Tudo o que você precisa saber sobre o inversor de fase dividida

Bem-vindo ao nosso guia sobre o inversor de fase dividida. É uma parte fundamental da engenharia elétrica moderna. Ele ajuda na conversão de tensão e na distribuição de energia.

Esses inversores são feitos para atender a necessidades elétricas complexas. Eles garantem uma fonte de alimentação estável e confiável; convertem corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA) para melhor distribuição de energia.

Nas seções de nossa discussão a seguir, vamos nos aprofundar na operação de inversores de fase dividida para entender seus componentes e vantagens, para uma compreensão abrangente dessa importante tecnologia. Se você quiser obter mais informações, visite AFORE!

O que é um inversor de fase dividida?

A inversor de fase dividida é uma peça fundamental do equipamento elétrico; ele transforma a corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA). Isso é fundamental para que residências e pequenas empresas tenham uma fonte de alimentação bifásica.

Definição

A inversor de fase dividida refere-se a um dispositivo de conversão de energia capaz de converter uma entrada monofásica ou de corrente contínua (CC) em saídas multifásicas, normalmente duas ou mais fases. Em uma série de negócios configurações, é crucial ter essa transformação, para situações que exigem fontes de alimentação de múltiplas fases.

Como funciona um inversor de fase dividida Funciona?

A operação pode ser descrita da seguinte forma;

• Estágio de entrada: O inversor recebe energia de uma fonte de CC, como uma bateria ou energia CA retificada.
• Estágio de comutação: elementos de comutação de alta frequência são usados para cortar a entrada CC em uma série de pulsos. O ciclo de trabalho e a frequência desses pulsos são controlados para regular a tensão e a frequência de saída.
• Estágio de filtragem: A saída CC, com pulsos, é enviada em seguida por uma série de indutores e capacitores para refinar a forma de onda e transformá-la em uma onda CA.
• Estágio de divisão de fases: A forma de onda CA, após ser suavizada, é dividida em fases usando transformadores ou outros métodos para dividir as fases.
• Estágio de saída: O A energia CA multifásica produzida é então fornecida ao equipamento, como um motor ou outro maquinário industrial.

Componentes principais de um inversor de fase dividida

Os principais componentes de um inversor de fase dividida incluem:

• Fonte CC: Fornece a entrada de energia inicial para o inversor; pode ser um banco de baterias, painéis solares ou energia CA retificada da rede.
• Interruptores de energia: Os interruptores de alta frequência, como IGBTs ou MOSFETs, são usados para cortar a entrada CC em pulsos. Esses interruptores são controlados por um sinal de modulação de largura de pulso (PWM) gerado por um microcontrolador ou outro circuito de controle.
• Componentes de filtro: Os indutores e capacitores são essenciais para suavizar a saída CC pulsada em uma onda CA senoidal; esses componentes ajudam a reduzir a distorção harmônica e garantem uma saída limpa e estável.
• Circuito de divisão de fase: transformadores ou outras técnicas de divisão de fase são usados para dividir a onda CA processada em várias fases; esse circuito garante que as fases de saída estejam equilibradas e na relação de fase correta.
• Circuito de controle: inclui um microcontrolador, gerador de PWM e circuitos associados para controlar os interruptores de energia e monitorar o desempenho do inversor; garante que a tensão de saída, a frequência e a relação de fase atendam aos requisitos da carga.

Entendendo a energia de fase dividida

A energia de fase dividida é uma forma comum de distribuir eletricidade nos Estados Unidos. Ela equilibra bem custo, eficiência e segurança.

O que é energia de fase dividida?

A energia de fase dividida refere-se a um sistema em que uma fonte de corrente alternada (CA) monofásica é dividida em duas ou mais fases, normalmente duas fases em ambientes residenciais; nesse sistema, a energia é distribuída por meio de dois fios "energizados", cada um carregando uma corrente alternada que está 180 graus fora de fase com o outro; ambos os fios energizados são conectados a um fio neutro comum, que completa o circuito elétrico.

O resultado é que os aparelhos conectados a qualquer um dos fios energizados recebem energia que alterna em magnitude e direção, mas com uma diferença de fase entre os dois fios energizados; isso permite o uso de aparelhos de 120 volts e 240 volts no mesmo sistema elétrico.

