admin / 22.09.2018

Инверторный генератор

Классический вариант генератора

Схема мотор-генератор работает: бензиновый двигатель внутреннего сгорания вращает ротор с магнитами внутри статорной обмотки. На обмотке статора, с помощью возникающей ЭДС наводится переменный ток, который снимается для полезной нагрузки. В большинстве случаев осуществляется прямое соединение вала мотора с валом ротора, этим обеспечивается одинаковая скорость вращения. Изменения скорости оборотов приводит к нестабильности тока и напряжения на выходе.

Классическая конструкция генератора

Нестабильная скорость вращения вала двигателя внутреннего сгорания, может вызвать различные причины:

  • некачественное топливо;
  • износ отдельных элементов двигателя;
  • неточная отцентровка валов и другие факторы.

Все перечисленные причины делают источник питания нестабильным, параметры тока и напряжения на выходе имеют скачки. Это отрицательно сказывается на работе бытовой техники, оборудование ломается, сокращается срок службы.

С точки зрения оценки, экономических показателей расхода топлива, оптимального режима эксплуатации, расчёты производятся с учётом полной нагрузки. При минимальной нагрузке длительное время работа будет экономически невыгодна, большой расход топлива при малом потреблении электроэнергии.

Классический пример такого варианта, когда в загородном доме всё электрооборудование рассчитано на максимальное потребление электроэнергии в 7кВт. При покупке обычного бензогенератора нужно исходить из максимально возможной потребляемой мощности. В холодное время года работа будет проходить в оптимальном режиме, учитывая, что подключены основные электроприборы:

  • освещение;
  • отопление (электрические тёплые полы);
  • бойлер для нагрева воды и другие.

Общая схема подключения генератора к дому

Летом световой день дольше, освещение используется меньше, обогревающие приборы, вообще, не работают. Тогда расход будет 3 кВт – это менее 50% от расчётной мощности, но бензина или дизельного топлива двигатель будет расходовать по полной мощности на 7кВт.

Если купить аппарат меньшей мощности, зимой он не потянет отопительные приборы, получается замкнутый круг, приходится расходовать топливо на холостой режим эксплуатации.

При работе на холостом ходу, особенно когда топливо низкого качества, на свечах и поршнях двигателя внутреннего сгорания образуется сажный налёт, это требует проведения технического обслуживания. Если его не проводить расход топлива увеличится ещё больше и снизится мощность двигателя, ускорится износ трущихся элементов. Ремонт двигателя приведёт к финансовым затратам, которых можно было избежать при своевременном техническом обслуживании.

Покупая обычный бензогенератор, обязательно нужно ознакомиться с разделом условия эксплуатации.

Во многих инструкциях указывается, что работа при нагрузке ниже оптимальной четверти запрещается. Указывается допустимое количество часов в год, для работы при нагрузке ниже 25% от оптимальной мощности в аварийных ситуациях. В случае нарушения этих правил, производители снимают с себя ответственность за гарантийные обязательства. По статистике 80% неисправностей происходит именно по этой причине.

Положительными качествами классических моделей генераторов считается:

  1. доступная цена;
  2. широкий выбор моделей разной мощности до 9 кВт;
  3. надёжность и долговечность при правильной эксплуатации и качественном, своевременном техническом обслуживании.

Основным недостатком считается низкое качество электроэнергии, нестабильные параметры выходного напряжения, тока и частоты. Неэкономичный расход топлива и необходимость частого технического обслуживания.

Инверторные генераторы

В основе своей конструкции инверторные модели имеют классический вариант, тот же принцип преобразования энергии, двигатель внутреннего сгорания вращает вал ротора.

Как выглядит инверторный генератор

Существенное отличие, наличие блока с инверторной платой, которая многократно преобразует напряжение и ток, параметры получаемой электроэнергии становятся более качественными.

Основные элементы инверторных генераторов

Преобразование тока в инверторном генераторе:

  1. Генератор вырабатывает переменный ток напряжением 220В, который поступает на выпрямитель.
  2. Принцип выпрямления осуществляется по схеме моста на инверторных диодах, который преобразует переменный ток в постоянный, после чего он подаётся на фильтр.
  3. Незначительная пульсация постоянного тока корректируется фильтром на основе электролитических конденсаторов.
  4. Преобразующая цепь собрана по мостовой схеме, ключи на мощных тиристорах или транзисторах задают необходимую частоту 50 Гц, формируя переменный ток, подаваемый в нагрузку.

