Малогабаритные электростанции для домашнего использования получили широкое распространение благодаря тому, что с их помощью легко решаются проблемы с подачей электроснабжения.
Компактные бензиновые и дизельные генераторы используются как для обеспечения бесперебойного электроснабжения, так и для выработки электричества в тех местах, где отсутствуют линии электропередач: на участке строительства, на пикнике
Содержание
Обычные генераторы
Конструкция бензогенератора состоит из комплекта катушек. Выполнены они, как правило, из меди. Устройство продуцирует грубый сигнал. Для стабильного функционирования оборудования мотор должен работать на высоких оборотах вне зависимости от мощности подключенных приборов. Агрегат шумит и потребляет одинаковое количество топлива, когда питает 1 электроприбор или несколько.
Чистота переменного электрического тока на выходе оставляет желать лучшего. Поэтому чувствительная к качеству электроэнергии и перепадам напряжения сети техника может давать сбои.
Ток, который течёт по обмоткам ротора при его вращении, создаёт магнитное поле, необходимое для пускового старта и дальнейшей работы генератора. В современных моделях также предусмотрен конденсатор. Такая деталь генератора может выйти из строя, и в этом случае потребуется замена. Выбор ёмкости нового конденсатора следует осуществлять с учётом выходного напряжения переменного тока.
Не рекомендуется использовать такие генераторы для питания высокоточного электронного оборудования, требовательного к качеству электротока. Но зато стандартные генераторы представлены в огромном ассортименте, можно легко подобрать модель хорошей мощности под любые потребности. А вот агрегатов инверторных на российском рынке пока достаточно мало, и многие из них дорогие.
Принцип работы
Двигатель внутреннего сгорания на бензине, вращает роторный механизм. Снятое со статорной обмотки напряжение переменного тока поступает на панель распределения генератора и выдаётся потребителям с заявленной мощностью.
При увеличении потребления электроэнергии создаётся тормозящее усилие на ротор, вследствие чего снижаются обороты двигателя генератора при его вращении. Это приводит к понижению частоты и амплитуды значения напряжения. Если нагрузка снижается, наблюдается обратный эффект. При этом возникают скачки напряжения.
Для стабилизации двигателя применяется два механизма. Центробежный регулятор отслеживает вращение коленчатого вала и подаёт топливо, ориентируясь на нагрузку. На конденсатор нагружена обмотка для дополнительной стабилизации.
Инверторный генератор
У инверторного генератора используется тот же самый принцип выработки электроэнергии. Отличие заключается в том, что выходное напряжение генератора не идет сразу потребителю.
В первую очередь, напряжение преобразуется в постоянное при помощи выпрямителя, сглаживается фильтрующим конденсатором, а затем поступает на инвертор для преобразования в переменное. В состав инвертора входят мощные транзисторные ключи, управляемые схемой на микроконтроллере.
Подобная схема построения имеет следующие преимущества:
- Выпрямление вырабатываемого напряжения генератора полностью нивелирует скачки амплитуды и частоты;
- Микроконтроллерная схема блока управления мгновенно реагирует на изменение амплитуды и частоты, подавая соответствующие команды управления на выходные ключи.
Точность регулировки параметров выходного напряжения у инверторных генераторов является одной из самых высоких. Это не одно из преимуществ инверторного генератора.
Не менее важной особенностью является высокая экономичность. Это основано на том, что нет необходимости в строгом поддержании частоты вращения коленчатого вала и ротора генератора.
Все равно переменное напряжение сначала выпрямляется. Это значит, что при работе с маломощной нагрузкой ротор генератора вращается с низкой частотой, и расход топлива минимальный.
Большой вклад в снижение расхода топлива вносит встроенная аккумуляторная батарея, поскольку часть выработанного напряжения идет на ее зарядку, а включается батарея в работу либо для компенсации пиковых всплесков потребляемой мощности, либо при работе на минимальную нагрузку, когда ее емкости достаточно для работы инверторного преобразователя.
Такое решение снижает ограничение на длительную работу при маленькой нагрузке с сохранением надежности системы в целом.
В чём разница
В чём за заключается разница между обычными бензогенераторами и бензиновыми генераторами инверторного вида? По каким основным причинам пользователи делают выбор в пользу того или иного варианта: классического и привычного либо более современного и усовершенствованного? Рассмотрим самую важную отличительную особенность.
Основное отличие классического бензогенератора от генератора инверторного типа заключается в специфике технологии соединения двигателя непосредственно с подающим электроэнергию генератором. В системе обычного агрегата двигатель соединяется с электрогенератором напрямую, и таким образом происходит выработка переменного тока.
В генераторе инверторном переменный продуцированный ток не сразу поступает к потребителю, а сначала проходит этап преобразования, попадая в специальный преобразователь. В данном элементе системы ток переменного типа как бы выравнивается и разглаживается, превращается в постоянный, который накапливается в аккумуляторной батарее.
Далее постоянный ток подаётся в инвертор, где снова трансформируется в переменный. И к такой электроэнергии пользователь уже может подключать приборы.
Из принципа работы инверторного и бензинового классического генератора вытекают другие различия:
- Качество тока. Волновые колебания тока в инверторном генераторе стабилизируются, напряжение не меняется даже при высокой мощности. При любых нагрузках вырабатывается высококачественный и безопасный для чувствительных электроприборов ток.