Vantagens da energia de fase dividida

A energia bifásica oferece várias vantagens; é uma escolha popular para aplicações residenciais e algumas comerciais:

• Simplicidade e custo-benefício: Os sistemas de energia de fase dividida são relativamente simples e econômicos para instalar e manter; eles exigem menos componentes e menos fiação em comparação com os sistemas trifásicos.
• Compatibilidade com eletrodomésticos existentes: Muitos eletrodomésticos são feitos para funcionar com sistemas de energia de fase dividida, o que os torna uma opção conveniente e compatível com a configuração elétrica das residências.
• Flexibilidade: Os sistemas de energia de fase dividida podem fornecer energia de 120 volts e 240 volts; isso permite maior flexibilidade na alimentação de uma variedade de aparelhos e dispositivos.
• Confiabilidade: Esses sistemas são geralmente confiáveis; eles podem fornecer um suprimento consistente de energia elétrica aos dispositivos conectados.

Aplicações da energia de fase dividida

A energia de fase dividida é amplamente utilizada em várias aplicações; ela inclui principalmente várias aplicações:

Nas Américas do Norte, as configurações e os ambientes geralmente contam com energia bifásica para fornecer eletricidade para alimentar luminárias e eletrodomésticos, como geladeiras e condicionadores de ar, por meio de tomadas.

Barato e amplamente compatível com aparelhos e ferramentas usados em espaços comerciais menores, como escritórios e lojas, é o sistema de energia de fase dividida que pode ser utilizado por estabelecimentos como restaurantes.

Pequenos edifícios comerciais: Muitas empresas menores, como escritórios, lojas e lanchonetes, podem optar por energia bifásica por sua acessibilidade e adequação a aparelhos e dispositivos.

Aplicações agrícolas: Em áreas agrícolas, as instalações de cultivo normalmente dependem de sistemas de energia de fase dividida para fornecer eletricidade a estruturas de celeiros e unidades de armazenamento de equipamentos. 

Uso industrial leve: a energia bifásica pode ser usada para alimentar máquinas, ferramentas e outros equipamentos que exigem fontes de alimentação de 120 volts e 240 volts em alguns ambientes industriais leves.

Fase dividida vs. Fase única - Principais diferenças

É muito importante conhecer as diferenças entre energia monofásica e bifásica; esses sistemas são usados em residências e empresas. Cada um tem seus próprios benefícios e é melhor para determinadas necessidades. Vamos dar uma olhada no que os diferencia e quando usar cada um deles.

O que é energia monofásica?

A energia monofásica é comum em residências; ela usa corrente alternada (CA) com uma única onda. Essa configuração é simples e econômica, mas pode não ser tão eficiente quanto a fase dividida.

Fase dividida versus fase única - uma comparação detalhada

Veja abaixo uma comparação e um contraste detalhados sobre fase dividida versus fase única

Energia dividida em fases:

• Definição: Uma fonte de alimentação de fase dividida é um tipo específico de fonte de alimentação monofásica na qual a corrente alternada monofásica é dividida em dois ou mais conjuntos de correntes com diferenças de fase.
• Configuração do circuito: Em um sistema de fase dividida, a CA monofásica é normalmente derivada de um enrolamento secundário de transformador de três fios. Esse enrolamento fornece duas saídas que estão 180 graus fora de fase uma da outra, criando dois circuitos separados que podem ser usados para alimentar cargas diferentes.
• Aplicações: A energia bifásica é frequentemente usada em ambientes residenciais, onde alimenta aparelhos como máquinas de lavar, secadoras e condicionadores de ar; eles exigem elementos de aquecimento e resfriamento, que podem ser operados em fases diferentes para equilibrar a carga.

Energia monofásica:

• Configuração do circuito: Como mencionado anteriormente, a energia monofásica usa dois condutores principais: um fio ativo e um fio neutro; o fio ativo transporta a corrente, enquanto o fio neutro fornece um caminho de retorno para a corrente.
• Aplicações: A energia monofásica é amplamente usada em residências e pequenas empresas para iluminação, aquecimento e outras necessidades elétricas de uso geral; além disso, geralmente é usada em sistemas de energia solar para converter a energia CC dos painéis solares em energia CA para uso doméstico. AFORE Inversor monofásico é recomendado aqui por sua alta eficiência e ampla gama de saídas de potência. Sua interface é amigável e foi projetada para facilitar a instalação e a manutenção.

Há distinções entre fase dividida e fase única:

• Configuração do circuito: A energia de fase dividida consiste em dois circuitos fora de fase originados de uma fonte de fase solitária, em comparação com a energia de fase única que emprega um circuito equipado com dois condutores.
• Balanceamento de carga: A energia bifásica permite um melhor balanceamento de carga, pois distribui a carga entre duas fases, o que pode ser benéfico em aplicações com cargas variáveis.
• Aplicabilidade: A energia monofásica é mais simples e adequada para as necessidades elétricas básicas; a energia bifásica é usada em aplicações específicas que exigem dois circuitos fora de fase.

Quando usar um inversor de fase dividida versus um inversor de fase única

A escolha entre inversor de fase dividida ou monofásico depende de suas necessidades. Os inversores monofásicos são bons para residências e pequenas empresas; são econômicos e fáceis de usar.

Porém, se precisar de mais potência e melhor controle, um inversor de fase dividida é melhor. Pense no que você precisa e no que pode pagar; isso o ajudará a fazer a escolha certa. 

Benefícios do uso de um inversor de fase dividida

Elas têm vantagens para vários requisitos, pois são reconhecidas por sua produção de energia substancial que se mostra benéfica em diversos setores. Vamos nos aprofundar nas vantagens que essas soluções de energia de ponta oferecem.

Alta potência de saída e versatilidade

Uma grande vantagem dos inversores bifásicos é sua alta potência de saída; eles são perfeitos para grandes necessidades elétricas, como máquinas industriais ou casas grandes; além disso, funcionam bem, com várias configurações, atendendo a diferentes necessidades de energia.

Maior eficiência e balanceamento de carga

Eles tornam os sistemas de energia mais eficientes; fazem um ótimo trabalho de balanceamento da carga elétrica. Isso evita a sobrecarga e torna seu uso de energia mais sustentável.

Compatibilidade com sistemas de energia renovável

Os inversores de fase dividida também funcionam bem com sistemas de energia renovável; à medida que avançamos em direção a uma energia mais limpa, é fundamental ter inversores confiáveis; marcas como a AFORE Inversor híbrido de fase dividida mostram como os inversores podem se conectar sem problemas com painéis solares e outras fontes de energia verde.

Como escolher a fase de divisão correta Inversor?

Escolher o inversor bifásico correto significa conhecer suas necessidades de energia, observar os principais recursos e seguir as regras de segurança. Isso garante que seu sistema de energia funcione bem e dure muito tempo.

Avaliação de suas necessidades de energia

Primeiro, descubra quanta energia você precisa. Some a potência de todos os dispositivos que você alimentará. Para sistemas fora da rede, pense nas necessidades de energia de pico e contínua para obter energia estável.

Calcular a potência total da carga: comece determinando a necessidade total de energia de todos os dispositivos elétricos que serão conectados ao inversor simultaneamente. Some a potência em watts de cada dispositivo para obter a potência total da carga.

Considere a potência de partida e o fator de potência: Muitos dispositivos elétricos, especialmente aparelhos acionados por motor, como condicionadores de ar, exigem uma potência de partida maior; além disso, dispositivos com baixo fator de potência, como lâmpadas fluorescentes, podem aumentar a demanda real de energia do inversor. Como regra geral, selecione um inversor com uma potência nominal de 1,2 a 2 vezes a potência total da carga para acomodar esses fatores.

Principais recursos a serem procurados em um inversor de fase dividida

Tipo de forma de onda:

