Как сделать чистый синус из модифицированного
Перейти к содержимому

Как сделать чистый синус из модифицированного

  • автор:

Как получить чистый синус из «модифицированного» .

Проще заменить капризный электропотребитель, чем усложнять конструкцию и «огород городить».

Второй вариант установка качественного сетевого фильтра с индукционной и ёмкостной составляющей. В продаже таковых — днем с огнем.

Остаётся вариант: чистый синус — своими руками.

для какого прибора как вам кажется нужен чистый синус?

Остальные ответы

Теоретически можно фильтры НЧ поставить, но для 500 Ватт это будет еще та конструкция по массе и габаритам.
p.s. Прямоугольник — это не модифицированная синусоида, а меандр.

Инвертор с чистой синусоидой против модифицированного

Сравнение инверторов с чистой и модифицированной синусоидой

Инвертор – это устройство, главное предназначение которого состоит в преобразовании тока из постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). При этом его напряжение должно достигать 110 – 220 вольт в зависимости от модели.

Отличие постоянного тока от переменного состоит в том, что постоянный ток испускает поток только в одном направлении, а у переменного тока этот поток быстро меняет направление. Можно измерить частоту, с которой поток электрического тока меняет направление. Например, в США эта частота составляет 60 Гц, что означает, что ток меняет направление 120 раз в секунду.

В зависимости от формы выходного тока инверторы обычно делятся на инверторы прямоугольной формы и инверторы синусоидальной формы. Последние больше подходят для солнечных систем, поскольку они обладают достаточной мощностью, чтобы выдерживать самые обычные нагрузки.

Содержание:

  1. Работа синусоидального инвертора
  2. Что такое чистый синусоидальный инвертор?
  3. Что такое модифицированный синусоидальный инвертор?
  4. Модифицированная синусоида или инвертор с чистой синусоидой, что лучше?
    1. Эффективность
    2. Помехи
    1. Кому нужна модифицированная синусоида
    2. Кому нужен чистый синусоидальный инвертор

    Работа синусоидального инвертора

    Синусоидальный инвертор в рабочем процессе контролирует процесс включения и выключения полупроводниковых переключающих устройств. Это необходимо для вывода серии импульсов одинаковой амплитуды и неодинаковой ширины.

    В солнечной энергетике синусоидальный инвертор применяется для преобразования тока, поступающего от солнечных фотоэлектрических панелей или аккумуляторов, в переменный ток с синусоидальным потоком.

    Что такое чистый синусоидальный инвертор

    Этот тип инверторов генерирует частоты и напряжение с большой точностью и аккуратностью. Он создает более чистую форму волны. Поэтому инвертор с чистой синусоидой подходит для любой бытовой техники, которая работает на переменном токе. Еще он отлично подходит для современной микропроцессорной техники.

    Что такое модифицированный синусоидальный инвертор

    Модифицированная синусоида получена из прямоугольной волны. Она должна быть максимально похожей на чистую синусоиду, но это не совсем так. Ток не будет иметь тех же характеристик и преимуществ, что и чистая синусоида. Тем не менее, модифицированный синусоидальный инвертор предлагает отличное качество, когда речь идет о работе освещения и бытовой техники. Однако он может вызвать проблемы при работе с нестандартными двигателями или трансформаторами.

    Модифицированная синусоида или инвертор с чистой синусоидой, что лучше

    Существуют разные параметры, по которой можно охарактеризовать такие виды инверторов. Далее мы рассмотрим основные параметры устройств.

    Эффективность

    Модифицированный синусоидальный инвертор имеет оптимизированный временной интервал между положительным максимумом и отрицательным максимумом формы выходного сигнала. Данное устройство более легкое в использовании. При этом инвертор не совсем хорошо работает на дистанции в непрерывном режиме и не так эффективен, как чистое синусоидальное изделие.

    Помехи

    Модифицированный синусоидальный инвертор удовлетворяет потребности большинства электрооборудования, но он имеет 20% гармоническое искажение. Это может вызывать проблемы при работе точного оборудования, а также может стать причиной высокочастотных помех в коммуникационном оборудовании.