- Работа двигателя. В системе управления инверторным генератором есть особый механизм авторегулирования. Двигатель и отдельные элементы его системы (ротор) осуществляют вращение с учётом особенностей функционирования. Если нагрузка высокая, мотор вращается быстро. При низком нагрузочном уровне вращение замедляется. В обычном генераторе (как бензиновом, так и дизельном) двигатель и ротор вращаются в постоянном режиме, вне зависимости от нагрузок и показателей мощности подключаемых приборов.
- Расход топлива. Стандартный генератор будет расходовать топливо неэкономично, так как его двигатель вращается в постоянном режиме, даже если загрузка низкая. А в инверторных моделях скорость вращения регулируется с учётом нагрузок, и это позволяет сокращать расход топлива: он может становиться меньше на 30-40%.
- Размеры и масса. Инверторные генераторы менее габаритные и более лёгкие, чем обычные бензиновые или дизельные.
- Шумность. Инверторный агрегат работает гораздо тише, а обычный издаёт громкие звуки, поэтому может доставлять дискомфорт.
- Мощность. Эффективность обычных моделей отличная, поэтому они могут обеспечивать питание устройств достаточно высокой мощности, которые в совокупности потребляют до 100 киловатт. Инверторные агрегаты на выходе выдают мощность максимально 7-8 кВт, и этого в некоторых случаях недостаточно.
Советы по выбору
Многообразие представленных моделей на рынке затрудняет выбор необходимого устройства. Обычно на первом месте стоит величина допустимой мощности нагрузки.
Помочь в этом могут следующие данные по величине мощности:
- Выезд на природу – до 1 кВт;
- Питание самых необходимых бытовых приборов в случае перебоев – 2-3 кВт;
- Питание небольшого частного дома или квартиры – 5 кВт;
- Большой дом – 7 кВт.
Распространенные заблуждения
Стабилизатор напряжения 12 вольт Самым распространенным заблуждением, которое всячески поддерживается производителями инверторных генераторов, является якобы плохая форма выходного напряжения.
Во-первых, напряжение со статора генератора без подключения всякого рода полупроводниковых преобразователей, наоборот, имеет идеальную синусоиду. Это обусловлено самим принципом работы электрических машин.
Достаточно вспомнить, что большинство электростанций, гидравлических, тепловых, атомных, то есть основанных на преобразовании механической энергии в электрическую, работают по совершенно одинаковому принципу с домашней электростанцией.
А вот полупроводниковые элементы имеют нелинейную характеристику, и получение строгой синусоиды при помощи полупроводниковых преобразователей, в том числе инверторов, требует больших технических ухищрений.
Во-вторых, большинство современных потребителей используют встроенные импульсные источники питания, которым не важны форма и частота напряжения (в разумных пределах), поскольку первое, что содержит схема блока питания, – это выпрямитель и фильтр.
Таким потребителям, как утюги, электрочайники и электроплиты, вообще все равно, какое напряжение подается на вход. Единственные устройства, которым важны частота и форма напряжения питания, – асинхронные двигатели и трансформаторы.
Второе распространенное заблуждение связано со сложностью конструкции инверторных генераторов. Здесь можно сказать, что это касается, главным образом, лишь изделий малоизвестных производителей, которые предлагают дешевое оборудование.
Ведущие фирмы отработали схемные решения инверторов до совершенства, используют только качественные комплектующие и совершенные линии сборки. Электронная схема блока управления и контроля инверторных устройств защищена от воздействия влаги и пыли, поэтому хорошие устройства выходят из строя крайне редко и при соблюдении рекомендованных требований могут прослужить достаточно долго.
Что касается поломок двигателей внутреннего сгорания, то в большинстве конструкций используются уже давно обкатанные приводы, имеющие высокую надежность и долговечность. При условии использования требуемых и качественных горюче-смазочных материалов, регулярном техническом обслуживании (замена фильтров, свечей зажигания) выход из строя двигателей маловероятен.
Как было показано, от правильной формулировки требований зависит, какой конструкции устройства отдать предпочтение. Оба типа имеют свои области применения, преимущества и недостатки, но зачастую могут быть взаимозаменяемы, поэтому нельзя категорически утверждать, что же все-таки лучше.
В настоящее время, пока цены на инверторные устройства не снизятся до разумных пределов, большая часть покупателей ориентируется на привычные устройства, которые используют бензиновый двигатель с генератором переменного тока и простейшей схемой управления.
Заключение
Пора сделать выводы, чтобы принять окончательное решение. И обычный, и инверторный генератор имеет минусы и плюсы, поэтому подбор требует ответственности и серьёзного подхода.
Разница существенная, поэтомувыбор бензогенератора зависит от целей и условий применения. Если нужна мощная работающая на бензиновом топливе станция для питания и электроснабжения оборудования на строительной площадке, в жилом помещении, есть смысл рассмотреть обычную модель, а не инверторный вид.
Даже при постоянной эксплуатации с максимальными загрузками агрегат прослужит долго. Дляувеличение рабочего ресурса устройства не забывайте менять масло и фильтрующие элементы, использовать качественное топливо.
Если надо обеспечить электроэнергией жилой дом, где много высокочувствительных приборов, выберите инверторный вид. Стоит онне так мало и гораздо дороже классического, но зато обеспечивает технике надёжную и постоянную защиту от скачков напряжения.
Инверторные модели подойдут для питания насосов в скважинах, бытового сложного оборудования, компьютеров, отопительных котлов.