Структурная схема генератора с инвертором

  1. Плата контроля и управления осуществляет измерения, выходных параметров тока, напряжения, частоты. По цепям обратной связи даются команды для корректировки искажений. Электронная система автоматически задаёт необходимое количество оборотов ротора.

Алгоритм работы инверторного генератора

При помощи электронного блока осуществляется широтно-импульсная модуляция, формируются высокостабильные параметры выходного напряжения, тока и частоты.

Есть варианты генераторов, в которых постоянный ток направляется на подзарядку аккумулятора. С аккумулятора ток поступает на инвертор 12В/220В или 24В/220В, на выходе инвертора получается переменный ток с устойчивым напряжением 220В и частотой 50Гц.

Эта сложная электронная схема многократного преобразования обеспечивает не только стабильные параметры питающей электроэнергии. С их применением незначительные колебания скорости вращения мотора не влияют на стабильность параметров выходного напряжения и тока. Кроме того, для подзарядки аккумулятора можно использовать низкооборотный двигатель. На малых оборотах двигатель внутреннего сгорания потребляет существенно меньше топлива, чем на большой скорости вращения вала.

Несмотря на дополнительное электронное оборудование, снижение мощности мотора позволяет значительно уменьшить размеры всей конструкции. Инверторные генераторы легче и компактнее классических конструкций, уровень шума значительно тише.

Недостатки:

  1. Электронная схема такова, что аккумуляторная батарея является её составной частью, которая не извлекается. Заменить батарею после отработки установленного ресурса невозможно, необходима замена всего блока инвертора.
  2. Ёмкость аккумуляторной батареи рассчитана на генерацию электроэнергии определённой мощности. Если был приобретён агрегат из расчёта выходной мощности на 5 кВт, а потом понадобилось увеличить нагрузку до 7кВт, то аккумулятор в этом случае будет быстро разряжаться, система не успеет его зарядить, придётся отключать всю или часть нагрузки для подзарядки аккумулятора.
  3. В линейке инверторных генераторов нет моделей с мощностью выше 6 кВт, поэтому необходимо внимательно рассчитывать нужную мощность для объекта, учитывать варианты подключения дополнительных приборов в сеть.
  4. Цена инверторных генераторов выше классических, в два раза больше.

Преимущества:

  1. Качественная получаемая электроэнергия с устойчивыми параметрами.
  2. Низкая вибрация и уровень шума не более 60 Дб, это не мешает людям разговаривать, не раздражает нервную систему.
  3. Электронное управление автоматически корректирует работу системы при изменении величины нагрузки. Двигатель внутреннего сгорания работает на минимальных оборотах, это снижает расход топлива.
  4. Компактные размеры конструкции, высокая надёжность и большой ресурс работы.

Итоги обзора

При выборе автономных источников питания надо учитывать много факторов:

  • условия эксплуатации;
  • общую мощность, потребляемую нагрузкой;
  • сезонный период эксплуатации отдельных элементов нагрузки;
  • требования к источникам питания бытовой электротехники;
  • какой вид топлива для двигателя, бензиновый, дизельный или на газе;
  • финансовые возможности потребителя и много других факторов.

Отдельные примеры выбора генератора:

  1. Когда мощность потребляемой электроэнергии на объекте превышает 6 кВт, нет смысла рассчитывать на использование инверторных моделей. Производители делают генераторы только до 6 кВт. Значит, однозначно надо устанавливать классический вариант.
  2. В случаях длительной эксплуатации, при сбалансированной нагрузке с выходной мощностью источника питания (потребляемая мощность нагрузкой должна приравниваться к максимальной мощности вырабатываемой генератором) использование классического варианта будет эффективнее.
  3. Для медицинских учреждений, научно-исследовательских лабораторий, объектов с аппаратурой связи, где используются персональные компьютеры, требующие стабильных источников питания, при временной эксплуатации в аварийных ситуациях, в отсутствии электроэнергии в промышленных сетях лучше использовать инверторные генераторы.
  4. Для частного дома, при наличии финансов, в случае длительной или постоянной эксплуатации, одним из оптимальных вариантов считается разделение нагрузки на разные источники питания.

Подключение генератора в распределительном щите на разные группы

Такое подключение, разделить источники питания для различных групп потребления электроэнергии, подходит для сетей освещения, розеток к которым подключаются компьютеры, телевизоры, бытовые приборы. Им необходимо подавать питание со стабильными параметрами, которое предоставит инверторный аппарат.