• Onda senoidal pura: Funciona bem com todos os tipos de aparelhos e é especialmente bom para eletrônicos delicados, pois replica a onda senoidal suave da rede elétrica para fornecer um fluxo de energia consistente.
• Onda senoidal modificada: Menos cara, mas pode causar interferência ou danos a alguns dispositivos sensíveis; é adequada para aplicações básicas em que a qualidade da forma de onda não é crítica.
• Classificação de potência: Certifique-se de que a potência nominal do inversor seja suficiente para lidar com a potência total da carga, considerando a potência inicial e o fator de potência.
• Tensão e frequência de saída: Combine a tensão de saída do inversor com a tensão nominal de seus dispositivos elétricos (normalmente 110V ou 220V) e a frequência de saída com a frequência necessária (normalmente 50Hz ou 60Hz).
• Eficiência e gerenciamento térmico: Escolha um inversor com alta eficiência para minimizar a perda de energia durante a conversão; um bom gerenciamento térmico, como sistemas de resfriamento eficazes, é fundamental para manter a vida útil e o desempenho do inversor sob altas cargas.
• Recursos de proteção: Ao procurar inversores para comprar, é importante escolher os que vêm com uma série de recursos de proteção, como proteção contra sobrecorrentes e subtensões, além de proteção contra curtos-circuitos para garantir uma operação segura e confiável.
• Tela e capacidade de controle: Uma tela de LCD ou LED pode mostrar detalhes minuciosos sobre os níveis de tensão e o status da bateria, enquanto os recursos de controle remoto facilitam a observação e a realização de ajustes.
• Compatibilidade de baterias e opções de carregamento: Certifique-se de que o inversor escolhido seja compatível com as baterias que você pretende usar e verifique se ele oferece opções de carregamento, bem como suporte para vários tipos de bateria, para fins de carregamento eficiente.

Considerações sobre instalação e segurança

A instalação e a segurança são fundamentais ao configurar seu inversor. Siga as instruções do fabricante e os padrões do setor; isso reduz os riscos e o mantém seguro.

Considere a área em que planeja instalar o equipamento e opte por um inversor que se encaixe bem em termos de tamanho e de como ele pode ser montado, seja em uma parede, em uma mesa ou em uma configuração de rack.

• Ventilação: Lembre-se de manter a área ao redor do inversor ventilada para evitar problemas de superaquecimento e certifique-se de seguir as diretrizes do fabricante com relação às recomendações de espaço e fluxo de ar.
• Segurança elétrica: Siga sempre os códigos e regulamentos elétricos locais durante a instalação; use eletricistas qualificados para garantir uma fiação segura e adequada.
• Aterramento: Garantir a segurança é fundamental quando se trata de procedimentos de aterramento; portanto, certifique-se de que o inversor e todos os dispositivos conectados estejam devidamente aterrados de acordo com as leis e os regulamentos.
• Manutenção regular: Lembre-se de manter a manutenção regular, agendando verificações de rotina para o inversor. Isso garante que ele funcione conforme o esperado e resolva prontamente quaisquer possíveis problemas que possam surgir.
• Manual do usuário e suporte: Manual do usuário e suporte: Consulte o manual do usuário para obter instruções detalhadas de instalação e dicas de solução de problemas; considere a disponibilidade de suporte ao cliente e serviços de garantia ao selecionar um inversor.

Conclusão

Entender os inversores de fase dividida é fundamental para quem trabalha com eletrônica de potência. Eles são ótimos para residências, empresas e energia verde; sua capacidade de lidar com muita potência e equilibrar cargas os torna muito úteis.

Os inversores bifásicos superam os monofásicos em muitos aspectos; eles podem lidar com mais energia e são mais confiáveis. Isso significa que seus sistemas funcionarão melhor e durarão mais.

É muito importante escolher o inversor bifásico correto. Você precisa pensar em quanta energia precisa, quais recursos são importantes e a segurança.

PERGUNTAS FREQUENTES

O que é um inversor de fase dividida?

Um inversor de fase dividida transforma a energia CC em CA. Ele fornece duas tensões, o que o torna excelente para residências e pequenas empresas.

Como funciona um inversor de fase dividida?

Um inversor de fase dividida usa dois inversores para produzir duas tensões. Ele alterna o fluxo de corrente para gerar energia CA. Isso lhe dá 120 V e 240 V.

O que é energia bifásica?

A energia de fase dividida fornece duas tensões CA. Na América do Norte, isso significa 120V e 240V em um único serviço. É comum em residências e pequenas empresas.

Quais são as vantagens da energia bifásica?

A energia de fase dividida equilibra melhor as cargas e é mais eficiente. Ela também permite que você alimente mais dispositivos com segurança. Isso ocorre porque ela oferece duas opções de tensão.

Quais são as aplicações comuns da energia de fase dividida?

A energia de fase dividida é usada em residências, pequenas empresas e alguns setores. É excelente para HVAC, eletrodomésticos de cozinha e equipamentos pesados que precisam de ambas as tensões.