Промышленные производители предлагают два основных варианта генераторов, классические и инверторные, работающих на дизельном топливе или используется бензиновый двигатель, газовые установки. Статистика показывает что системы, на которых стоит бензиновый двигатель, пользуются большим спросом.
Виды генераторов: классические и инверторные
Основной принцип работы системы во всех моделях: механическая энергия двигателя внутреннего сгорания преобразуется в электрическую энергию.
Отличие электрической схемы в инверторных вариантах исполнения от обычных моделей, требует более подробного обзора. В этой статье будет рассмотрен принцип, как работает каждая модель.
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:
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:
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:
Основным недостатком считается низкое качество электроэнергии, нестабильные параметры выходного напряжения, тока и частоты. Неэкономичный расход топлива и необходимость частого технического обслуживания.
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:
Структурная схема генератора с инвертором
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:
Преимущества:
При выборе автономных источников питания надо учитывать много факторов:
Отдельные примеры выбора генератора :
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.
Учитывая все перечисленные выше условия, принцип работы каждой модели, а также сравнительный анализ по экономичности, производительности, надёжности, потребитель сможет определиться, какой генератор, классический или инверторный, будет оптимальным.
Перепады напряжения электросети могут привести к существенным повреждениям чувствительной аппаратуры, а незапланированное отключение электричества - к остановке работы техники. Работа компьютеров, измерительных приборов, высокоточной медицинской техники напрямую зависит от стабильного сетевого питания. В этих случаях применяют бензогенератор инверторного типа, обеспечивающий автономное обеспечение техники питанием.
По своим рабочим характеристикам данный генератор схож с простым бензиновым. Однако имеется и существенное отличие: ток попадает на выход не напрямую с токосъемников, а проходит двойное преобразование. В результате формируется синусоида идеальной формы с выровненными характеристиками силы и нормативного напряжения.
Принцип работы инвертора
Благодаря таким принципам работы инверторные бензогенераторы обеспечивают приборы током со стабильными характеристиками, что существенно повышает срок службы чувствительной высокоточной техники.
Устройство оборудования
Портативная станция инверторного типа основана на работе специального блока, который состоит из:
В функции выпрямителя входит преобразование переменной величины тока в постоянную.
Далее, при помощи специальных фильтров, постоянная частота колебания вновь преобразуется в переменную и подается на подключенную аппаратуру. В результате работы инверторного бензогенератора обеспечивается бесперебойная работа любого высокоточного оборудования, а осветительные приборы не будут мерцать.
Инверторные бензогенераторы создают стабильный ток переменной частоты, качество которого обеспечивается встроенным микропроцессором. При этом электростанция работает в экономичном режиме, благодаря электронному регулированию оборотов мотора.
Разберем ряд преимуществ:
В отличие от дизельных и обычных бензиновых генераторов, которые функционируют на принципах электромагнитной индукции и не могут создавать необходимые характеристики тока, они не нуждаются в дополнительных стабилизаторах напряжения.Бензиновые генераторы инверторного типа полностью обеспечивают полноценным питанием подключенную к ним технику.
Смотрим видео, их виды и особенности:
Компактные портативные электростанции легко помещаются в багажнике авто, их можно самостоятельно перевезти и подключить к работе. В отличие от громоздких установок бензинового или дизельного типа, это преимущество имеет огромный плюс.
Экономичность расхода топлива обеспечивает инверторный модуль, координирующий работу двигателя по принципу распределения мощности в зависимости от нагрузки на электростанцию. То есть, генератор инверторный бензиновый не работает на всей своей мощности постоянно, как другие подобные станции, а регулирует процесс, автоматически снижая или повышая обороты.
Пониженный уровень шума, благодаря встроенному кожуху, является еще одним неоспоримым преимуществом инверторных бензогенераторов перед станциями подобного типа. Данные генераторы можно устанавливать непосредственно в рабочем помещении.
Высокая степень защиты корпуса электростанций позволяет размещать их и на улице без использования навеса. Аппарату не грозит попадание воды и пыли внутрь. Благодаря подобным качествам, бензиновый генератор инверторного типа стал популярным в профессиональной и бытовой сфере.
