Biến tần cho trạm năng lượng mặt trời gia đình

Trong lĩnh vực năng lượng, thường cần phải chuyển đổi một số lượng sang số lượng khác vì năng lượng điện được tạo ra bởi các nguồn điện xoay chiều hoặc trực tiếp. Người tiêu dùng tương ứng được tạo ra cho họ: động cơ điện, thiết bị biến áp, thiết bị gia dụng.

Trong nhiều ngành công nghiệp, như trong năng lượng thay thế, cần phải khai thác người tiêu dùng từ các nguồn kết hợp. Pin sạc được sạc và các thiết bị điện tử, thiết bị máy tính được cung cấp dòng điện trực tiếp hoặc được chỉnh lưu từ các máy phát điện với trường điện từ quay.

Vấn đề nghịch đảo của hoạt động của động cơ điện điều hòa hình sin của máy thu điện gia dụng từ nguồn điện trực tiếp được giải quyết bằng cách chuyển đổi điện thành biến bằng cách sử dụng các cấu trúc điện phức tạp được thiết kế đặc biệt gọi là bộ biến tần.

Mục đích và nhiệm vụ của biến tần

Theo phương pháp kết nối với trạm năng lượng mặt trời, người tiêu dùng và pin, bộ biến tần được chia thành:

• mạng

• tự chủ

• lai.

Các mô hình mạng với chỉ định là trên mạng lưới điện tử hoạt động từ một trạm năng lượng mặt trời trên tải của lưới điện công cộng. Chúng được sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống có công suất trên 10 kW, điển hình để sử dụng ở các nước châu Âu. Ở Nga, các quy định của Biểu thuế xanh không cho các cá nhân quyền sử dụng phương pháp này.

Biến tần độc lập là viết tắt của mạng xã hội. Họ được kết nối với người tiêu dùng trong nước và được cung cấp từ pin sạcđược sạc lại bằng các mô-đun năng lượng mặt trời thông qua bộ điều khiển.

Thiết kế lai sử dụng cả hai phương thức kết nối. Họ trộn đều với các mạch cung cấp điện liên tụccó thể thông qua tự động hóa bộ điều khiển làm việc từ pin và / hoặc mô-đun năng lượng mặt trời nếu cần thiết.

Nguyên lý biến tần

Trong quá trình vận hành, một phần nhỏ năng lượng ứng dụng bị mất khi làm nóng các phần tử mạch và các quá trình bên. Do đó, công suất đầu ra luôn thấp hơn mức tiêu thụ. Hiệu quả của một thiết kế tốt được xác định bởi hiệu quả với giá trị 90 - 95%.

Biến tần được coi là một máy phát điện áp định kỳ, có hình dạng rất gần với sóng hài hình sin hoặc khác biệt đáng kể so với nó trong hình dạng của tín hiệu đầu ra.

Đồ thị của dao động hình sin và tương tự của nó được tạo ra bởi biến tần

Biểu đồ cho thấy các khung nhìn chính của sóng hình sin và điện áp ở đầu ra biến tần, thường được gọi là Meander trực tiếp, gần với loại của nó. Tùy thuộc vào độ phức tạp của cấu trúc với khả năng thực hiện các chức năng khác nhau của nó, hình dạng của uốn khúc thậm chí có thể gần hơn với các đặc điểm của sin hoặc thô, giống như hình thang thông thường hoặc thậm chí hình chữ nhật trên mỗi nửa sóng với hình dạng của chúng.

Hình thức đơn giản của máy uốn khúc phù hợp hơn cho các thiết bị không có tải cảm ứng tiêu thụ thành phần hoạt động của năng lượng điện. Nó khác lò sưởi nhiệt điện (chỉ định "TEN"), hệ thống chiếu sáng sợi đốt và các cấu trúc điện trở tương tự.

Hình dạng của máy uốn khúc có thể có ảnh hưởng nhất định đến các thiết bị của động cơ điện xoay chiều và cụm máy biến áp của các thiết bị gia dụng. Giải pháp lý tưởng cho công việc của họ là một sin tinh khiết. Do đó, các bộ biến tần phức tạp tạo ra điện áp đầu ra rất gần với sóng hài hình sin sẽ hấp dẫn hơn cho thiết bị. Nhưng chi phí sản xuất của họ cao hơn.

Độ chính xác đặc biệt của phương pháp uốn khúc đối với hình sin rất quan trọng đối với các dụng cụ đo độ chính xác cao, thiết bị y tế, hệ thống âm thanh chuyên nghiệp và thiết bị viễn thông.

Đặc điểm thiết kế

Đối với các nhà máy điện mặt trời gia đình ở Nga, các mạch tạo ra một pha điện áp xoay chiều có giá trị 220 volt là nhu cầu lớn nhất.

Để chuyển đổi dòng điện trực tiếp, biến tần có thể hoạt động theo mạch biến áp hoặc không có nó. Sự hiện diện của máy biến áp làm phức tạp đáng kể thiết kế, nhưng cho phép bạn tạo tín hiệu đầu ra chất lượng cao.

