Синусоидальное напряжение представляет собой гладкую форму волны, которая колеблется (периодически перемещается выше и ниже нуля). Такой тип сигнала часто встречается в природе, например, он характеризует ветер, звук и свет. Переменный ток или напряжение, изменяющиеся таким образом, также могут быть представлены синусоидой. Она показывает, как амплитуда переменного напряжения изменяется со временем. Мощность переменного тока представлена графически в виде синусоидального сигнала.
Чистый естественный синусоидальный сигнал без искажений и гармоник состоит только из основной частоты. Однако практически возможны перекосы в линиях электроснабжения. Например, в инверторе с чистой синусоидой гармоники могут быть введены обратно в синусоиду такими нагрузками, как балласты люминесцентных ламп, компьютеры и контроллеры двигателей, которые потребляют ток импульсно.
Формы сигналов переменного тока состоят из частот, называемых гармониками, которые кратны основной частоте. Если сигнал имеет основную частоту 5 кГц, в сигнале также могут присутствовать гармоники, кратные 10 кГц, 15 кГц, 20 кГц и т. д. Гармоники вызывают проблемы перегрева в линиях электропередач, соединительных проводах, двигателях, трансформаторах, периодически отключают нагрузку и снижают коэффициент мощности.
Гармоники устраняются с помощью цепей фильтров, которые могут состоять из резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности. Фильтр блокирует определенные частоты, но пропускает необходимую синусоиду на нагрузку. На следующем рисунке показана фильтрация гармоник для получения чистой синусоиды с использованием схемы фильтра резистор-конденсатор (RC).
Схемы инвертора могут генерировать различные синусоидальные выходные сигналы. Существует три основных типа инверторов: инверторы с чистой синусоидой, с модифицированной синусоидой и инверторы с прямоугольными сигналами.
Чистое синусоидальное напряжение генерируется вашей местной коммунальной компанией или электростанцией и некоторыми генераторами/инверторами чистой синусоидальной волны. Эти инверторы являются самыми дорогими и превосходят все другие типы инверторов. Основным преимуществом инвертора с чистой синусоидой является то, что большая часть оборудования/электроприборов будет работать от них без каких-либо проблем. То есть инверторы с чистой синусоидой можно использовать для запуска сложных устройств, медицинского оборудования, микроволновых печей и многого другого.
Инверторы с модифицированной синусоидой также называют квазисинусоидальными. На самом деле они выдают форму сигнала, больше похожую на прямоугольную, но с дополнительным шагом. Такой сигнал намного шумнее и грубее, чем чистая синусоида. Модифицированный синусоидальный инвертор будет нормально работать с большинством оборудования, хотя эффективность или мощность оборудования будут снижены.
Инверторы с прямоугольными сигналами представляют собой самые дешевые из всех инверторов. Такой инвертор будет работать со многими электрическими устройствами, но будет менее надежен, а также небезопасен для некоторых бытовых приборов, особенно для электронных или вычислительных устройств.
© digitrode.ru