Модель Hammer GNR2000i
Hammer GNR2000i
Бензиновый инверторный генератор Hammer GNR2000i с ручным приводом и объемом бака на 5,7 литров обеспечивает бесперебойным питанием в течение 4,5 часов времени. Данный аппарат можно устанавливать на даче или в загородных коттеджах.
При незапланированных отключениях электросетей портативная станция обогреет помещение, даст освещение и обеспечит потребителей необходимым количеством энергии для бытовых нужд. Цена бензинового инверторного генератора Hammer GNR2000i - 23 596 рублей.
Аппарат DDE DPG1101i
Аппарат DDE DPG1101i
Данная станция с ручным приводом и объемом бака на 2,6 литра обеспечивает электричеством в течение пяти часов. Модель отлично подходит для установки в загородных коттеджах и обеспечении дачников автономным электричеством во время непредвиденных отключений электросетей.
Недостатком бензинового инверторного генератора DDE DPG1101i является отсутствие шумоизолирующего кожуха, что не позволяет устанавливать его непосредственно в жилых комнатах. Цена прибора - 8 150 рублей.
Модель Hyundai HY 2000 SI
Данная модель инверторного с ручным приводом и объемом бака на 4,5 литра обеспечивает циркуляционный насос питанием до 5,5 часов времени. Стабильная подача качественного тока сохраняет функциональность котла долгое время и обеспечивает бесперебойную работу отопительной системы в доме.
Помимо этого, мощности данного инверторного бензогенератора хватает на освещение и обеспечение питанием бытовых электроприборов (телевизор, фен). Для подключения крупной бытовой техники (холодильник, стиралка) требуется аппарат с более высокими показателями мощности - например, инверторный бензогенератор до 3 киловатт.
По каким характеристикам нужно выбирать качественный аппарат? Прежде всего, нужно определить назначение прибора: для чего он будет использоваться. Если вам необходимо подключить всего пару единиц бытовой техники и несколько лампочек, нужно выбирать бензогенератор соответствующей мощности: не более 2 кВт. Такие приборы весят не много, и их можно взять в поход или установить на даче.
Медицинской техники или насоса выбирают с большими мощностными характеристиками: от 5 кВт. Такие аппараты имеют большой вес, часто оснащены колесиками для удобства перемещения. Они способны обеспечить энергией большое количество потребителей тока.
Потребители электропитания различаются по качеству потребляемого тока: одно- или трехфазные. К приборам малой (однофазной) потребляемой мощности относится бытовая техника. Трехфазного питания требуют такие приборы, как бетономешалка, компрессор, электрокотел и другие.
Немаловажное значение имеет тип управления бензиновым инверторным генератором. Что лучше - автоматика или ручной привод? Производители предлагают несколько вариантов управления электростанциями: ручное, полуавтоматическое, автоматическое. Помимо этого, разработаны такие комбинации, как ручное управление с дистанционного пульта. Выбор будет за потребителем. Наиболее дешевый вариант - с ручным приводом.
Синхронные инверторные бензогенераторы производят ток с более качественными характеристиками, обладают устойчивостью к кратковременным перегрузкам сети. Такие аппараты рекомендуют покупать при подключении техники с высокими пусковыми показателями тока, а также бытовой техники, микроволновых печей и др.
Асинхронные приборы не справляются с высокими нагрузками, зато выдерживают короткие замыкания. Данную аппаратуру рекомендуется покупать для всех видов теплоприборов: электроплит, ламп и т. д.
В некоторых моделях современных электрогенераторов присутствует электронный преобразователь. Эта конструктивная особенность приводит к увеличению цены. Но при этом такие динамо-машины заметно легче и компактнее. Поэтому, более высокая цена таких устройств не является негативным моментом для покупателя. Более высокая цена оправдана существенно лучшими техническими характеристиками.
Все электрогенераторы, в том числе и с электронным преобразователем, содержат одинаковые двигатели внутреннего сгорания. Могут быть некоторые несущественные отличия этого мотора, например, в связи с необходимостью хорошего охлаждения в тесном корпусе. Но для покупателя сразу станет заметным меньший вес инверторной динамо-машины, который определяется весом её электрической части.
