Добрый день!

Подскажите пожалуйста тонкие места при разработке преобразователя DC 12 -> АС 220В 50 Гц мощностью кВт и более. Где можно найти расчеты подобных устройств?
Если нагрузка будет эл. двигатель обязательно ли необходим на выходе трансформатор?

Можно ли использовать ИБП 1500 ВА для питания эл. двигателей (750 Вт)?

Заранее благодарен всем откликнувшимся.

Посмотрите книги по силовой электронике и преобразователям. тонкостей много. ИМХО лучше поискать готовый проект или посмотреть как сделано готовое устройство.

ИБП можно использовать для питания двигателей но с учетом того что на выходе у него не синус наверняка а трапеция.

Необходимо чтоб пусковой ток двигателя (если асинхронник например)
не привышал ток инвертора
или инвертор держал кратковременные перегрузки
Пусковой ток ас. двигателя гдето в 3-5 раз привышает номенальный

Конечно на выходе должна быть синусоида напряжения.

Недавно видел вариант реализации на трансформаторе (автотрансформаторе)
Ооочень громоздкий но учитывая то что аккумуляторы тоже немаленькие это допустимо

Трансформатор играет роль как повышающего звена так и фильтра гармоник

В обмотку 12 вольт Н мостом инвертируется синусоида
Транзисторы МОСФЕТ
Управление - микроконтроллер (название стерто)

Вобщем все просто, громоздко и дубово

Спасибо за консультацию, а эта схема из интернета, можно ссылку?

Здесь сплошные тонкие места. И без надлежащего опыта я б Вам категорически не советовал браться за такую разработку. Впрочем, если ресурсами Вы не ограничены, а хотите приобрести достаточно впечатлений, то пробуйте. И всё же начните с мощностей хоть бы в три раза меньших. Проблемы более-менее прояснятся, а ущерб будет существенно ниже.
Я не издеваюсь, просто описать все сюрпризы, что Вас ждут на этом пути, понадобиться немало времени.

Спасибо, но как я понял Вы с подобной задачей сталкивались. Может подскажете литературу где можно ознакомится с тонкостями (хотя бы частично ). Вообще-то меня интересует не готовая реализация, а расчет.

1kWt / 12V =83A
83A * 10 = 830 A/h
Видимо батарею 12V будут собирать из нескольких аккумуляторов.
Может их лучше включить последовательно (24V - 36V - 48V - 60V)?
Токи и радиаторы будут соответственно меньше, а к.п.д. выше (83A*1V падения=83W, что есть 8.3% выходной мощности).

Еще не ясно, что за двигатель и что от этого двигателя хотят.
Когда-то крутили 3-х фазный асинхронник импульсами. Но там момент нужен был не большой. Крутился.
Но ему нужен был режим разгона, как у шаговика, причем с ограничением тока на старте (большой он был, пока не разгониться).

Расчет понятен, более того что 12 вольт просядет при такой мощности ток выростет, но нагрузка будет не постоянной, а кратковременной. Задача включать насос (подпика воды), при отсутствии сетевого напряжения на 3-7 минут, с промежутками -30-60 минут, в промежутках АБ можно подзарядить от генератора автомобиля. Отключение случается редко, и городить батарею из нескольких аккумуляторов не хотелось бы.
По поводу асинхронника (насос именно на базе такого двигателя но однофазного): как он будет работать при питании импульсами (как пишут в описаниях "модефицированная синусоида")?

Да! Забыли, что токи стартерные и напряжение на АКБ упадет до 10-8В, соответственно токи будут 100-125А + потери (еще 10-20%), что даст разряд 16 а/ч, который надо будет восстанавливать часа два с половиной.
Утешает, что двигатель на 1 кВт реально может не потреблять эту мощность в процессе накачки конкретной воды на конкретную высоту, да еще при частотном регулировании скорости. Это надо изучить.
Интересна конструкция двигателя: можно ли разделить и переключить обмотки, увеличив число полюсов и снизив напряжение управления. Тогда тоже число оборотов (что важно для насосной части устройства) можно получить при более низком напряжении (что приятно с точки зрения безопасности и управления).
Спокойно можно подать ступенчатую синусоиду или "ШИМ - синусоиду".
Если двигатель конденсаторный - убрать конденсатор и непосредственно ключевать вторую обмотку.
Огромное поле для творчества и самообразования!

Успеха!

p.s. Разберись, как устроен двигатель и почитай, как он работает.

Спасибо за уточнение, если я правильно понял по поводу частоты, то снизить пусковые токи можно путем уменьшения ее частоты при пуске, с последующим ее увелечением до номинальной?
Как работает асинхронный двигатель в штатном режиме информация не секретная и знакомая уже давно ,

" В зависимости от использования вспомогательной обмотки и от фазосдвигающего элемента асинхронные микродвигатели подразделяются на 5 групп:
1. с пусковым сопротивлением;
2. с пусковым конденсатором;
3. с пусковым и рабочим конденсатором;
4. с рабочим конденсатором;
5. с экранированными полюсами. "

просто не приходилось их запитывать от низковольтного источника. В интернете я нашел несколько отзывов использования ИБП для питания насосов с последствиями .
Поле для эксперементов действительно широкое, потому и спросил в форуме что бы его сузить.

