Inverter wiki

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radios, and stereos. Modified sine wave inverters, on the other hand, use relatively inexpensive electronics (. A UPS is often combined with a surge protector and. transformer and rectifier circuit. If the power fails, what you have at your disposal is charged-up batteries that will produce direct current, but which need to produce alternating current to power your home. So when the UPS is. supplying energy, the batteries pump DC through an inverter to produce AC. capacitors to make the output current rise and fall more gradually than the abrupt, on/off-switching square wave output you get with a basic inverter. Can Smarter Solar Inverters Save the Grid? by Benjamin Kroposki. IEEE Spectrum, October 20, 2016. How improved inverters could help to make the modern, renewably powered grid more reliable. Imagine you're a DC battery and someone taps you on the shoulder and asks you to produce AC instead. How would you do it? If all the current you produce flows out in one direction, what about adding a simple switch to your output lead? Switching your current on and off, very rapidly, would give pulses of direct current—which would do at least half the job. To make proper AC, you'd need a switch that allowed you to reverse the current completely and do it about 50‐60 times every second. Visualize yourself as a human battery swapping your contacts back and forth over 3000 times a minute. That's some neat fingerwork you'd need! Inverters can also be used with transformers to change a certain DC input voltage into a completely different AC output voltage (either higher or lower) but the output power must always be less than the input power: it follows from the conservation of energy that an inverter and transformer can't give out more power than they take in and some energy is bound to be lost as heat as electricity flows through the various electrical and electronic components. In practice, the efficiency of an inverter is often over 90 percent, though basic physics tells us some energy—however little—is always being wasted somewhere! Diagram: When we think of electricity as a flow of electrons, we're usually picturing DC (direct current) in our minds. voltage optimization equipment to produce a resilient power supply capable of surviving spikes, surges, over-voltage, under-voltage, or a complete loss of power. diodes, and other simple components) to produce a kind of "rounded-off" square wave (a much rougher approximation to a sine wave) and while they're fine for delivering power to hefty electric appliances, they can and do cause problems with delicate electronics (or anything with an electronic or microprocessor controller). Also, if you think about it, their rounded-off square waves are delivering more power to the appliance overall than a pure sine wave (there's more area under a square than a curve), so there's some risk of overheating with MSW inverters. On the positive side, they tend to be quite a bit cheaper than true inverters and often work more efficiently (which is important if you want to run something off a battery with a limited charge—because it will run for longer). Electronic inverters can be used to produce this kind of smoothly varying AC output from a DC input. They use electronic components called inductors and. What It Will Take to Win Google's Million-Dollar Electric Power Prize by Nick Stockton. Wired, August 11, 2014. Google wants to reinvent power inverters to stimulate the uptake of renewable energy. This explains why inverters come in two distinct flavors:. Please rate or give feedback on this page and I will make a donation to WaterAid. Press CTRL + D to bookmark this page for later or tell your friends about it with. Power Rectifiers, Inverters, and Converters by Keng Wu. Lulu, 2008. A guide to the theory of producing power-converting circuits. Power Converter Circuits by By William Shepherd and Li Zhang. CRC Press, 2004. Covers rectifiers, inverters, cycloconverters, and other power conversion circuits. Control of Power Inverters for Distributed Generation and Renewable Energy by Qing-Chang Zhong and Tomas Hornik. Wiley-Blackwell, 2013. Explains the use of inverters in renewable power-generation, where things like solar panels produce DC electricity that has to be fed to an AC grid. Of course the kind of inverters you buy in electrical stores don't work quite this way, though some are