    Руководство покупателя по солнечным инверторам: модифицированная синусоида и инвертор с чистой синусоидой

    Далее мы рассмотрим, кому стоит обратить внимание на эти виды инверторов. Подобные советы помогут подобрать оптимальный вариант устройства.

    Кому нужна модифицированная синусоида

    Модифицированные волновые инверторы предназначены для устройств, у которых нет двигателя. Еще они плохо работают со сложными приборами. Конечно, если вам нужен простой продукт для преобразования энергии, модифицированного волнового инвертора будет достаточно для вашей повседневной жизни.

    Кому нужен чистый синусоидальный инвертор

    Чистая синусоида имеет более высокую несущую способность, чем модифицированная синусоида. Чистые синусоидальные инверторы работают со всеми видами устройств и с чувствительной электроникой.

    Устройство может нести индуктивную нагрузку и любую другую нагрузку переменного тока, например, холодильники, телевизоры и радиоприемники, без помех или шума. Оно не повлияет на производительность и срок службы нагрузочного оборудования.

    Вывод

    Чистый синусоидальный инвертор имеет хорошее качество и высокую производительность. Это означает, что ток на выходе стабилен и лучше защищает ваши мобильные гаджеты, например, смартфоны, камеры, игровые приставки, планшеты, автомобильные холодильники, светодиодные лампы и так далее.

    Мы рекомендуем выбирать инверторы с чистой синусоидой, которые имеют комплексные функции защиты от перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузки, перегрева, короткого замыкания и обратного включения. Это обеспечивает стабильность и безопасность системы.

    При выборе инвертора необходимо убедиться, что его пусковая мощность выше, чем у используемого электроприбора. Поскольку инвертор сам потребляет часть мощности при работе, его входная мощность больше его выходной мощности. Например, если инвертор потребляет 100 Вт постоянного тока и выдает 85 Вт переменного тока, его эффективность составляет 85%.

    Где можно купить инвертор с чистой и модифицированной синусоидой

    Сейчас клиенты могут приобрести инвертор с модифицированной или чистой синусоидой в интернет-магазине Solarverse. Там предлагается большой выбор подобной техники. Вы можете выбрать подходящий инвертор в зависимости от потребностей и сферы использования изделия.

    г. Киев, ул. Кирилловская, 104

    • (080) 033-40-74
    • (067) 175-24-98
    • (044) 334-74-14

    Вопросы

    + Какой лучше выбрать инвертор для нагревательных приборов?

    Для работы нагревательных приборов можно использовать инвертор с модифицированной синусоидой. На практике устройство показывает стабильную работу.

    + Для какой бытовой техники подходит чистый синусоидальный инвертор?

    Ток на выходе из такого устройства практически не отличается от стандартной розетки в доме. Через этот инвертор можно подключать любую технику.

    + Я не разбираюсь в токах и не знаю, какой лучше подобрать инвертор?

    В этом случае можете обратиться к менеджерам интернет-магазина Артлайн. С помощью специалиста вы сможете выбрать оптимальный вариант устройства.

    Что такое правильная синусоида в инверторе

    А что, если есть «правильная синусоида в инверторе, то может быть неправильная» ?
    И вообще, что, синусоиды могут быть разные ?
    И какие критерии этой «правильности» ?
    Вот так, сразу, мы задали три вопроса. Огорошили неподготовленного читателя. На самом деле вопросов, связанных с рассматриваемой нами сегодня темой, больше, но это ключевые. И по хорошему, вопросы задаем не мы, а нам. Мы просто их знаем заранее. Поэтому и хотим ответить.
    А возникают вопросы от непонимания причин появления искаженной синусоиды. И приведенная ниже разъяснительная информация надеемся будет не просто полезна, а может даже поможет выбрать нужную модель инвертора (или другого ИБП — источника бесперебойного питания) с одной стороны, а с другой — сохранить в работоспособном состоянии разнородные, подключенные к нему нагрузки.

    Дадим первоначальные сведения о чистой или правильной синусоиде для покупателей бесперебойной техники с целью энергоснабжения электричеством домов и офисов.

    А тех, кто в теме, продвинутый в электротехнике, и понимает, о чем идет речь, мы не смеем задерживать. Хотя не исключено, что и они могут почерпнуть дополнительную информацию, которая прежде не встречалась на их профессиональном пути.
    А тема эта актуальная, особенно для тех, кто решил обзавестись собственным бесперебойным источником электрической энергии, т.е. альтернативой розетке 220 Вольт. И причины не так важны. Временные ли это отключения света или захотелось сделать свой вклад в зеленую энергетику, переходя на солнечные батареи с аккумуляторными накопителями и поставив у себя дома гибридный инвертор с отдаваемой мощностью до 5 КВт.

    премиум инвертор с чистой синусоидой на выходе

    Когда в торговых сетях ажиотаж (дайте мне хоть какой-нибудь генератор, бизнес стоит или надоело сидеть дома в темноте !), образуется дефицит, поставщики теребят производителей, а последние не справляются с количеством заказов на всевозможные бесперебойники, спрос на которые возрос на несколько порядков в 2022 году, а электричество нужно сегодня, если не вчера, когда целые микрорайоны городов погружаются во тьму, далеко не все вдаются в тонкости, а с правильной синусоидой у меня инвертор или нет ? Или даже давайте так — а не слишком велик у меня на клеммах ИБП коэффициент гармоник ? Это уже совсем темный лес. Только теперь уже в переносном смысле. Берут или точнее сказать, расхватывают все, даже не вникая в технические характеристики. 220 Вольт дает ? Дает ! Киловаттов хватает для моих нужд ? Хватает ! А вот потом, когда начинаются проблемы, тогда и начинают думать. Вникать в тему, консультироваться у специалистов. 220 В то есть, но что-то они не совсем такие.
    Винить никого нельзя.

    1. Во-первых, действительно, а кто знал, что на выходе может быть напряжение, отличное от привычной синусоиды ?
    2. Во-вторых, далеко не у всех есть электротехническое образование. Или хотя бы остались с памяти главы из курса высшей математики, связанные с разложением периодических функций в ряды.

    Что такое правильная синусоида в инверторе ?

    Сначала буквально пару фраз из азов.
    Если подключить щупы осциллографа в клеммы розетки, то на выходе мы увидим синусоидальный сигнал с известными всем параметрами. Частота 50 Гц, действующее (или так называемое тепловое) значение напряжения 220 В. Его покажет мультиметр или вольтметр переменного тока. На самом деле, амплитудное значение в верхней точке положительной полуволны или нижней отрицательной составляет 311 В, но сегодня речь не об этом.

    Что такое правильная синусоида (с минимальным уровнем пульсаций)

    Визуальная проверка формы выходного сигнала, который и питает всю аппаратуру, с помощью осциллографа вещь хорошая, но не точная. И определяется чувствительностью прибора, разрешающей способностью его экрана.
    Но в любом случае электроэнергия в сети отвечает всем стандартам, принятым в Украине. Что и позволяет ее использоваться для питания всего спектра техники на 100 %. Со всеми типами нагрузок: активной, емкостной, индуктивной. За этим следят соответствующие контрольные службы. А вот частному лицу при покупке автономного источника придется надеяться только на себя.
    И поскольку пусть незримо, но красной нитью через наше сегодняшнее повествование проводит тема аварийного отключения (что поделать, если периодически россия обстреливает нас шахедами и ракетами, целясь в подстанции да объекты генерации), то возникает следующий вопрос.

    А правильная ли синусоида на выходе источника бесперебойного питания ?

    И сейчас не так важно, о генераторе ли бензиновом мы говорим или о дешевом бесперебойнике мощностью в 500 Вт или может про востребованные ныне автономные инверторы под нагрузку на выходе 2-5 Квт, которая может питать стабильной энергией домашних потребителей в течение 6-8 часов, и что важно — дает на выходе желаемую не модифицированную синусоиду. С минимальным процентом гармоник (нелинейных искажений) — об этом ниже по тексту.
    Хорошо, если, подключив опять же осциллограф к клеммам инвертора, мы видим перед глазами знакомую, еще со школьной скамьи по форме синусоиду, не отличимую от настоящей, с привычными мягкими наклонами и спусками.
    Но так бывает не всегда.
    Если сделать фото любой картины мира, то цифровая фотография неизбежно будет «беднее» оригинала, поскольку состоит из конечного числа пикселей, а окружающий нас мир аналоговый с бесконечным количеством цветов и оттенков. И это хороший пример, чтобы показать, что и синусоида на самом деле может быть безукоризненной только визуально, а на самом деле — искаженная, состоит из «кусочков».

    Откуда берется «не чистая синусоида» ?

    чистая и модифицированная синусоида

    На приведенных графиках мы видим, что если например оцифровывать как линейную функцию (слева), так и нелинейную (справа) — такую как синусоида и вообще любую, то неизбежна потеря информации. Это определяется частотой выборки или «количеством ступенек». Чем чаще за единицу времени мы будем «снимать» сигнал, в данном случае значение напряжения, тем ближе к первоначальной функции будет наша, оцифрованная величина. В интервалах между двумя соседними ступеньками, информация не определена, она нам неизвестна.

    • Это и есть погрешности.
    • Это и есть потери данных — значение синусоиды не известно в промежуточных точках.
    • Это и есть неправильная синусоида — пусть небольшие скачки-переходы, но есть.

    Также не идеальная синусоида будет присутствовать и в недорогих автономных источниках питания, где модифицированную синусоиду производят электронные транзисторные ключи. Чтобы сгладить волны и максимально приблизить синусоиду к чистой, понадобятся как полупроводниковые компоненты, например диоды так и пассивные, такие как конденсаторы или индуктивности.
    Последние способны подавить высшие гармоники и получить чистый синусоидальный сигнал, являясь компонентами LC-фильтра.
    Конденсаторы разной емкости (как и катушки с разной индуктивностью) хуже или лучше пропускают те или иные чистоты. Одни гасятся, другие проходят почти без ослабления.
    Например во входных фильтрах блоков питания стоит обычно как минимум пара конденсаторов. Первый, большой емкости, измеряемой микрофарадами, а то и десятками микрофарад (а если нагрузка подключается мощная, то и тысячи микрофарада) – сглаживает сигнал частотой 50Гц, получая на выходе почти ровное постоянное напряжение. С минимальным уровнем пульсаций. Когда кстати, конденсатор «высыхает», т.е. стареет, в колонках радиоприемной или телевизионной аппаратуры и появляется низкочастотный гул. Второй же, емкостью в пикофарады или даже нанофарады, «вылавливает» оставшиеся высокочастотные помехи.

    Чем больше частота выборки, т.е. количество ступенек, тем больше форма синусоиды будет приближена к идеальной (чистой, правильной)

    И как следствие – расширяется перечень техники, которую можно подключать к клеммам такого инвертора (генератора, бесперебойника – в зависимости от того, что у вас есть в наличии из источников аварийного энергоснабжения).

    Что такое гармоники (нелинейные искажения) синусоиды

    Постепенно расширяем понятие неправильной синусоиды, и забегая вперед скажем, что если «степень ее неправильности» не очень высока, то в принципе ничего страшного нет.

    С точки зрения математики, периодическую функцию (а синусоида относится к таковым) можно разложить в ряд Фурье.

    То есть синусоида является суммой других функций с разными частотами и периодами. Количество этих составляющих является бесконечным. И если бы этой бесконечности можно было бы достичь, то мы бы получили в результате суммирования нашу исходную синусоиду.
    Но достичь бесконечности, это тоже самое, что добраться до последнего знака числа ПИ. То есть это сделать невозможное. Но можно приблизиться.
    Указанные функции или составляющие сигнала называются гармониками. И вот процент наличия этих гармоник и определяет «чистоту синусоиды». Чем это процент меньше, тем лучше. Но и достичь его сложнее, а схема инвертора будет дороже.
    Справочно:

    1. Процент гармоник еще называется коэффициент нелинейных искажений.
    2. Идеальная синусоида имеет коэффициент нелинейных искажений, равный 0.

    Как модифицированная или ступенчатая синусоида влияет на нагрузку

    В дешевых китайских бесперебойниках ни о какой чистоте синусоиды и речи быть не может.
    “Простите», Вы можете возразить. «Но я питаю ноутбук и монитор от такого дешевого ИБП. Да, он не долго протянет по времени, но никаких проблем с ноутбуком нет.”
    Да, это правда. Проблем нет. Потому что Ваш ноутбук «не знает» о том, каким не качественным электричеством Вы его кормите. А «забыть» этот факт ему помогает импульсный блок питания. Это своеобразный страж на входе. Не вдаваясь глубоко в принцип его действия, отметим, что ИБП преобразует входное (пусть даже корявое и несинусоидальное) напряжение в постоянное, а потом снова в переменное, но с заданной частотой. То есть все недостатки, включая не синусоидальность, уходят в никуда.
    А если частота задана, то после финального преобразования в постоянное напряжение, его значение будет иметь строго заданное значение. Например на входном разъеме ноутбука будет 12 Вольт.
    А вот если речь идет о трансформаторном блоке питания, который состоит в самом простом конструктивном исполнении из входного понижающего трансформатора, диодного моста и конденсатора (ну может микросхемный стабилизатор добавят), то подача несинусоидального сигнала, приведет к непредсказуемому уровню напряжения на выходе вторичной обмотки. А значит гарантировать выходное напряжение нельзя.
    Проще говоря, все виды индуктивных нагрузок (трансформаторы, обмотки электродвигателей, включая например двигатели перекачивающих насосов котлов в домах или квартирах с автономным отоплением) очень «не любят» несинусоидальный сигнал. И наша задача им этот сигнал дать в максимально чистом виде. Без ступенек, зазубрин, скачков (то, что мы видели выше на графике) и прочих «ухудшителей» качества синусоиды. Понятно, еще раз повторимся, что в идеале это должна быть электросеть, но поскольку наша тема посвящена инверторам, как аварийным временным источникам переменного напряжения, то следует купить такой бесперебойник, даже не считаясь с затратами, чтобы он выдал правильную синусоиду.

    инвертор с чистой (не модифицированной синусоидой)

    Интересно, что генераторы можно ныне наблюдать и рядом с парикмахерскими. Более того, явно заметно, как напрягается, рычит, и извергает темный дым генератор, когда сотрудница включает фен мощностью больше килоВатта, чтобы подсушить голову клиенту.
    Но мы не про запас мощности. А про то, что хорошо, если хозяин заведения знает и понимает разницу между инверторным генератором и неинверторным. Инверторный выдает чистую синусоиду, а значит как фен, так и машинку для стрижки волос можно подключать без опаски. Но уверенности в том, что хозяин учел такие тонкости — нет. Ну что ж. Дай Бог, чтобы все электрические принадлежности для стрижки работали должным образом.

    А вот лампы накаливания, не так чувствительны к чистоте синусоиды. Более этого, например чайник может питаться даже от прямоугольного сигнала, как и электроплитка.

    Потому что там нет никаких вращающих частей, то есть статора и ротора, и обмоток, которые конструктивно рассчитаны именно на синусоидалый сигнал идеальной формы.

    И ТЕНу, т.е. нагревателю, без разницы, что на него подается. Постоянный ток, переменный, синусоида, меандр (т.е. повторяющийся прямоугольный сигнал или даже треугольный).
    А кому «не нравится» не правильная синусоида ? Частично мы уже об этом сказали. А сейчас дополним список:

    • Двигатели переменного тока и трансформаторы;
    • Вентиляторы;
    • Электроинструмент;
    • Блендеры;
    • Кофемашины.

    А что все-таки произойдет, если их подключить к инвертору с модифицированной, грубоватой с точки зрения формы сигнала, то есть не чистой синусоиде ? Это как автомобиль заправлять плохим топливом.
    В лучшем случае не удастся достичь заданных характеристик (например числа оборотов), а в худшем — электроприбор выйдет из строя. Может не сразу, но срок службы может сократиться в несколько раз. Вот вам и форма синусоиды.
    Между прочим это важная подсказка для интернет-магазинов, которые дают гарантию на товар. Пришла пора прописать в гарантийных условиях (если этого еще не сделали): «гарантия распространяется только при подключении к источникам питания с правильной синусоидой».

