Todo lo que debe saber sobre el inversor monofásico

Bienvenido a nuestra guía sobre el inversor de fase dividida. Es una pieza clave de la ingeniería eléctrica moderna. Ayuda a convertir la tensión y a distribuir la energía.

Estos inversores están hechos para satisfacer necesidades eléctricas complejas. Le garantizan un suministro eléctrico estable y fiable; convierten la corriente continua (CC) en alterna (CA) para una mejor distribución de la energía.

En las secciones de nuestro debate que siguen, profundizaremos en el funcionamiento de los inversores de fase dividida para comprender sus componentes y ventajas, y así tener una visión completa de esta importante tecnología. Si desea obtener más información, visite AFORE!

¿Qué es un inversor monofásico?

A inversor de fase dividida es una pieza clave del equipo eléctrico; transforma la corriente continua (CC) en alterna (CA). Es crucial para que los hogares y las pequeñas empresas dispongan de un suministro eléctrico bifásico.

Definición

A inversor de fase dividida se refiere a un dispositivo de conversión de potencia capaz de convertir una entrada monofásica o de corriente continua (CC) en salidas multifásicas, normalmente dos o más fases. En una serie de empresas es crucial disponer de esta transformación, para situaciones que requieren fuentes de alimentación multifásicas.

Cómo funciona un inversor monofásico ¿Funciona?

La operación puede describirse del siguiente modo;

• Etapa de entrada: El inversor recibe energía de una fuente de CC, como una batería o CA rectificada.
• Etapa de conmutación: Se utilizan elementos de conmutación de alta frecuencia para trocear la entrada de CC en una serie de impulsos. El ciclo de trabajo y la frecuencia de estos pulsos se controlan para regular la tensión y la frecuencia de salida.
• Etapa de filtrado: La salida de CC, con pulsos, se envía a continuación a través de una serie de inductores y condensadores para refinar la forma de onda y transformarla en una onda de CA.
• Etapa de división de fases: La forma de onda de CA, una vez suavizada, se divide en fases utilizando transformadores u otros métodos para dividir las fases.
• Etapa de salida: La La corriente alterna polifásica producida se suministra al equipo, como un motor u otra maquinaria industrial.

Componentes clave de un inversor monofásico

Los componentes clave de un inversor de fase dividida incluyen:

• Fuente de CC: Proporciona la alimentación inicial al inversor; puede ser un banco de baterías, paneles solares o alimentación de CA rectificada de la red.
• Interruptores de potencia: Los interruptores de alta frecuencia, como los IGBT o los MOSFET, se utilizan para cortar la entrada de CC en impulsos. Estos interruptores se controlan mediante una señal de modulación por ancho de pulsos (PWM) generada por un microcontrolador u otro circuito de control.
• Componentes de filtro: Los inductores y condensadores son esenciales para suavizar la salida de CC pulsada y convertirla en una onda de CA sinusoidal; estos componentes ayudan a reducir la distorsión armónica y garantizan una salida limpia y estable.
• Circuitos de división de fase: se utilizan transformadores u otras técnicas de división de fase para dividir la onda de CA procesada en varias fases; estos circuitos garantizan que las fases de salida estén equilibradas y en la relación de fase correcta.
• Circuito de control: incluye un microcontrolador, un generador PWM y los circuitos asociados para controlar los interruptores de potencia y supervisar el rendimiento del inversor; garantiza que la tensión de salida, la frecuencia y la relación de fase cumplan los requisitos de la carga.

Comprensión de la potencia bifásica

La energía de fase dividida es una forma habitual de distribuir electricidad en Estados Unidos. Ofrece un buen equilibrio entre coste, eficiencia y seguridad.

¿Qué es la energía bifásica?

La energía eléctrica monofásica se divide en dos o más fases, normalmente dos fases en entornos residenciales; en este sistema, la energía se distribuye a través de dos cables "vivos", cada uno de los cuales transporta una corriente alterna que está 180 grados desfasada con respecto a la otra; ambos cables vivos están conectados a un cable neutro común, que completa el circuito eléctrico.

El resultado es que los electrodomésticos conectados a cualquiera de los dos hilos conductores reciben una alimentación que alterna en magnitud y dirección, pero con una diferencia de fase entre los dos hilos conductores; esto permite el uso de electrodomésticos de 120 y 240 voltios dentro del mismo sistema eléctrico.

