Решив обрести энергетическую независимость и снизить зависимость от централизованного электроснабжения, я столкнулся с необходимостью создания мощного инвертора. Рыночные предложения не всегда соответствовали моим специфическим требованиям по мощности, габаритам или функционалу. Поэтому было принято решение создать инвертор самостоятельно. Этот проект стал для меня не просто техническим вызовом, но и увлекательным путешествием в мир электроники и энергетики.
Изначально я планировал использовать инвертор для питания нескольких мощных электроинструментов в условиях отсутствия стационарной электросети. Кроме того, меня интересовал процесс создания подобного устройства "с нуля", ведь это позволяло бы глубоко изучить принципы работы инверторов и получить практические навыки в области электроники.
Выбор компонентов. Первым этапом стало тщательное изучение различных схем и выбор оптимальных компонентов. Силовые модули я выбрал, исходя из требуемой мощности и частоты коммутации. На модули было потрачено ~26000 рублей(2022 год)
Особое внимание было уделено выбору трансформатора, так как от его характеристик напрямую зависят параметры выходного напряжения и формы сигнала. В этом проекте использовался стержневой трансформатор.
Изготовление корпуса. Корпус инвертора было решено изготовить из нержавеющей стали, чтобы обеспечить прочность и долговечность конструкции. Для лицевой панели использовался листовой металл, который был обработан на станке с ЧПУ для придания эстетичного внешнего вида.
Намотка трансформатора. Намотка трансформатора – один из самых трудоемких этапов. Я использовал медный провод с круглым сечением и тщательно рассчитал количество витков для каждой обмотки. Для намотки применялся специальный станок, что позволило обеспечить равномерную плотность намотки и минимизировать паразитные емкости.
Одним из самых сложных этапов стало подбора подходящих компонентов. Для обеспечения эффективного управления токами и распределения нагрузки на аккумуляторы потребовались специализированные модули. Оптимальное решение было найдено на AliExpress. Именно там удалось приобрести модули, соответствующие требованиям.
Для сборки инвертора потребовался стандартный набор инструментов: отвертки, кусачки, пассатижи, паяльник, термоусадки. Расходных материалов, таких как припой и флюс, также ушло немало. Особое внимание было уделено выбору материала для корпуса. В результате, была выбрана нержавеющая сталь, которая обеспечила не только прочность конструкции, но и привлекательный внешний вид. Для обеспечения эффективного охлаждения силовых элементов была разработана система принудительной вентиляции. В качестве охлаждающего элемента использовался небольшой вентилятор, который включается при достижении определенной температуры внутри корпуса.
После сборки инвертора началась самая интересная часть – тестирование. Сначала я подключил к инвертору небольшие нагрузки, такие как лампы и зарядные устройства для гаджетов. Убедившись в стабильной работе, я постепенно увеличивал нагрузку, подключая более мощные потребители. К моему удовлетворению, инвертор успешно справился с питанием всех базовых электроприборов, включая электроинструменты.
Заключение. Самостоятельно разработанный инвертор мощностью 12 кВт (пик) и 9 кВт (RMS) успешно прошел все испытания. По сравнению с покупными аналогами, собранный собственноручно вышел кратно дешевле и вполне себе хорошим помощником в домашних делах, особенно когда отсутствует электроэнергия. Полученный опыт вдохновляет меня на дальнейшие разработки в области электроники.