Уменьшение габаритов и веса инверторного генератора объясняется тем, что электрическая часть в нём содержит две ступени:
Частота вращения и двигателя, и генератора в инверторном электрогенераторе такая же, как и в прочих моделях динамо-машин. Но большее число полюсов в нём позволяет получить существенно более высокую частоту напряжения и тока. Для того чтобы из высокочастотного напряжения получить необходимые для бытовых устройств 50 Гц, ток высокочастотного генератора пропускается через инвертор.
Инвертор является сложным электронным устройством. Его характеристики в основном определяют все свойства электрогенератора. Поэтому для повышения конкурентной способности своей продукции производители стараются предотвратить возможность воссоздания электрической схемы инвертора путём осмотра и изучения платы инвертора.
С этой целью блок электронного преобразователя обычно заливается специальной смолой. Смола также улучшает надёжность инвертора, обеспечивая наилучшую изоляцию его электронных компонентов. Здесь присутствует также и коммерческая выгода – в динамо-машине с полупроводниковым преобразователем инвертор является самым ненадёжным устройством. Поэтому при его неисправности потребуется покупать новый инвертор, что производителю весьма выгодно.
Блок электронного преобразователя не только преобразует электроэнергию генератора. В нём также имеется устройство управления мотором. Это позволяет существенно уменьшить расход топлива в двигателе динамо-машины с полупроводниковым преобразователем, оптимизировав число оборотов двигателя. Инверторный блок позволяет получить на выходе очень стабильную частоту напряжения, такую же, как и в электрической сети. Это является его главным преимуществом в отличие от обычного электрогенератора.
Поэтому более высокая цена инверторного электрического генератора полностью оправдана его характеристиками, которые обеспечивают сохранность и долговечность подключаемых к нему бытовых электрических устройств.
Инверторный генератор – это устройство, которое вырабатывает переменный ток с правильной синусоидой в условиях отсутствия подключения к внешним электросетям.
Наибольшее распространение в настоящее время получили газовые, бензиновые и дизельные инверторные генераторы.
Слово инверторный означает, что в генераторе есть специальный электронный блок, который служит для преобразования тока, приходящего с катушек генератора, в ток стандартной частоты 50 Гц. При этом ток, приходящий с обмоток генератора, может быть любой частоты. В этом и заключается принципиальное техническое отличие инверторных генераторов от традиционных.
Главное их преимущество – это экономичность, так как они автоматически регулируют обороты двигателя в зависимости от того, какая нагрузка к ним подключена.
Видео: как работает бензиновый инверторный генератор Honda EU20I
Принцип работы инверторного генератора показан на следующей схеме:
Из схемы видно, что ротор, вращаясь вокруг статора, генерирует трёхфазный переменный ток. Данный ток поступает в блок инвертора на выпрямитель. Здесь он преобразуется в постоянный ток (DC) и поступает на фильтр для последующей стабилизации. Далее преобразующая цепь превращает этот стабилизированный постоянный ток в синусоидальный переменный. Микрокомпьютер постоянно подает на преобразующую цель управляющую синусойду, тем самым осуществляя мониторинг выходного напряжения и частоты сигнала.
Для того чтобы выбрать, какой инверторный генератор Вам купить, предлагаем просмотреть нашу таблицу-рейтинг. Мы собрали в ней инверторные генераторы таких компаний как Sdmo, Honda, Hyundai, Kipor, Fubag и прочих.