В системе отопления электрические «тёплые полы» с потребляемой мощностью 3 кВт, которая используется сезонно, разумно установить модель классического типа. Мощность такого аппарата должна быть примерно равная мощности нагрузки, это обеспечит оптимальный режим его работы, экономию топлива и безаварийную эксплуатацию.

Как выглядит подключение двух генераторов

Инверторный аппарат подключается в распределительном щите на розеточные и осветительные группы. Классические генераторы включаются на сети греющих кабелей, для отопления пола. Предпочтительней чтобы двигатели генераторов работали на одном виде топлива, дизельный или бензиновый.

  1. Потребителям, для которых цена генераторов не имеет значения, в аварийных случаях лучше использовать инверторный тип. Это обеспечит экономичный расход топлива и исключит поломки дорогостоящего оборудования.

Существуют два варианта исполнения альтернаторов: стандартный и инверторный.

Для того, чтобы определиться, какой именно генератор приобретать, следует понять, в чем же принципиальное отличие их исполнений. Также следует учесть следующие факторы: понимание целей применения бензинового генератора и вопрос стоимости. Рассмотрим принцип работы каждого альтернатора по отдельности.

Стандартный альтернатор.

Обычные генераторы переменного тока состоят из набора медных катушек. Эта конструкция генерирует достаточно грубый электрический сигнал.

Для работы генератора необходимо, чтобы двигатель работал на максимальной частоте оборотов, независимо от нагрузки в сети. Соответственно, затрачивая постоянное количество топлива и производя определенный уровень шума. Электрический ток, производимый генератором, не так чист, как того требуют обычно производители техники. Поэтому обычные генераторы не рекомендуется использовать для питания точной электроники. Плюсами же стандартных генераторов, несомненно, является их доступность в любом сегменте мощности и относительная стоимость. Такие производители, как Honda и Europower, выпускают огромный ассортимент стандартных генераторов под любые нужды.

Инвертор.

Инверторные генераторы, в свою очередь, используют другой тип альтернатора и вырабатывают очень чистый переменный ток. А инверторная технология способствует уменьшению веса и размеров генератора. Более того, она позволяет двигателю работать на разных частотах, уменьшая потребление топлива и издаваемый шум.

Инверторный генератор, подключенный к вашему компьютеру, позволит вам продолжать работу даже при потере напряжения в вашей сети. Отличными представителями этой ветки генераторов можно назвать Honda EU 20i и Europower EPSi2000 . Производимая мощность в 2 кВА позволит обеспечить электроэнергией даже 2 компьютера сразу в случае неполадок на линии.

Минусы инверторных генераторов по сравнению со стандартными так же очевидны: их высокая относительная стоимость и отсутствие моделей с мощностью выше 7 кВА. С этой стороны можно сказать, что идеальным вариантом для обеспечения, например, загородного дома энергией, будет являться комбинирование источников резервного питания. Для обычных потребителей можно поставить стандартную высокомощную модель, которая сможет питать все приборы в помещениях, например, Europower EPS12000E с технологией шумоподавления. А для особо требовательных электронных систем всегда можно иметь про запас компактный генератор инверторного типа.

Достоинства

  • Большим достоинством таких электростанций является обеспечение на выходе тока хорошего качества, вне зависимости от того, находится аппарат под нагрузкой или нет. В следствие этого вы можете подключать к агрегату чувствительные к качеству тока приборы.
  • Аппарат имеет встроенную защиту от нагрузки и осуществляет контроль уровень масла.
  • Инверторные электростанции компактны и весят меньше обычных генераторов.
  • Экономичность и малый расход топлива достигается путем автоматического регулирования оборотов в зависимости от нагрузки. Таким образом, при малом энергопотреблении значительно снижается расход топлива.
  • Электронный инверторный блок управления позволяет подключать любых потребителей от сварочного аппарата и холодильника, до компьютера.
  • Электронная система зажигания обеспечивает легкий пуск двигателя в любую погоду.
  • Аппарат упакован в закрытый кожух. Это позволяет ему работать в условиях повышенной влажности и запыленности.
  • Корпус электроагрегата имеет надежную систему шумо и виброзащиты. Можно смело устанавливать электростанцию вблизи рабочего места.

Как выбрать?

Выбирая электростанцию нужно учесть мощность потребителя и его характеристики.

