HARDWARE: Wechselrichter / Inverter

[Der Martin]

Moin,

"Eisenlos" sind sie wohl inzwischen alle.

ist das so? Mir ist die Bauart, bei der ein Sinus mit kleiner Spannung erzeugt (z.B. 24V) und dann mit einem Trafo hochtransformiert wird, durchaus vertraut. Allerdings eher im Bereich von wenigen hundert Watt.

Wie sie funktionieren ist mir daher schleierhaft.
Spannungen werden kapazitiv aufgestockt. Der einfachste Wechselrichter ist ein Spannungsverdoppler, er legt die Quellspannung wechselweise an zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren, im Ergebnis dessen wird die Spannung verdoppelt und so kann sie mit weiterer Reihenschaltung auch ver-x-facht werden.

Oder einfacher formuliert: Kondensatoren werden parallel geladen und in Reihe entladen. Im Fachjargon wird diese Schaltung auch gern als "Kondensformator" bezeichnet. So erhält man eine hohe Gleichspannung.

Um die annähernd sinusförmige Ausgangs-Wechselspannung zu erhalten, schaltet man diese Gleichspannung über eine FET-Vollbrücke an den Ausgang, wobei die FET-Brücke mit PWM angesteuert wird. Dann noch eine Drossel in Reihe zum Ausgang, und die Ausgangsspannung wird als Regelgröße wieder auf die PWM-Steuerung zurückgeführt. Das Prinzip ist dem eines Schaltnetzteils oder eines Class-D-Audioverstärkers sehr ähnlich.

Ich habe jetgzt bestimmt dreißig Hersteller/Lieferanten durch, aber bei keinem fand ich Angaben darüber, ob die Teile auch mit Induktiven oder Kapazitiven Lasten umgehen können.

Ist denn das relevant? Geräte, die zum Anschluss ans 230V-Netz gedacht sind, müssen sowieso kompensiert sein, so dass sich ein cos(φ) von näherungsweise 1 ergibt, also annähernd ohmsches Verhalten. Sonst würden ja relativ große Blindströme entstehen, und das mag das EVU gar nicht.

Die Art der Last ist entscheidend für die Leistungsoptimierung hinsichtlich Wirkungsgrad eines Wandlers. So gibt es neben induktiven/kapazitiven Lasten bei rein Ohmschen Lasten auch Verbraucher mit einer negativen Kennlinie wozu bspw. Leuchtstoffröhren und Lichtbogenlampen gehören. Negativer Widerstand heißt: Spannung fällt, Strom steigt.

Ist bei Schaltnetzteilen auch so.

Kühlaggregate: Anstelle eines Wandlers mit erheblichen Energieverlust, ists besser den Motor für den Kompressor auszutauschen. Nur mal so als Idee für den Bastler und so wie ich die Sachsen kenne, hat das garantiert schonmal jemand gemacht :)

Clevere Idee. Allerdings gibt es auch Kühlschränke für 12V- oder 24V-Betrieb schon fertig zu kaufen. Wohnmobil- oder Bootsausrüster verbauen die Dinger in großen Stückzahlen.

Ciao,
 Martin

PS: Tom, hast du dich beim Themengebiet SOFTWARE aus Versehen verklickt?