indeed mechanical: they use electromagnetic switches that flick on and off at high speed to reverse the current direction. Inverters like this often produce what's known as a square-wave output: the current is either flowing one way or the opposite way or it's instantly swapping over between the two states: When science teachers explain the basic idea of electricity to us as a flow of electrons, they're usually talking about direct current (DC). We learn that the electrons work a bit like a line of ants, marching along with packets of electrical energy in the same way that ants carry leaves. That's a good enough analogy for something like a basic flashlight, where we have a circuit (an unbroken electrical loop) linking a battery, a lamp, and a switch and electrical energy is systematically transported from the battery to the lamp until all the battery's energy is depleted. electric doorbell. When the power is connected, it magnetizes the switch, pulling it open and switching it off very briefly. A spring pulls the switch back into position, turning it on again and repeating the process—over and over again. Bei laufendem Motor muss beachtet werden, dass die Lichtmaschine zwar einen Ladestrom im Bereich von 50 A liefern kann, ein beträchtlicher Teil aber durch die Beleuchtung und andere Verbraucher aufgenommen wird, wodurch bereits bei einem Laststrom von 20 A zusätzlich eine Entladung der Batterie stattfinden kann. Je nach Anwendung erzeugen Wechselrichter entweder einen ein- oder mehrphasigen Ausgangsstrom bzw. eine ein- oder mehrphasige Ausgangsspannung. Der Wirkungsgrad halbleiter basierender Geräte kann bis zu 99 Prozent erreichen. [1]. Bei induktiven Lasten (Motoren, Kühlschränke, Werkzeuge) muss aufgrund des Anlaufstromes die Spitzenleistung des Wechselrichters ausreichend hoch sein. Der Notwendigkeit, für Millisekunden einen ca. zehnmal so hohen Anlaufstrom zu benötigen, tragen höherwertige Modelle Rechnung. Sie vertragen kurzzeitig eine dreimal so hohe Last wie ihre angegebene Dauer-Nennleistung. Rechteck- und Trapezwechselrichter lassen sich kostengünstiger herstellen als Sinuswechselrichter, da hier auf die aufwändige Pulsweitenmodulation, die im Sinuswechselrichter vorhanden ist, verzichtet wird. Die rechteckige Ausgangsspannung ist für manche Geräte, die damit betrieben werden, problematisch, da sie stark von der Sinusspannung abweicht. Transformatoren, Motoren und Heizgeräte können zwar mit rechteckförmiger Spannung betrieben werden, die steilen Spannungsanstiege verursachen jedoch Störemissionen. Solche Wechselrichter sind unproblematisch für Geräte, die sich ohmsch verhalten (z. B. Glühlampen, Heizgeräte). Problematisch an Trapezwechselrichtern sind Geräte, die ihre Leistung durch Triacs steuern (Staubsauger, manche modernen Kaffeemaschinen)– sie funktionieren eingeschränkt oder gar nicht. Einige Spezialmonitore oder auch Kühlschränke mit Elektrothermostat erkennen manchmal einen Unterschied und zeigen eine Störung an, wenn keine Sinuswechselspannung anliegt. Wechselrichter können elektromechanisch als Zerhacker oder Motorgenerator oder elektronisch mit Röhren oder Halbleiter realisiert werden. Bei den früher üblichen Zerhackern (Kontaktwechselrichter) polt ein mechanischer Kontakt periodisch die zugeführte Gleichspannung mit einem Wagnerschen Hammer um. Den dabei auftretenden Kontaktverschleiß verringerte der Turbowechselrichter. Bei ihm sind die periodisch schaltenden Kontakte durch einen Quecksilberstrahl ersetzt, der sich in einer geschlossenen Kammer von einem Motor betrieben im Kreis dreht. Anwendung findet der Inverter, hier in Form eines Resonanzwandlers, bei Leistungen im Bereich von einigen 10 W als elektronisches Vorschaltgerät in Leuchtstofflampen. Eine USV enthält einen Wechselrichter, der bei Stromausfall im einfachsten Fall mit einem Relais statt des Netzes an die Verbraucher geschaltet wird. Die kurze Umschaltpause von einigen Millisekunden wird von den meisten Verbrauchern toleriert. Der Wechselrichter besteht aus einem Akkumulator, der bei vorhandenem Netz mit einer Ladeschaltung geladen und auf der Ladeschlussspannung gehalten wird. Ältere USV arbeiteten mit einem netzfrequenten Transistor- Zerhacker und einem nachfolgenden netzfrequenten Transformator, heutige Geräte benutzen höherfrequente PWM -Wechselrichter und sind daher leichter. Es gibt elektromechanische Zerhacker, Motorgeneratoren und elektronische Wechselrichter mit Röhren oder Halbleitern (Prinzip von Oszillator oder astabiler Kippstufe/Multivibrator ). Gert Hagmann: Leistungselektronik. 