Ventajas de la energía bifásica

La energía monofásica ofrece varias ventajas; es una opción popular para aplicaciones residenciales y comerciales:

• Sencillez y rentabilidad: Los sistemas de alimentación de fase dividida son relativamente sencillos y rentables de instalar y mantener; requieren menos componentes y menos cableado en comparación con los sistemas trifásicos.
• Compatibilidad con los electrodomésticos existentes: Muchos electrodomésticos están hechos para funcionar con sistemas de alimentación de fase dividida, lo que hace que sea una opción conveniente y compatible para la configuración eléctrica, en los hogares.
• Flexibilidad: Los sistemas de energía de fase dividida pueden proporcionar energía tanto de 120 voltios como de 240 voltios; esto permite una mayor flexibilidad en la alimentación de una variedad de aparatos y dispositivos.
• Fiabilidad: Estos sistemas suelen ser fiables; pueden proporcionar un suministro constante de energía eléctrica a los dispositivos conectados.

Aplicaciones de la energía bifásica

La energía de fase dividida se utiliza ampliamente en diversas aplicaciones:

En América del Norte, las instalaciones y los entornos suelen utilizar energía de fase dividida para suministrar electricidad a los aparatos de iluminación y los electrodomésticos, como frigoríficos y aparatos de aire acondicionado, a través de las tomas de corriente.

Barato y ampliamente compatible con los aparatos y herramientas utilizados en espacios comerciales más pequeños, como oficinas y tiendas, es el sistema de alimentación de fase dividida que pueden utilizar establecimientos como restaurantes.

Pequeños edificios comerciales: Muchas empresas pequeñas, como oficinas, tiendas y restaurantes, pueden optar por la energía de fase dividida por su asequibilidad e idoneidad para aparatos y dispositivos.

Aplicaciones agrícolas: En las zonas agrícolas, las instalaciones agrícolas suelen depender de sistemas de energía de fase dividida, para el suministro de electricidad a las estructuras de granero y unidades de almacenamiento de equipos por igual. 

Uso en la industria ligera: La alimentación eléctrica bifásica puede utilizarse para alimentar maquinaria, herramientas y otros equipos que requieren fuentes de alimentación de 120 y 240 voltios, en algunos entornos de la industria ligera.

Fases divididas y monofásicas: principales diferencias

Es muy importante conocer las diferencias entre la energía de fase dividida y la monofásica; estos sistemas se utilizan en hogares y empresas. Cada uno tiene sus propias ventajas y es mejor para determinadas necesidades. Veamos en qué se diferencian y cuándo utilizar cada uno de ellos.

¿Qué es la energía monofásica?

La alimentación monofásica es habitual en los hogares; utiliza corriente alterna (CA) con una sola onda. Esta configuración es sencilla y asequible, pero puede no ser tan eficiente como la monofásica.

Fase dividida frente a fase única: comparación detallada

A continuación encontrará una comparación y un contraste detallados entre la fase dividida y la monofásica.

Potencia de fase dividida:

• Definición: Una fuente de alimentación monofásica dividida es un tipo específico de fuente de alimentación monofásica en la que la corriente alterna monofásica se divide en dos o más conjuntos de corrientes con diferencias de fase.
• Configuración del circuito: En un sistema de fase dividida, la CA monofásica se deriva normalmente, de un devanado secundario de transformador de tres hilos. Este devanado proporciona dos salidas que están 180 grados desfasadas entre sí, creando dos circuitos separados que pueden utilizarse para alimentar cargas diferentes.
• Aplicaciones: La energía bifásica se utiliza a menudo en entornos residenciales, donde alimenta electrodomésticos como lavadoras, secadoras y aparatos de aire acondicionado; requieren elementos de calefacción y refrigeración, que pueden funcionar en fases diferentes para equilibrar la carga.

Alimentación monofásica:

• Configuración del circuito: Como se ha mencionado anteriormente, la alimentación monofásica utiliza dos conductores principales; son un conductor activo y un conductor neutro; el conductor activo transporta la corriente, mientras que el neutro proporciona una vía de retorno para la corriente.
• Aplicaciones: La alimentación monofásica se utiliza ampliamente en hogares y pequeñas empresas para iluminación, calefacción y otras necesidades eléctricas de uso general; además, suele utilizarse en sistemas de energía solar para convertir la corriente continua de los paneles solares en corriente alterna para uso doméstico. AFORE Inversor monofásico por su alto rendimiento y su amplia gama de potencias. Su interfaz es fácil de usar y está diseñada para facilitar la instalación y el mantenimiento.