Hệ thống làm mát của thiết bị có thể sử dụng quạt cưỡng bức. Trong các thiết kế đắt tiền, người ta chú ý đến:

• sự ồn ào

• việc sử dụng một số chế độ hoạt động, tùy thuộc vào tải (đặc biệt là khi quá nóng).

Biến tần được sản xuất bởi công nghiệp có thể được kết hợp từ các hệ thống một pha thành các thiết bị ba pha có công suất tăng. Họ có thể thực hiện các nhiệm vụ khác nhau cho đến khi chuyển điện dư thừa sang mạng công nghiệp.

Các quy tắc cơ bản để chọn một biến tần

Các thiết bị gia dụng và pin DC hoạt động ở mức 12/24 / 48 volt tiêu chuẩn, tùy thuộc vào thiết kế của chúng. Các nhà sản xuất bộ biến tần cho từng loại điện áp được chỉ định giải phóng thiết bị của họ. Điều này nên được phân tích khi chọn một mô hình.

Khi sử dụng biến tần, cần xem xét các yếu tố sau:

• Tiêu thụ điện năng cao điểm

• Bốn giai đoạn hoạt động: chế độ khởi động, giai đoạn chuyển đổi điện dài hạn ở công suất định mức, nhàn rỗi, quá tải.

Công suất cực đại của người tiêu dùng được đo tại một thời điểm nhất định khi tạo tải trọng tới hạn, có thể vượt quá đáng kể các giá trị danh nghĩa của mạng tiêu chuẩn ~ 220 V / 50Hz.

Trong chế độ khởi động, bộ biến tần có khả năng cung cấp năng lượng quá mức trong thời gian khởi động ngắn của động cơ điện (vài mili giây) và vận hành tải điện dung. Chế độ này là đặc trưng khi bật tủ lạnh, máy giặt và máy rửa chén.

Chế độ hoạt động liên tục phải tương ứng với các đặc tính danh nghĩa của thiết kế được chọn.

Mức tiêu thụ điện của thiết bị không có tải đầu ra không được vượt quá 1% giá trị danh nghĩa cho các mẫu chất lượng cao.

Trong giai đoạn quá tải, một số loại biến tần có thể truyền công suất đáng tin cậy vượt quá 50% giá trị danh nghĩa trong vòng nửa giờ. Nhưng khả năng này là khác nhau cho từng mô hình của thiết bị.

Xác định cường độ của tải trọng lý tưởng là rất có vấn đề. Do đó, bộ biến tần được chọn với việc tạo ra nguồn dự trữ năng lượng với biên độ lên tới 20% giá trị tính toán.

Trong một mạng gia đình rộng lớn, tải có thể liên tục dao động trên một loạt các giá trị. Với tính chất này, không nên mua một biến tần mạnh, nhưng để tính toán số bước tối ưu của công suất sử dụng để mua lại một số kiểu máy, được luân phiên bằng một mạch tự động để sử dụng tài nguyên thiết bị tối ưu, tiết kiệm.

Sự hiện diện của các bảo vệ tích hợp đặc trưng cho chất lượng của biến tần, cần được đưa ra khỏi hoạt động khi:

• độ lệch của điện áp cung cấp ở mức trên và dưới,

• ngắn mạch trong mạch đầu ra,

• quá tải trong hiện tại và nhiệt độ.

Trong trường hợp giảm tải xuống các giá trị tối thiểu, mạch tự động hóa có thể đặt biến tần ở chế độ chờ. Nhưng chức năng này không phải là vốn có trong tất cả các mô hình.

Sức mạnh và độ tin cậy của xây dựng cơ khí

Sự lựa chọn vị trí lắp đặt của biến tần bị ảnh hưởng bởi chất lượng sản xuất của vỏ. Đối với điều kiện không khí mở, các mô hình kín được sử dụng, được phân loại theo chỉ số IP65 (viết tắt của Xếp hạng bảo vệ chống xâm nhập), một hệ thống phân tích mức độ bảo vệ của vỏ thiết bị điện khỏi sự xâm nhập của nước và các hạt vật chất theo tiêu chuẩn quốc tế.Nó chịu được điều kiện hoạt động khắc nghiệt trong mọi điều kiện thời tiết.

Chất lượng của các hoạt động lắp đặt và tải và dỡ tải bị ảnh hưởng bởi cấu hình của thân tàu và tính đầy đủ của các bộ phận được cung cấp cùng với thiết bị chính.

Khuyến nghị lắp mạch

Ban đầu, nên kết nối tất cả người tiêu dùng với các mạch đầu ra của biến tần, chỉ sau đó tham gia vào việc chuyển mạch cung cấp.

Khi chạy không tải, pin và mô-đun năng lượng mặt trời có nhiều hơn 20 V, điều này sẽ gây ra điện áp cao tụ điện điện phân. Và họ, lần lượt, trong các thao tác trong các mạch đầu ra sẽ bắt đầu xả xung.

Tiếp tục bài viết:Cách lắp đặt và vận hành tấm pin mặt trời

Comments

[#1]

Hướng dẫn sử dụng biến tần kết hợp với bộ sạc tích hợp: solarka.ucoz.com/publ/rukovodstvo_polzovatelja_invertera/1-1-0-19