4. Auflage, Aula, Wiebelsheim 2009, ISBN 978-3-89104-732-3. zur Netzkopplung von Windkraftanlagen mit variabler Drehzahl und Gleichspannungszwischenkreis. Mit Vakuumröhren realisierte Wechselrichter sind nur für kleinere Leistungen geeignet, sind mechanisch empfindlich und wurden kaum gebaut. Wechselrichter größerer Leistung wurden mit steuerbaren Quecksilberventilen ( Thyratrons ) realisiert. Später verwendete man für diesen Zweck Thyristoren (mit Löschthyristor oder GTO ). Alle diese Frequenzumrichter arbeiteten im Takt der Frequenz der zu erzeugenden Wechselspannung und konnten keine Sinus-Ausgangsspannung erzeugen. Diese Wechselrichter sind in der Schaltfrequenz daher auf wenige hundert Hertz begrenzt, meist arbeiteten sie mit 50 Hz. Leistungstransistoren ( Bipolartransistoren, MOSFET, IGBT ) können das Zerhacken der Gleichspannung mit hoher Effizienz und ohne Verschleiß bewerkstelligen, sie arbeiteten u. a. in USV im Rechteckbetrieb mit 50 Hz und speisten wie auch früher die Zerhacker einen 50-Hz-Transformator. Eine solche Schaltung wäre z. B. ein Vierquadrantensteller. Beim Betrieb von Wechselrichtern höherer Leistung über den Zigarettenanzünder an einem 12-Volt-Bordnetz ist zu beachten, dass bei der niedrigen Spannung von 12 V ein sehr hoher Strom geführt werden muss (Wärmeentwicklung, Kontaktbelastung). Der Zigarettenanzünder ist in der Regel mit 15 A abgesichert und sollte dauerhaft nicht mit mehr als 10 A belastet werden, um die Kontakterwärmung in Grenzen zu halten. Es können also nur Verbraucher mit bis etwa 100 bis 150 Watt Dauer-Leistungsaufnahme am Zigarettenanzünder betrieben werden. Zudem sind die starke Belastung der Bordbatterie und deren geringe Zyklenlebensdauer zu beachten. Eine Entladetiefe von unter 30 % sollte vermieden werden; somit lassen sich aus einer üblichen 50-Ah-Batterie sinnvoll max. 35 Ah entnehmen. Trapezwechselrichter (im Handel werden sie auch als modifizierter Sinus-, oder Quasi-Sinuswechselrichter bezeichnet) erzeugen ebenfalls eine Rechteckspannung, wobei jedoch zwischen positivem und negativem Rechteck eine Pause liegt (siehe nebenstehendes Bild). Diese Seite wurde zuletzt am 15. Mai 2019 um 08:18 Uhr bearbeitet. Wechselrichter für den Einsatz in Kraftfahrzeugen sind meist für den Anschluss an den Zigarettenanzünder oder für Festanschluss ( Wohnmobile, Busse, LKW) ausgelegt. Es gibt sie für 12 Volt (PKW) und 24 Volt (LKW, Busse). Selbst geführte Wechselrichter, auch Inselwechselrichter, verwenden Transistoren, zum Beispiel IGBTs. Sie dienen der Umwandlung von Gleichspannung in Wechselspannung, als Nebenfall ist auch der umgekehrte Weg möglich. Da die Ventile mit einem vom Wechselrichter selbst erzeugten Takt an- und ausgeschaltet werden können, ist keine Referenz vom Netz nötig. Selbst geführte Wechselrichter können damit zur Erzeugung einer Wechselspannung unabhängig vom Stromnetz dienen und ein sogenanntes Inselnetz aufbauen (führen– vgl. Netzführung). Ein Solarwechselrichter ist Teil einer Solaranlage. Auf der Eingangsseite befindet sich üblicherweise ein oder mehrere Gleichstromsteller mit Maximum-Power-Point -Tracker, den ein Mikroprozessor steuert und den Zwischenkreis speist. Auf der Ausgangsseite befindet sich ein ein- bis dreiphasiger Wechselrichter und synchronisiert sich automatisch mit dem Stromnetz. Ein Wechselrichter (auch Inverter oder Drehrichter ) ist ein elektrisches Gerät, das Gleichspannung in Wechselspannung umwandelt. Wechselrichter bilden neben Gleichrichtern, Gleichspannungswandlern und Umrichtern eine Untergruppe der Stromrichter. Eine weitere Anwendung findet der Wechselrichter als Komponente eines Frequenzumrichters. Hier wird aus einer Wechselspannung nach Gleichrichtung ( Zwischenkreis ) eine Wechselspannung anderer Frequenz erzeugt. Damit kann beispielsweise ein Asynchronmotor in der Drehzahl geregelt werden. Die Energie beim Abbremsen des Motors, er arbeitet dann als Generator, wird bei einfachen Frequenzumrichtern in einem Bremswiderstand in Wärme umgewandelt. Um diese Energie stattdessen ins Netz rückspeisen zu können, kann am Zwischenkreis ein netzgeführter Wechselrichter angeschlossen werden. Es entsteht ein 4-Quadranten-Umrichter. Solche Umrichter können auch ohne Gleichrichter und Zwischenkreis realisiert werden (Matrix-Umrichter). Kompakter Wechselrichter von 24 V Gleichspannung auf 230 V Wechselspannung.