Название | Тип | Мощность, кВт | Стоимость | Технические характеристики | Города с магазинами |
Sdmo | Дизель, бензин | 1 | 36000 | Продукция известной компании, надежная, долговечная, год гарантии | Белгород, Владивосток |
Honda | Бензо | 0,8 | 42000 | Бесшумный, портативный, мощный инверторный бензиновый генератор. | Одесса, Пермь |
Hyundai | Электро | От 0,4 до 10 | От 5000 | Компактный, автоматическая настройка | Омск, Санкт-Петербург, Москва |
Kipor | Бензо, электро | 2,5 | 32000 | Бесперебойная работа, надежный, относительно компактный | Барнаул, Брянск |
Fubag | Бензо, электро | От 0,6 | От 4600 | Доступный, легко программируется, широкий диапазон регулирования. Лучшие инверторные генераторы, которые можно купить для дачи и дома. | Тольятти, Росто-на-Дону |
Nissamaran | Бензо, электро | 0,8 | 25000 | Доступный, легко программируется, широкий диапазон регулирования | Тюмень, Саратов |
Hitachi Hysi | Бензо | 1 | 20000 | Компактные и простые в содержании | Новосибирск, Красноярск |
Elemax Generac Huter Aquario Elekon | Бензо, электро | 0,4 | От 15000 | Недорогие генераторы дизельные и электро | Томск, Минск |
Briggs Caiman Endress Elitech | Бензо, электро | 1 | От 20000 | Дешевые, мощные, долговечные, малошумные | Чебоксары, Самара, Киров, Анапа |
Etalon Aiken Bestweld Epgi Booster | Бензо, электро | 1 | От 18000 | Прост в эксплуатации, доступен, маленькие размеры | Калуга, Екатеринбург |
Europower Yangke Foxweld Mustang Firmak | Бензо, электро | 0,6 | От 15000 | Маломощные приборы, их можно использовать как запасные | Краснодар, Сочи |
Iston Yamaha Gesan | Бензо, электро | 0,8 | От 25000 | Бесперебойная работа, надежные, относительно компактные. Дорогие, но зато имеют достоинство: выдерживают даже сильные морозы, обладают высокой мощностью. Применяются в основном для газовых котлов | Тула, Челябинск, Хабаровск, Киев (возможна покупка оптом) |
IneoAdg | Бензо, электро | От 0,4 | От 20000 | Не шумит, компактный, доступный | Харьков, Иркутск Волгоград |
Цены на бытовые дизельные и электрические генераторы инверторного типа до 3 квт (у некоторых моделей до 5 киловатт – фирмы ямаха, абакан, хендай, ивека, хитачи, макита, кротон, хонда, фубаг, кипор igtc и сварог) – находятся в районе нескольких десятков тысяч. Конечно, инвертора производства Япония или Германия, а также корейские,испанские, китайские и немецкие приборы, будут на порядок дороже, чем отечественные машины («Вепрь» и «Кратон» российского производства, Элим – Украина, и прочие). При покупке обязательно проверяйте сертификаты качества.
Инверторными генераторами принято называть автономные источники питания, которые успешно используются для выработки высококачественной электроэнергии. В большинстве случаев подобное оборудование используется в виде временных или постоянных, если промежутки непрерывной работы являются незначительными. При этом инверторные генераторы рекомендуются для инструментов, которые обладают повышенной чувствительностью. В большинстве случаев оборудование успешно используется в школах, больницах и других государственных учреждениях, где запрещаются даже незначительные скачки электрического напряжения.
Инверторный генератор можно покупать только, если принцип работы будет полностью понятным. В противном случае эксплуатация способна принести значительные недовольства и даже оказаться слишком опасной.
Инверторный генератор традиционно создается на основе специального блока, который должен включать в себя микропроцессор, выпрямитель, а также преобразователь.
Итак, в чем же заключается принцип функционирования инверторного генератора?
Вышеперечисленные принципы работы позволяют рассчитывать на получение стабильного напряжения, благодаря чему можно гарантировать защиту для очень чувствительных приборов. Нужно отметить возможность автоматического функционирования инверторных генераторов.
Расходы на дозаправку оборудования можно снизить в два раза благодаря полноценному и постоянному контролю над уровнем топлива, масла, а также показателей работающего двигателя.
Особенности конструкции современных генераторов позволяют гарантировать высокий уровень защиты оборудования. Для этого традиционно используется встроенная система воздушного охлаждения. Однако, если нагрузка уменьшается до минимального уровня, предполагается автоматический переход в экономный режим, в результате чего можно избежать быстрого износа оборудования и гарантировать максимальную продолжительность эксплуатации.
Несмотря на многочисленные преимущества, недостатки также нужно отметить.
Несмотря на наличие определенных недостатков, можно понять, следует ли делать такой выбор или лучше всего отдать предпочтение другому предложению.
Интересный обзор генератора: