Ein Wechselrichter ist ein Gerät, das Gleichstrom (auch als Gleichstrom bekannt) in Standard-Wechselstrom (Wechselstrom) umwandelt. Wechselrichter werden verwendet, um elektrische Geräte aus dem Strom einer Auto- oder Bootsbatterie oder aus erneuerbaren Energiequellen wie Sonnenkollektoren oder Windkraftanlagen zu betreiben. Gleichstrom ist das, was Batterien speichern, während Wechselstrom das ist, was die meisten Elektrogeräte zum Betrieb benötigen, daher ist ein Wechselrichter erforderlich, um den Strom in eine nutzbare Form umzuwandeln. Wenn beispielsweise ein Mobiltelefon zum Aufladen an den Zigarettenanzünder im Auto angeschlossen wird, liefert es Gleichstrom; Dieser muss von einem Wechselrichter in den erforderlichen Wechselstrom umgewandelt werden, um das Telefon aufzuladen.
Wie Wechselrichter funktionieren
Gleichstrom ist stetig und kontinuierlich, mit einer elektrischen Ladung, die nur in eine Richtung fließt. Wenn die Gleichstromleistung in einem Diagramm dargestellt wird, wäre das Ergebnis eine gerade Linie. Wechselstrom hingegen fließt in abwechselnden Richtungen hin und her, sodass er, wenn er in einem Diagramm dargestellt wird, als Sinuswelle mit glatten und regelmäßigen Spitzen und Tälern erscheint. Ein Wechselrichter verwendet elektronische Schaltungen, um zu bewirken, dass der Gleichstromfluss die Richtung ändert, sodass er sich wie Wechselstrom abwechselt. Diese Schwingungen sind rau und erzeugen eher eine rechteckige als eine abgerundete Wellenform, daher sind Filter erforderlich, um die Welle zu glätten, damit sie von mehr elektronischen Geräten verwendet werden kann.
Die meisten elektronischen Geräte benötigen für den ordnungsgemäßen Betrieb Wechselstrom, da sie für den Anschluss an eine Standardsteckdose ausgelegt sind, die Wechselstrom liefert. Diese Geräte benötigen eine bestimmte Menge an niedriger, geregelter Spannung, um zu funktionieren. Wechselstrom ist einfacher zu erhöhen oder zu verringern oder von einer Spannung zu einer anderen zu wechseln als Gleichstrom und einfacher zu regulieren. In vielen Fällen wird beim Einsatz eines Wechselrichters Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt, der dann heruntertransformiert und im Gerät wieder in Gleichstrom umgewandelt wird.
Arten von Wechselrichtern
Die meisten modernen Wechselrichter erzeugen entweder modifizierte Rechteckwellen (oder modifizierte Sinuswellen) oder reine Sinuswellen (oder echte Sinuswellen). Modifizierte Rechteckwellen-Wechselrichter bieten nicht die glatten Spitzen und Täler wie Wechselstrom aus der Steckdose eines Hauses, aber sie können eine Leistung liefern, die konsistent und effizient genug ist, um die meisten Geräte zu betreiben. Dieser Wechselrichtertyp ist relativ kostengünstig und wahrscheinlich der beliebteste.
Reine Sinuswellen-Wechselrichter sind die teuersten, liefern aber auch den glattesten und gleichmäßigsten Wellenausgang. Jedes Gerät wird mit einer reinen Sinuswelle betrieben, aber einige empfindliche Geräte, wie bestimmte medizinische Geräte und Werkzeuge mit variabler Geschwindigkeit oder wiederaufladbare Werkzeuge, erfordern diesen Wechselrichtertyp, um korrekt zu funktionieren. Radios funktionieren beispielsweise besser mit reinen Sinuswellen-Wechselrichtern, da die weniger glatten Wellen des modifizierten Rechteckwellen-Wechselrichters den Empfang des Radios stören und statisches und anderes Rauschen verursachen.
Wechselrichter verwendet
Grundlegende Wechselrichter sind oft kleine, rechteckige Geräte, die direkt an den Zigarettenanzünder oder die Gleichstromsteckdose am Armaturenbrett eines Autos oder eines anderen Fahrzeugs angeschlossen werden. Diese Wechselrichtergröße reicht normalerweise aus, um einen Laptop, einen kleinen Fernseher, einen tragbaren DVD-Player oder ähnliche Geräte zu betreiben. Diese Geräte verbrauchen nicht viel Strom und können während des Fahrens kontinuierlich verwendet werden; Sie können sogar eine halbe bis eine Stunde bei ausgeschaltetem Motor verwendet werden, beispielsweise beim Camping oder bei einem Stromausfall zu Hause.
Andere Wechselrichter werden mit Jumper-ähnlichen Kabeln geliefert, damit sie direkt an eine Batterie angeschlossen werden können. Dieser Typ wird benötigt, um leistungsfähigere Geräte wie Elektrowerkzeuge an einem entfernten Arbeitsplatz oder einen größeren Fernseher zu betreiben. Wechselrichter können auch fest mit einer Batterie verdrahtet werden, um die Verwendung mit größeren Geräten zu erleichtern.
Größere Wechselrichter werden verwendet, um Sonnen- oder Windenergie in Wechselstrom umzuwandeln, der in einem Haus verwendet werden kann. Dieses Gerät wird als netzgebundener Wechselrichter bezeichnet und verbindet sich mit dem öffentlichen Stromnetz, damit Strom über die gleichen Drähte geliefert werden kann, die auch Energie von einem Elektrizitätswerk liefern. Überschüssig produzierter Strom kann sogar wieder ins Netz eingespeist und dort an den Energieversorger verkauft werden.
Wechselrichterkapazität
Verschiedene Modelle von Wechselrichtern unterscheiden sich in der Leistung, die sie liefern können. Die Leistung eines Wechselrichters sollte der Gesamtzahl der von jedem Gerät benötigten Watt entsprechen, plus mindestens 50 % mehr, um Spitzen oder Spitzen in der Leistungsaufnahme auszugleichen. Wenn beispielsweise ein DVD-Player 100 Watt und ein kleiner Fernseher weitere 100 Watt verbraucht, wird ein mindestens 300-Watt-Wechselrichter empfohlen. Einen Wechselrichter mit mehr Leistung zu besorgen, als sofort benötigt wird, ist für viele Menschen eine gute Idee, da so andere oder neue Geräte hinzugefügt werden können, ohne dass ein neuer Wechselrichter benötigt wird.
Sicherheit
Bei Dauerbetrieb eines Wechselrichters in einem nicht eingeschalteten Fahrzeug sollte der Motor mindestens einmal pro Stunde für 10 bis 15 Minuten gestartet werden, damit die Batterie nicht entladen wird. Ein Fahrzeug sollte niemals in einer geschlossenen Garage gestartet werden, da das Kohlenmonoxid im Auspuff tödlich ist.
Wechselrichter dürfen nur mit Batterien verwendet werden, die in gutem Zustand und vollständig geladen sind. Eine schwache Batterie wird leicht entladen, wenn die Nachfrage zu hoch ist. Bei Verwendung in einem Auto kann dies dazu führen, dass ein Fahrer strandet, daher sollte der Zustand der Batterie überprüft werden, bevor ein Wechselrichter in einem stehenden Fahrzeug verwendet wird. Wenn der Wechselrichter bei laufendem Fahrzeug verwendet wird, wie bei einem Roadtrip, sollte der zusätzliche Verbrauch kein Problem sein, solange die Batterie in gutem Zustand ist.
Das Arbeiten mit großen Batterien kann gefährlich sein und bei unsachgemäßer Ausführung zu schweren Verletzungen führen. Die unsachgemäße Verwendung eines Wechselrichters kann sogar zu einem Stromschlag führen. Aus Sicherheitsgründen sollte jemand, der versucht, einen Wechselrichter direkt an eine Batterie anzuschließen, alle Sicherheitshinweise in der Bedienungsanleitung des Wechselrichters lesen und befolgen.
Es ist wichtig, dass die Benutzer immer einen Wechselrichter verwenden, der für das zu betreibende Gerät hoch genug ausgelegt ist. Wenn beispielsweise eine Hochleistungssäge an einen Zigarettenanzünder angeschlossen wird, kann der leichte Wechselrichter überhitzen und einen Brand im Armaturenbrett verursachen. Adapter, die mehr Steckdosen zulassen, als das Gerät aufnehmen kann, sollten vermieden werden, und es ist eine ausreichende Belüftung um den Wechselrichter herum erforderlich, um eine Überhitzung zu vermeiden.