Проще всего с омическими потребителями, они преобразуют электроэнергию в тепло или свет. В момент пуска их потребление не превышает эксплуатационного. Поэтому подключая лампу накаливания или утюг, нужно обратить внимание на их суммарную мощность.

С индуктивными потребителями дело обстоит немного сложнее. В их конструкцию входит электродвигатель. Поэтому в момент пуска кратковременное потребление мощности индуктивного аппарата возрастает от двух до семи раз по сравнению с рабочей мощностью.

Всё зависит от нагрузки потребителя. Малонагруженные двигатели установлены в электроинструменте, к примеру, в электролобзиках и перфораторах. Насосы, компрессоры, стиральные машины и холодильники называют нагруженными устройствами, потому что их моторы не имеют холостого хода. Поэтому в момент включения скачок потребляемой мощности весьма значителен.

Суммарная мощность потребителей должна быть на 15-20 % меньше номинальной мощности генератора. Не забудьте про индуктивные нагрузки. Тогда электростанция будет служить вам исправно и долго, а перебоев с подачей электроэнергии не будет.

Недостатки

Про достоинства инверторной техники написано много, а про недостатки не сыщешь и двух слов.

Для того чтобы не выбрать кота в мешке и не пожалеть о покупке, предлагаем вам рассмотреть еще и недостатки:

  1. Цена;
  2. Сложность конструкции;
  3. Маленькая мощность;
  4. Недопустимость перегрузок.

Цена на инверторы

В противоположность обычным генераторам, инверторы стоят намного дороже. Высокая стоимость обусловлена сложной конструкцией.

Для сравнения возьмем обычный бензиновый генератор Hyundai HHY 2500F и инверторную модель HY 2000Si;

Цена инверторного генератора почти в два раза дороже своего «классического» аналога.

Сложность конструкции

Сложность конструкции инверторов приводит к увеличению вероятности отказов. Кроме того, в аппаратах используется аккумуляторы ограниченной ёмкости, которые нельзя заменить.

Отсюда появляется необходимость покупать инвертор с батареей нужной ёмкости для ваших потребителей. При использовании слишком мощных устройств аккумуляторная батарея не будет успевать заряжаться и придется отключать нагрузку, ожидая пока аккумулятор снова зарядится.

Мощность

В настоящее время, из-за сложной конструкции, просто не выгодно производить инверторы мощностью более 7000 ватт. Это один из главных недостатков. Но, с улучшением технологии производства цены будут падать, а максимальная выходная мощность таких устройств будет только расти.

Если вам нужно более 7000 ватт и для одного из потребителей просто необходима качественная электроэнергия, вы всегда сможете выбрать маленький инвертор для энергообеспечения только нескольких потребителей и мощный обычный генератор, для питания всех остальных устройств.

Как подготовить инвертор к работе

  1. Для начала установите инвертор на ровную и горизонтальную поверхность.
  2. Залейте масло и проверьте уровень при помощи щупа. Уровень масло нужно проверять каждый раз перед запуском двигателя. Электроника просто автоматически отключит мотор генератора, если уровень масла будет ниже минимального.
  3. Залейте бензин в инвертор. С бензином экспериментировать не надо. Заливайте только 92.
  4. Проверка воздушного фильтра. Его нужно проверять каждый раз перед запуском техники. При необходимости прочистите его или замените.
  5. Перед запуском инвертора, надёжно заземлите агрегат.

Какое масло заливать?

В картер инверторного генератора, оснащенного четырехтактным двигателем, нужно заливать соответствующее масло. В бензобак двухтактного мотора заливается топливно-масляная смесь в пропорциях 100:50. То есть на 100 мл масла, нужно 50 мл бензина. Но в любом случае, нужно использовать только масло, которое рекомендует производитель инвертора.

Подготовка к запуску.

  1. Поверните кран на крышке топливного бака в положение ВКЛЮЧЕНО.
  2. Выключатель двигателя в положение ВКЛЮЧЕНО.
  3. Если агрегат не прогрет, переведите воздушную заслонку в положение СТАРТ (START).
  4. Запуск. Потяните ручку стартера до появления сопротивления. Затем резко дёрните.После чего, плавно верните ее в исходное положение. Ни в коем случае не бросайте ручку, иначе произойдет сцепление стартера с валом привода/
  5. После того, как аппарат прогреется, переведите воздушную заслонку в положение РАБОТА

Для того чтобы выбрать генератор инвертного типа, внимательно изучите приведенную информацию.

FILED UNDER : Справочник

Страницы