako samo želite da skuvate kafu ali ukoliko koristite složenije elektro uredjaje ovo može biti problem. Za sigurno i nesmetano funkcionisanje svih uredjaja treba vam čist sinusni signal a samim tim i invertor sa boljom filtracijom signala. Naravno invertori koji daju čist sinusni signal su skuplji. Postoje invertori koji proizvode čak i čistiji sinusni signal od samog signala koji dobijamo iz elektrodistributivne mreže.

Snaga invertora


Da bi znali koliko snažan invertor Vam je potreban, neophodno je da znate koje sve uredjaje planirate da povežete na invertor. Na svakom uredjaju imate nalepnicu (obično na poledjini) na kojoj piše koliko W (vati) taj uredjaj troši. Snaga invertora treba da bude veća od zbira snaga svih uredjaja koje priključujete na njega. Recimo, ukoliko na invertor priključite blender od 600W i recimo aparat za kafu od 600W u isto vreme, invertor treba da ima veću snagu od 1200W. Medjutim, ukoliko vi znate da nikada nećete u isto vreme da koristite aparat za kafu i blender, onda je dovoljan i invertor od 600W.

Nažalost stvari nisu bas toliko jednostavne. Uredjaji koji imaju elektromotore, pri pokretanju povlače veću snagu od one koju koriste u normalnom radu. Ova snaga koju povuku pri pokretanju je poznata kao pik (vrh), i ovaj podatak bi takodje trebao da se nalazi na nalepnici uredjaja. Većina invertora takodje ima pik snagu, tako da se treba postarati da pik snaga invertora bude veća od pik snage uredjaja koji planirate da priključite na invertoru.



12 коментара:

  1. Анониман03. јул 2015. 09:31

    Hvala za tekst. Sjajan blog generalno. Imam samo dva pitanja:
    1. Da li invertori imaju neke gubitke?
    2. Da li postoji trend proizvodnje jednosmernih aparata, tj. da li ćemo u budućnosti koja će biti solarna imati uređaje sa jednosmernom strujom (zato što je to jednostavnije) ili ćemo kao i do sada koristiti naizmeničnu?

    ОдговориИзбриши
    Одговори
    1. Анониман24. мај 2017. 14:41

      Poštovani,

      Invertori imaju gubitke i to zavisi od modela do modela. Njihova efikasnost se kreće od 80% do 98% max

      Избриши
  2. Hvala :) Sto se tice invertora oni imaju gubitke ali su oni zanemarljivi efikasnost novijih invertora je preko 97%. Jednosmernih uredjaja ima, medjutim glavni problem jednosmerne struje su ogromni gubitci u transportu energije, odnosno mnogo su veci gubitci ukoliko bi se odradila kucna instalacija sa jednosmernom strujom. Zato se jednosmerni uredjaji koriste uglavnom kao oprema za kampovanje i za neku povremenu ali nikako svakodnevnu kucnu upotrebu.

    ОдговориИзбриши
  3. imam pitanje Da li invertor trosi struju iy baterija ako su svi potrosaci iskljuceni

    ОдговориИзбриши
    Одговори
    1. Da invertor troši struju iz baterija, ali to je potrošač male snage i neće značajnije uticati na pražnjenje baterije.

      Избриши
  4. Koliku struju u praznom hodu vuce invertor snage 150w

    ОдговориИзбриши
    Одговори
    1. Zavisi koji invertor je u pitanju. Pise na specifikaciji svakog, nije to univerzalan podatak.

      Избриши
  5. Dobar dan, ja sam igrom slučaja postao vlasnik jednog invertora ali nigde nemam oznaku koje je jačine, na koji način mogu da proverim od koliko wati je invertor.
    hvala!!!

    ОдговориИзбриши
    Одговори
    1. Moguce je jedino ispitati u laboratorijskim uslovima sa promenljivim opterecenjem. Nije moguce ispitati u kucnim uslovima. Odnesite u neki servis koji ima promenljivo elektronsko opterecenje da ga ispitaju.

      Избриши
  6. Анониман07. јул 2016. 14:07

    Svaka čast, odličan način objašnjavanja.

    ОдговориИзбриши
  7. Interesuju me servisi invertora, znaci adresa I broj telefona.Korisnik sam solarne proizvedene struje.Bilo bi dobro kad bi ste imali nekog servisera u centralnoj I juznoj Srbiji.Hvala. Inace za period od 2013 god.sada bih trebalo ponovo trci invertor da promenim,jer monter opreme I isporucilac vise ne remontuju onaj koji je kod mene ugradjen a radi se o invertoru 24/230v 1000W.

    ОдговориИзбриши
  8. Ne znam koliko ima zainteresovanih lica na ovom sajtu,napomenuo bih I osvrnuo se na sve reklamne sajtove za distribuciju I montazu elemenata samostalnih sistema solarne proizvodnje struje.Ugradio sam sistem sa 4 panela po 100w,takodje isti broj akumulatora SOLARNIH od po 100Ah,kontroler I invertor.U svim dostupnim materijalima I odgovorima na postavljena pitanja zainteresovanih lica nalazio sam da je ceo system trajan sa jednim "startmim" investiranjem u visini zavisno od odabranog sistema I da je trajnost sistema bez nekih prirodnih ili vestacki izazvanim nezgodama od 10 I vise godina.Tako imamo za panele da su trajnost od 25 I preko 30 godina.U svim tim takodje REKLANIM materijalima ni jedna garancija nekog ugradjenog elementa nije veca od 2 godine.Ako imamo u vidu da neki proizvodjaci akumulatora za automobile daju I 30 I 36 meseca,onda mislim da garancija fabricka ovih elemenata iz sistema bi trebala da bude bar 5 godina OD UGRADNJE kad se podrazumeva da je pocela I eksploatacija.Sve me dobro sluzi dok ne odem na vikendicu I utvrdim da nemam struje.I sva tri puta od 2013.godine bio je u PITANJU INVERTOR karakteristika 24v/23ov 1000w.Prvi kvar je bio mart 2015,drgi februar 2016 I treci juli 20l6.Trenutno je system VAN upotrebe.Izvodjac radova I isporucilac opreme avgusta 2013.je firma koja je do prosle godine ugradjivala invertore koji su se kod mene kvarili.U kontaktu sa njima isti "vise ne remontuju TE I presli su na ugradnju drugog tipa I proizvodjaca"Da bih dosao do TOG novog invertora predlaze mi se da INVESTIRAM novih 336 evra pod istim garantnim uslovima kao I prethodno I uz malu korekciju montaze jer bi se sada izbacio iz sistema postojeci kontroler punjena jer je sada ugradjen u sam invertor.Investicija za popravku ranije nije bila "neka"stavka u kucnom budzetu,ali novi predlog za zamenu mi je malo iritantan,ako ne daj boze svake nepune 3.godine I to povremenog koriscenja solarnog sistema budem trebao investirati slicnu sumu kao sada predlozenu.Ovo pisem zbog drugih interesenata da pre donosenja odluke dobro razmisle da li da investiraju u ovakav "konfor".I inace sada sam ja u dilemi INVESTIRATI da bih koistio vec instalirano I cekati dokle ce da traje I kolika ce naredna investicija biti ILI odustati od svega I ovo rasprodati ili napustiti ga da propada.Molim zainteresovane da pisu I daju predloge.Iz istog razloga molim da mi se ovim putem jave MAJSTORI servioseri kome bih mogao da se javim za pomoc I da mi povremeno pregledaju system.HVALA!

    ОдговориИзбриши