Подобные конструкции (из доступной информации) строятся либо повышающий DC - DC и формирование синусоиды (трапеции) полевиками или DС - АС - повышающий трансформатор.
Первый случай позволяет избавится от габаритного низкочастотного трансформатора, но смущает надежность.

Начнем с того, что в двигателе взаимодействуют магнитные поля.
Если делаем электронное управление - сдвиг фаз может делать это управление, причем точно такой, какой надо и при необходимости - перменный.
Магнитное поле зависит от тока в обмотке. Ток в обмотке зависит от приложенного напряжения и величины противоЭДС, возникающей при вращении.

Что бы центробежный насос выполнял свое дело турбинка должна иметь определенное число оборотов. Для этого двигатель должен мочь крутиться с этой скоростью, создавая необходимый вращающий момент.

Скорость асинхронника зависит от частоты, а момент от величины питающего тока.
Двигатель сгорает, когда в какой-то момент величина тока превышает то, что может вынести обмотка (скорость и противоЭДС маленькие, а напряжение осталось прежним).

Когда мы игрались с асинхронником питая его импульсами мы разделили обмотки получив 6 полюсов.
Длительность импульсов и интервал между ними задавался жестко контроллером согласно экспериментально заполненной таблице разгона.
Питающее напряжение по этой же таблице в процессе разгона переключалось (точно уже не помню, на чем остановились) в несколько ступеней типа 5 - 24 - 48 В.
Это мы из него пытались сделать нечто типа шагового двигателя достаточной мощности.
Что приятно, сейчас с помощью, скажем, AVR, можно сделать не ступени, а плавное поддержание нужного напряжения, обеспечив непрерывный максимальный момент и исключив большие пусковые токи.

Похоже, что пусть не на 1кВт, а ватт на 300-500 задача реализуема. У меня плохонький (в смысле исполнения насоса) 300 ватный насос воду метров на 5 поднимает.

Управляемый DC-DC (еще киловатного транса на 50Гц не хватало!) + контроллер + крепкие ключи + защита по току. Если не трудно - датчик на валу или датчики тока. Потому что если в друг момент нагрузки превысит момент двигателя система рассинхронизируется: контроллер будет разгоняться, а двигатель останавливаться.

Огромное спасибо за информацию!
Двигатель на насосе 750 Ватт, именно этот не разбирал, но разбирал подобные, они были конденсаторные.
Если я правильно понял выбрасуем конденсатор и получаем 2 обмотки (на трехфазнике получается 3, что наверное лучше ), а дальше управление сводится как и для шагового двигателя, только с контролем мощности и крутящего момента.
Еще раз огромное спасибо! И вопрос по поводу элементной базы (силовой):
DC-DC c изменяемым напряжением (100-250 В), а какие ключи лучше использовать (хотя бы производитель)?

Вот здесь схемка на 2 квт трансформаторная на PIC специально делалась для пуска моторов (если верить автору).
http://www.technology.niagarac.on.ca/staff/mcsele/i2k.htm

Правда расчета трансформатора нет - автор брал готовые.


2 CDT

А Вы случайно не экспериментировали с бытовухой - каковы должны быть пусковые характеристики для компютеров и проч. для реализации безтрансформаторного инвертора?
В продаже много таких есть, но они не выдерживают пусковой ток и зашита срабатывает при включении .А трансформаторные инвертора спокойно все это держат за счет наверно сопротивления обмотки .

В нашем городе (Одессе) существует группа лиц
производящих инверторы (УПСы) с автотрансформатором внутри
Самый мощьный видел - 6 кВт
Корлобка размером с 2 системных блока

Из минусов
Гальваническая связь аккумулятора с сетью
КПД думаю невысок - грееца и воняет когда кондиционеры включают =)

А стоимость оличается от КПД ? Какие аккумуляторы они используют, стационарные?

В те давние времена у нас были только КТ818. Надо определиться с параметрами (ток, напряжение), затем сходить, например, сюда задать диапазон параметров и выбрать.
У многих производителей на сайтах есть product selector's.

Не факт, что удасться увеличить число полюсов (хотя это очень полезно), но наверняка обмотки можно поделить пополам и тогда им надо будет не 220В, а 110, что скажется положительно на стоимости ключей и впечатлениях после прикосновения к токоведущим частям.


Нет, бытовуху не трогал. Но если раздражает - поставить последовательно сопротивление, которое через некоторое время после включения чем-нибудь зашунтировать.
А вообще, надо посмотреть схемотехнику и понять, почему этот пусковой ток возникает: заряд емкостей, разгон преобразователя или что другое. Допускает ли это устройство плавное нарастание напряжения. Если допускает - заставить инвертор не обрубаться, а на время пуска только ограничивать ток.

P.S. Если воду качать с заведенным двигателем можно получить 20- 40А от генератора, что облегчит жизнь аккумулятору.