Existen diferencias entre la fase dividida y la monofásica:

• Configuración del circuito: La potencia de fase dividida consiste en dos circuitos fuera de fase que se originan a partir de una fuente de fase solitaria en comparación con la potencia monofásica que emplea un circuito equipado con dos conductores.
• Equilibrio de la carga: La potencia de fase dividida permite un mejor equilibrio de la carga, en la forma en que distribuye la carga a través de dos fases, lo que puede ser beneficioso en aplicaciones con cargas variables.
• Aplicabilidad: La alimentación monofásica es más sencilla y adecuada para las necesidades eléctricas básicas; la alimentación bifásica se utiliza en aplicaciones específicas que requieren dos circuitos fuera de fase.

Cuándo utilizar un inversor monofásico y uno bifásico

La elección entre un inversor monofásico y uno alternativo depende de sus necesidades. Los inversores monofásicos son adecuados para hogares y pequeñas empresas; son asequibles y fáciles de usar.

Pero, si necesita más potencia y mejor control, es mejor un inversor de fase dividida. Piense en lo que necesita y en lo que puede permitirse; esto le ayudará a tomar la decisión correcta. 

Ventajas de utilizar un inversor monofásico

Ofrecen ventajas para diversos requisitos, ya que son conocidas por su gran potencia de salida, que resulta beneficiosa en diversos sectores. Profundicemos en las ventajas que ofrecen estas soluciones energéticas de vanguardia.

Gran potencia y versatilidad

Una gran ventaja de los inversores de fase dividida es su gran potencia; son perfectos para grandes necesidades eléctricas como máquinas industriales o grandes viviendas; además, funcionan bien, con varias configuraciones, satisfaciendo diferentes necesidades de potencia.

Mayor eficiencia y equilibrio de la carga

Hacen que los sistemas de energía sean más eficientes; hacen un gran trabajo equilibrando la carga eléctrica. Así se evitan sobrecargas y el consumo de energía es más sostenible.

Compatibilidad con sistemas de energías renovables

Los inversores bifásicos también funcionan bien con sistemas de energías renovables; a medida que avanzamos hacia energías más limpias, contar con inversores fiables es clave; la marca como AFORE Inversor híbrido monofásico muestran cómo los inversores pueden conectarse sin problemas con paneles solares y otras fuentes de energía verde.

Cómo elegir la fase de división adecuada ¿Inversor?

Elegir el inversor monofásico adecuado significa conocer sus necesidades energéticas, fijarse en las características principales y respetar las normas de seguridad. Así te asegurarás de que tu sistema eléctrico funcione bien y dure mucho tiempo.

Evalúe sus necesidades energéticas

Primero, calcula cuánta potencia necesitas. Sume los vatios de todos los aparatos que vaya a alimentar. En el caso de los sistemas aislados, piensa en las necesidades de potencia pico y continua para obtener energía constante.

Calcule la potencia de carga total: Empiece por determinar la potencia total necesaria de todos los dispositivos eléctricos que se conectarán simultáneamente al inversor. Sume la potencia en vatios de cada dispositivo para obtener la potencia de carga total.

Tenga en cuenta la potencia de arranque y el factor de potencia: Muchos dispositivos eléctricos, especialmente los aparatos accionados por motor, como los aires acondicionados, requieren una potencia de arranque superior; además, los dispositivos con un factor de potencia bajo, como las luces fluorescentes, pueden aumentar la demanda de potencia real del inversor. Como regla general, seleccione un inversor con una potencia nominal de 1,2 a 2 veces la potencia de carga total para tener en cuenta estos factores.

Características principales de un inversor monofásico

Tipo de onda:

• Onda sinusoidal pura: Funciona bien con todo tipo de aparatos y es especialmente bueno, para la electrónica delicada, ya que replica la onda sinusoidal suave de la red eléctrica para ofrecer un flujo de energía constante.
• Onda sinusoidal modificada: Menos cara pero puede causar interferencias o dañar algunos dispositivos sensibles; es adecuada para aplicaciones básicas en las que la calidad de la forma de onda no es crítica.
• Potencia nominal: Asegúrese de que la potencia nominal del inversor es suficiente para gestionar la potencia total de la carga, teniendo en cuenta la potencia de arranque y el factor de potencia.
• Tensión y frecuencia de salida: Adapte la tensión de salida del inversor a la tensión nominal de sus aparatos eléctricos (normalmente 110 V o 220 V) y la frecuencia de salida a la frecuencia requerida (normalmente 50 Hz o 60 Hz).
• Eficiencia y gestión térmica: Elija un inversor de alta eficiencia para minimizar la pérdida de energía durante la conversión; una buena gestión térmica, como sistemas de refrigeración eficaces, es crucial para mantener la vida útil y el rendimiento del inversor bajo cargas elevadas.
• Funciones de protección: Al buscar inversores para comprar, es importante elegir los que vienen con una serie de características de protección tales como la protección contra sobrecorriente y bajo voltajes, junto con la protección, de cortocircuitos para garantizar un funcionamiento seguro y fiable.
• Pantalla y control: Una pantalla LCD o LED puede mostrar hasta el más mínimo detalle sobre los niveles de tensión y el estado de la batería, mientras que las funciones de control remoto facilitan la supervisión y la realización de ajustes.
• Compatibilidad de baterías y opciones de carga: Asegúrese de que el inversor que elija se adapte a las baterías que pretende utilizar y compruebe que ofrece opciones de carga, así como compatibilidad con varios tipos de baterías, para una carga eficiente.

Instalación y seguridad

La instalación y la seguridad son fundamentales a la hora de instalar el inversor. Sigue las instrucciones del fabricante y las normas del sector para reducir riesgos y mantenerte seguro.

Tenga en cuenta la zona en la que piensa instalar el equipo y opte por un inversor que se adapte bien al tamaño y a la forma de montarlo, ya sea en una pared, en un escritorio o en una configuración de bastidor.

• Ventilación: Recuerde mantener ventilada la zona alrededor del inversor para evitar problemas de sobrecalentamiento y asegúrese de seguir las directrices del fabricante en cuanto a espacio y flujo de aire.
• Seguridad eléctrica: Siga siempre los códigos y reglamentos eléctricos locales durante la instalación; recurra a electricistas cualificados para garantizar un cableado seguro y adecuado.
• Conexión a tierra: Garantizar la seguridad es crucial cuando se trata de procedimientos de conexión a tierra; por lo tanto, asegúrese de que el inversor y todos los dispositivos conectados estén conectados a tierra correctamente de acuerdo con las leyes y reglamentos.
• Mantenimiento periódico: Recuerda llevar a cabo un mantenimiento regular programando revisiones rutinarias, para el inversor. Garantiza que funcione como se espera y aborda con prontitud cualquier posible problema que pueda surgir.
• Manual del usuario y asistencia: Manual del usuario y asistencia: Consulte el manual del usuario para obtener instrucciones detalladas de instalación y consejos para la resolución de problemas; tenga en cuenta la disponibilidad de servicios de asistencia al cliente y garantía a la hora de seleccionar un inversor.

Conclusión

Comprender los inversores de fase dividida es clave para los profesionales de la electrónica de potencia. Son ideales para hogares, empresas y energía verde; su capacidad para manejar mucha potencia y equilibrar cargas los hace muy útiles.

Los inversores bifásicos superan a los monofásicos en muchos aspectos: pueden manejar más potencia y son más fiables. Esto significa que sus sistemas funcionarán mejor y durarán más.

Es muy importante elegir el inversor de fase dividida adecuado. Tiene que pensar en cuánta potencia necesita, qué características son importantes y la seguridad.

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Qué es un inversor de fase dividida?

Un inversor de fase dividida transforma la corriente continua en alterna. Proporciona dos tensiones, por lo que es ideal para hogares y pequeñas empresas.

¿Cómo funciona un inversor de fase dividida?

Un inversor de fase dividida utiliza dos inversores para producir dos tensiones. Conmuta el flujo de corriente para generar CA. Así se obtienen 120 V y 240 V.

¿Qué es la energía trifásica?

La energía de fase dividida proporciona dos voltajes de CA. En Norteamérica, esto significa 120 V y 240 V de un solo servicio. Es habitual en hogares y pequeñas empresas.

¿Cuáles son las ventajas de la energía trifásica?

La energía de fase dividida equilibra mejor las cargas y es más eficiente. También permite alimentar más aparatos de forma segura. Esto se debe a que ofrece dos opciones de voltaje.

¿Cuáles son las aplicaciones más comunes de la energía de fase dividida?

La alimentación bifásica se utiliza en hogares, pequeñas empresas y algunas industrias. Es ideal para calefacción, ventilación y aire acondicionado, electrodomésticos de cocina y equipos pesados que necesitan ambos voltajes.