Інвертор реактивної потужності, принципова схема, опис роботи

На цій сторінці буде представлено опис і запропонована принципова схема нескладного пристрою для економії електроенергії. так званий інвертор реактивної потужності. Пристрій корисно при використанні, наприклад, таких часто вживаних побутових електроприладів, як бойлер, електродуховка, електрочайник та інших, в тому числі не нагрівальних електронних пристроїв, телевізор, комп'ютер та ін. Пристрій може використовуватися з будь-якими лічильниками, в тому числі і з електронним, навіть мають в якості датчика шунт або повітряний трансформатор. Пристрій просто вставляється в розетку 220 В 50 Гц і від нього харчується навантаження, при цьому вся електропроводка залишається недоторканою. Заземлення не потрібне. Лічильник при цьому буде враховувати приблизно чверть спожитої електроенергії.

Інвертор реактивної потужності, принципова схема для ознайомлювальних цілей

Отримати робочу схему даного пристрою із зазначенням номіналів елементів і докладною інструкцією по збірці і налаштування можна тут.

Трохи теорії. При харчуванні активного навантаження фази напруги і струму збігаються. Функція потужності, що представляє собою твір миттєвих значень напруги і струму, має вигляд синусоїди, розташованої лише в області позитивних значень. Лічильник електричної енергії обчислює інтеграл від функції потужності і реєструє його на своєму індикаторі. Якщо до електричної мережі замість навантаження підключити ємність, то струм по фазі буде випереджати напруга на 90 градусів. Це призведе до того, що функція потужності буде розташована симетрично щодо позитивних і негативних значень. Отже інтеграл, від неї буде мати нульове значення, і лічильник нічого не буде вважати. Іншими словами спробуйте включити будь-який неполярний конденсатор після лічильника. Ви побачите, що на нього лічильник ніяк не реагує. Причому, незалежно від ємності. Принцип роботи інвертора, простий, як двері і полягає у використанні 2-х конденсаторів, перший з яких заряджають від мережі протягом першого напівперіоду мережевої напруги, а протягом другого - розряджають через навантаження споживача. Поки навантаження живиться від першого конденсатора другий також заряджають від мережі без підключення навантаження. Після цього цикл повторюється.

Таким чином, навантаження отримує живлення, по формі у вигляді пилкоподібних імпульсів, а струм споживаний від мережі-майже синусоїдальний, тільки його апроксимується функція випереджає по фазі напругу. Отже лічильник враховує не всю спожиту електроенергію. Досягти зміщення фаз 90 градусів не можливо, так, як заряд кожного конденсатора завершується за чверть періоду мережевої напруги, але апроксимується функція струму через електрощетчік при правильно підібраних параметрах ємності конденсаторів і навантаження може випереджати напруга до 70 градусів, що дозволяє лічильнику враховувати всього чверть від фактично спожитої електроенергії. Для живлення навантаження, чутливої ​​до форми напруги, на виході пристрою можна встановити фільтр, щоб наблизити форму напруги живлення до правильної синусоїдою.

Простіше кажучи інвертор представляє собою нескладне електронний пристрій, що перетворює реактивну потужність в активну (корисну). Пристрій включається в будь-яку розетку, а від нього харчується потужний споживач (або група споживачів). Воно зроблене таким чином, що споживаний їм струм по фазі випереджає напругу на 45..70 градусів. Тому лічильник сприймає пристрій як ємнісне навантаження і не враховує більшу частину фактично спожитої енергії. Пристрій, в свою чергу, інвертуємо отриману невраховану енергію, живить споживачі змінним струмом. Інвертор розрахований на номінальну напругу 220 В і потужність споживачів до 5 кВт. При бажанні потужність може бути збільшена. Головним достоїнством пристрою є те, що воно однаково добре працює з будь-якими лічильниками, в тому числі з електронними, електронно-механічними і навіть новітніми, які мають в якості датчика струму шунт або повітряний трансформатор. Вся електропроводка залишається недоторканою. Заземлення не потрібно. Схема являє собою міст на базі чотирьох тиристорів з нескладної схемою управління. Зібрати і налаштувати пристрій можна самостійно, маючи навіть невеликий радіоаматорський досвід.

Перейти і розтанути в своїй улюбленій соціалці