    Про границы чистоты синусоиды в инверторах

    Покупатель целиком правомерно спросит: «а как мне узнать, я подключаю свой инструмент к правильной синусоиде или не правильной ?»
    И будет прав.
    Говоря о правильной синусоиде, надо понимать, что на самом деле есть определенный «процент правильности». А если говорить более предметно, дотошно, как технические педанты или перфекционисты, помешанные на преобразовании DC-AC (в хорошем смысле), то они уж точно знают, что на 100 % правильной синусоиды в природе не бывает.
    А есть ли предел правильности ?
    Возвращаемся к проценту гармоник в выходном сигнале. Можно привести хорошую аналогию с шумами. Если радиоприемник играет музыку практически идеально, без шумов (связанных с тем, что сигнал близкий и мощный, без помех и фильтры блока питания идеально фильтруют напряжения без гула, чем грешат старые телевизоры и опять же радиоприемники), то можно сказать, что процент шума близок к нулю.
    Хотя конечно он присутствует. Ну это может быть в идеальном случае 1-2 %, что почти не различимо на слух.
    Так вот приходилось видеть разные цифры, касательно чистого, правильного синусоидального сигнала на выходе инвертора 220 Вольт. Одни пишут, что нормально не более 2,5 % гармоник, другие, что допускается до 8 %.

    инвертор с правильной синусоидой (чистый синус)

    Несмотря на такой разнобой, приблизительно понятен порядок цифр в правильной синусоиде. Это не 20 и не 50 %. Во всяком случае меньше 10 %, а 5% это еще лучше, но не забываем, что чем более чистой должна быть синусоида, тем более сложная потребуется схемотехника, чтобы сглаживать сигнал и синусоида стала максимально близкой к натуральной. А следовательно будет расти и цена инвертора.
    И в завершении, приведем и другие встречающиеся названия синусоиды, которая стремится изо всех сил стать правильной:

    • Приближенная синусоида;
    • Ступенчатая синусоида;
    • Модифицированный синус.

    Но как мы отметили, синусоида, выходящая из недр источника автономного электропитания, таковой никогда не станет. Только с заданной степенью приближения.

    Как сделать чистый синус из модифицированного

    Модифицированная синусоида. «Чистый синус» своими руками.

    Синус, иными словами количество энергии в одном полупериоде, чем острее и тоньше волна или полупериод, тем меньшее в нём количество энергии.

    Для сетевого напряжения этот показатель равен 0,8. Для генератора, инвертора, источника бесперебойного питания синус равен ~ 0,6.

    В некоторых описаниях инверторов и ИБП, можно встретить академическую браваду и туман с целью придания сверх научно-технической значимости и технологичности из таких терминов как аппроксимация синусоиды, улучшенная магнитострикция и пр.

    На самом деле здесь ничего сверхъестественного нет, только туман и желание продать простое за сложное.

    Подобные термины используются для китайского электротехнического металлолома, когда нет возможности удивить качеством и надёжностью.

    Уважающие себя и потребителя фирмы стараются писать доступным пониманию языком.

    Так аппроксимация синусоиды всего лишь — приближенная к синусоиде, подобие синусоиды или модифицированная синусоида.

    Как в солнечных батареях, подмена понятий аморфный и поликристаллический кремний на мультикристаллический. С целью фонетической схожести с более качественными монокристаллическими солнечными батареями.

    Магнитострикция — изменение размера и формы магнито зависимых материалов, деформация в магнитном поле.

    Проще говоря акустический фон в трансформаторных изделиях. Трансформаторы, как известно показали себя с этой стороны. В инверторах, источниках бесперебойного питания практически незаметный.

    Что касается модифицированной синусоиды, то предложений по чистому синусу практически нет.

    Это связано со сложностью, технологичностью и материалоёмкостью изделий, способных преобразовывать постоянный ток в чистую синусоиду с заданным количеством энергии в полупериоде.

    Отсюда высокая цена инвертора с чистым синусом. Учитывая повышенную сложность изделия и ненадёжную элементную базу, вероятность на отказ увеличивается в разы.

    Этим объясняется высокая цена и естественное отсутствие спроса.

    А нет спроса — нет предложения.

    Тем не менее ситуацию можно частично менять в каждом конкретном случае. Подбором соответствующего стабилизатора, но как показала практика не совсем удачные варианты.

    * Подключают к аккумулятору последним, отключают первым. В режиме холостого хода солнечные батареи генерируют напряжение более 20 вольт, в результате электролитические конденсаторы исполняют Баха.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *