Инверторный генератор расход топлива. Бензиновый генератор: инверторный или обычный

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.

Принципы работы

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:

Преобразователя;
Выпрямителя;
Микропроцессора.

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.

Преимущества и отличия

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:

Стабильное напряжение на выходе;
Сохранность высокоточного чувствительного оборудования;
Нет проблем с топливом;
Низкий шумовой эффект;
Экономичный расход топлива;
Компактные габариты.

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.

Обзор популярных моделей

Модель Hammer GNR2000i

Hammer GNR2000i

Тип - электростанция;
Двигатель - бензиновый;
Фазы - однофазный;
Вид генератора - синхронный;
Мощность - 2 кВт.

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

Тип - электростанция;
Двигатель - бензиновый;
Фазы - однофазный;
Вид генератора - синхронный;
Мощность - 0,8 кВт.

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

Тип - электростанция;
Двигатель - бензиновый;
Фазы - однофазный;
Вид генератора - синхронный;
Мощность - 2 кВт.

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.

На что обратить внимания при выборе

Мощность

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.

Вид 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.

Тип управления

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.

Синхронный или асинхронный

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.

Если нет электричества, то ни о каком комфорте не может быть и речи. Вся бытовая техника нуждается в постоянном питании электроэнергией. Чтобы как-то решить этот вопрос, применяют автономные источники энергии – генераторы. Они являются запасными источниками электричества. Имеется множество различных вариантов исполнения аналогичных устройств, в котором иногда сложно разобраться без путаницы. Нужно знать отличие обычного генератора от инверторного (инверторные генераторы), какой для вас в данном случае лучше выбрать.

В полевых условиях оптимальным вариантом получения электроэнергии является использование автономного прибора. Его конструкция довольно простая. Автономное устройство состоит из двигателя и подключенного к нему генератора. Двигатель можно использовать любого вида и мощности.

Он вращает ротор генератора тока, на выходе создается напряжение. Свойства и параметры питания определяют характеристиками генератора и мотора. На качество электроэнергии влияет функционирование двигателя. При увеличении количества оборотов вала двигателя повышается напряжение на выходе генератора. Есть и зависимость обратного типа. При возрастании нагрузки потребителя ток запуска увеличивается, это влияет на свойства энергии и на работу двигателя.

Таким методом осуществляется работа обычного генератора. Качество созданной энергии вполне подходит для питания многих устройств. Простые лампочки накаливания вполне будут давать свет, даже при плавании напряжения, электронные устройства также будут работать от такого генератора, если в их работе применяется импульсное питание. Но свойства сети питания на 220 вольт с частотой 50 герц должны удовлетворять определенным требованиям. Под такие требования рассчитано довольно большое количество устройств. Измененные свойства сети приводят к неисправностям или выходу из строя чувствительных к качеству электроэнергии устройств.

Создание резерва питания электрическим током сегодня сохраняют популярность. Для этого производители изготавливают генераторы электроэнергии разных типов и производительности. Среди разных исполнений таких устройств большое место уделяется элитным моделям, которые действуют по принципу создания энергии высокого качества.

Для повышения качества электрического тока в устройства внедряются инверторные преобразователи свойств электроэнергии. Они называются – инверторные генераторы. Наиболее популярные модели для населения имеют мощность 0,8-3 киловатт. Приводной двигатель может работать на газе, бензине или дизельном топливе.

Конструктивные особенности инверторного генератора

Инверторные генераторы состоят из:

Двигатель.
Генератор.
Инвертор.
Клеммы для выхода тока.
Регуляторы управления.

Для включения бытовых устройств применяется обычный вывод по трем контактам розетки на 220 В.

Кроме переменного тока, устройство выдает ток постоянный, используемый для различных целей, зарядки аккумуляторов автомобилей. Инверторные генераторы укомплектованы зажимами для включения зарядки постоянным током.

При подключении нагрузки, превышающей допустимую величину, срабатывает защита, и отключает цепь питания. Защита также осуществляет контроль за техсостоянием двигателя, например, когда уровень масла достиг нижнего предела. Поэтому необходимо контролировать его уровень и вовремя производить доливку. Обычно инверторные генераторы работают в паре с 4-тактным двигателем с верхними клапанами.

Принцип действия

Двигатель приводит в действие простой генератор, который образует электроэнергию формы синуса. Поток энергии поступает на выпрямитель из силовых диодов с мощными радиаторами для охлаждения. В итоге на выходе выпрямителя образуется переменное напряжение.

После выпрямителя напряжение проходит фильтр на конденсаторах, который сглаживает пульсации до свойств постоянного напряжения. Конденсаторы по своей конструкции подобраны для стабильной работы, на напряжение более 400 В. Напряжение для емкостей подобрано с запасом, чтобы исключить действие импульсов 220 вольт. Размер емкости конденсаторов определяют по мощности потребителей. Обычно она равна 470 мкФ, для 1-го конденсатора.

На инвертор приходит уже стабильный выпрямленный ток, из которого получается качественное напряжение промышленной частоты. Для действия инвертора созданы специальные техпроцессы. Оптимальной формой сигнала стали схемы моста с трансформатором.

Главным элементом, который образует качественную синусоиду, является ключ на транзисторах IGBT. Для создания тока синусоидальной формы применяется метод образования периодичности модуляций широтно-импульсного вида. Каждый полупериод синусных колебаний образуется путем работы пары транзисторов в виде импульсов высокой частоты определенной амплитуды, которая меняется по синусоидальному закону. Итоговое выравнивание графика синуса и сглаживание импульсов осуществляется фильтром высокой частоты.

Блок инвертора преобразует электроэнергию, созданную генератором, в стабильную постоянную величину с качественными свойствами. Инверторный блок контролируется управляющей системой путем обратной связи, учитывая величину нагрузки и работу двигателя. С катушек генератора приходит ток, который далеко не подходит по своим свойствам к номинальной величине. Этой особенностью отличаются инверторные генераторы от других конструкций.

Применение

Использование инверторных генераторов дает возможность превзойти обычные генераторы по следующим факторам:

Они имеют высокую степень экономии из-за автонастройки количества оборотов мотора при работе и обеспечении оптимального режима по размеру нагрузки. Чем выше нагруженность двигателя, тем скорость его вращения выше. При этом расход топлива контролируется системой управления. У обычных генераторов расход не зависит от нагрузки потребителя.
Генераторы создают идеальную форму синусоиды под нагрузкой. Высококачественное напряжение важно для функционирования чувствительных устройств.

Габаритные размеры качественных моделей генераторов имеют компактный корпус, малую массу в сравнении с обычными генераторами при одной мощности.
Устройства с инверторами очень надежны в работе, изготовители дают двойную гарантию, в отличие от простых образцов.

Режимы применения генераторов с преобразователями:

Долгая работа при номинальной нагрузке, не выше расчетной мощности выхода.
Кратковременная перегруженность, не больше 30 минут.
Запуск мотора и достижение генератором рабочего цикла, при преодолении значительных усилий нагрузки.

Преобразователь может противодействовать значительному размеру нагрузки, но период времени при таком режиме составляет несколькими долями секунды.

Запуск двигателя

Для такой операции нужно выполнить несколько действий. Рассмотрим порядок запуска двигателя на примере модели ER 2000:

Проверить наличие и уровень масла в картере. При его отсутствии сработает защита, возможно возникновение неисправностей.

Залить топливо, без которого невозможна работа двигателя, предварительно открутив крышку бака.
Открыть клапан на крышке бака.

Поставить дроссель на «запуск».

Ручку топливного крана поставить в положение «открыто».

Произвести запуск двигателя шнуром вручную.

При первом пуске мотора ненадолго загорится лампочка перегруза, далее длительное горение индикатора напряжения режима номинала. Это свидетельствует о нормальных условиях.

После пуска мотора генератор действует на холостом ходу на оптимальных параметрах. Далее, включаем нагрузку потребителя к генератору, подключив любой бытовой прибор. Мощность подключенного устройства не меняет частоту и напряжение на выходе. На экране видно значение мощности потребителя.

Пробуем подключить к выходу инверторного генератора какое-либо устройство цифрового вида, убеждаемся в том, что происходит нормальное функционирование. На обычных генераторах цифровые устройства имеют сбои в работе из-за ненадлежащего качества питания на выходе.

Инверторные генераторы принадлежат к группе аппаратов, применяющих микропроцессоры и сложные электронные детали. Чтобы гарантировать длительную надежную работоспособность генератора, необходимо соблюдать условия эксплуатации, бережно транспортировать и обеспечивать все условия режима температуры и влажности, а также хранения, согласно инструкции.

Если устройство хранится в зимний период в неотапливаемом помещении, то на внутренних деталях может появиться конденсат, который создаст причину неисправностей электронных деталей генератора.

Выбор

Инверторные генераторы стоят гораздо больше, чем обычный генератор. Также, ее работа ограничивается мощностью, которая составляет не более 7 кВт.

К выбору генератора следует подойти обдуманно. Нужно определить, какие требования нужны по качеству напряжения. Для обычных ламп освещения и электроинструмента достаточно иметь простой бензиновый генератор.

Для подключения холодильника, насоса циркуляции для отопления, управляющих контроллеров котлом, работающим на газе, понадобится качественный инверторный генератор.

В большинстве случаев обходятся простыми генераторами, тем более, что они дешевы в эксплуатации, и в приобретении. Для ответственных устройств применяют инверторные модели. Они имеют стоимость выше, но вырабатывают качественную электроэнергию.

Бензиновый генератор является одним из самых удобных вариантов обеспечения автономного электроснабжения. Универсальность большинства моделей позволяет использовать их и как резервный источник (кратковременная работа), и как временный (постоянная работа).

Основные узлы генератора

Генератор любой конструкции и мощности можно воспринимать как 2 ключевых узла:

двигатель, обеспечивающий выработку механической энергии;
альтернатор, который преобразует энергию вращения в электрическую.

Оба узла влияют на мощность, шумность, степень автономности и другие параметры устройства. Однако именно альтернатор определяет эффективность перевода одного типа энергии в другой, то есть эффективность генератора в целом.

И вот тут мы узнаем, что альтернаторы бывают двух типов: стандартные и инверторные. Рассмотрим, чем отличается инверторный бензогенератор от обычного?

Как они работают?

Стандартный альтернатор, в упрощенном виде, представляет собой набор медных катушек, посредством которых и производится преобразование энергии вращения в электричество. Работа стандартного альтернатора характеризуется периодическими изменениями частоты тока (незначительными, но достаточными для нарушения работы точной электроники).

Кроме того, стандартный альтернатор эффективно работает при максимальных оборотах двигателя, независимо от оптимальной нагрузки в сети. Это приводит к перерасходу топлива, повышенному уровню шума и ускоренному износу двигателя.

С другой стороны, стандартный альтернатор характеризуется низкой стоимостью и широкой доступностью.

Инверторные альтернаторы имеют более сложную конструкцию и немного другой принцип работы. Зачастую, это выражается в наличии дополнительных этапов на пути тока к потребителям:

Получение механической энергии за счет вращения двигателя;
Преобразование механической энергии в переменный ток;
Преобразование переменного тока в постоянный;
Обратное преобразование с получением переменного тока высокого качества.

Именно последние 2 этапа определяют специфику инверторных генераторов. Они позволяют им выдавать очень стабильный ток с минимальным разбросом частоты. Кроме того, инверторный альтернатор более эффективно взаимодействует с двигателем, что позволяет снижать обороты при умеренном потреблении. Отсюда экономия топлива, низкий уровень шума и возможность уменьшить габариты устройства.

Благодаря стабильности работы, инверторный генератор можно подключать к компьютерам и другой сложной технике.

Однако такие генераторы являются более дорогими по сравнению со стандартными моделями. Кроме того, отсутствуют инверторные генераторы высокой мощности. Какой вариант лучше?

Ответ на вопрос, какой бензогенератор лучше: инверторный или обычный, зависит от специфики ситуации. Если есть вероятность, что генератор будет питать сложную электронику в бытовых условиях (дома или на даче), то инверторные модели лучше. Если же речь идет об освещении или о необходимости запитать энергоемкое оборудование, то лучше будут стандартные генераторы в силу дешевизны и наличия мощных моделей.

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. Выбор потребителей затруднен тем, что в продаже имеются несколько вариантов генераторов:

Классические, использующие бензиновый или дизельный привод;
Инверторные.

Оба типа работают на абсолютно одинаковом принципе: работа двигателя внутреннего сгорания преобразуется генератором в напряжение переменного тока 220 В при мощности потребителей до нескольких кВт. Отличие состоит в принципе стабилизации параметров выходного напряжения.

Конструкция и принцип работы

Как уже говорилось, оба типа электростанций имеют схожую конструкцию, которая включает в себя два основных элемента:

Двигатель внутреннего сгорания;
Генератор переменного тока.

Электрическое напряжение сети переменного тока должно удовлетворять следующим условиям:

Стабильность уровня напряжения – 220В;
Стабильность частоты – 50Гц.

Несоблюдение параметров напряжения может вызвать повреждение или неработоспособность подключенных устройств. Особенно это касается стабильности уровня напряжения. Отклонение частоты сети может привести к нарушению нормального функционирования устройств, имеющих в конструкции двигатели переменного тока: циркуляционные насосы систем отопления, компрессоры холодильного оборудования.

Обычный генератор

В классическом варианте электростанции бензиновый или дизельный двигатель вращает ротор генератора переменного тока. С обмоток статора снимается напряжение переменного тока и поступает далее на распределительную панель электростанции для выдачи потребителям.

Увеличение тока потребления нагрузкой вызывает тормозящее усилие на ротор генератора, снижая, таким образом, частоту вращения. В результате понижается амплитудное значение напряжения и его частота. Снижение нагрузки вызывает обратный эффект. Самое опасное явление – при резком уменьшении потребляемой мощности возможны скачки напряжения, достигающие опасной величины.

Стабилизация частоты вращения в классических устройствах осуществляется в двух направлениях. Непосредственно частотой вращения двигателя внутреннего сгорания управляет центробежный регулятор, который регулирует подачу топлива, в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Для более тонкой регулировки в статоре генератора предусмотрена дополнительная стабилизирующая обмотка, нагруженная на конденсатор. При увеличении частоты переменного напряжения сопротивление конденсатора уменьшается. Следовательно, увеличивается нагрузка на дополнительную обмотку. Увеличение тока дополнительной обмотки вызывает появление тормозящего магнитного поля, которое снижает частоту вращения ротора. При уменьшении оборотов процесс происходит в обратном порядке. Тормозящее поле стабилизирующей обмотки уменьшается, обороты статора возрастают.

Из данных рассуждений следует вывод – главный недостаток классических генераторов состоит в том, что, вне зависимости от величины нагрузки, обороты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания должны быть постоянными. То есть максимальная эффективность достигается только в режиме максимальной нагрузки. При минимальной мощности подключенных потребителей двигатель будет работать в холостом режиме, бесполезно расходуя топливо.

Обратите внимание! Не рекомендуется длительная работа генератора в режиме малой потребляемой мощности и на предельном режиме, поскольку как недогруженный, так и перегруженный бензиновый двигатель внутреннего сгорания может быстро выйти из строя.

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.

Достоинства инверторов

Все более широкое распространение инверторных устройств обуславливается высокими эксплуатационными характеристиками:

Низкое потребление топлива;
Малые габариты и вес;
Высокая надежность;
Отличные выходные параметры, особенно в части качества электроэнергии.

Недостатки инверторного генератора

Обладая превосходными электрическими параметрами и высокой экономичностью, инверторные генераторы имеют недостатки, которые следует учитывать при выборе:

Высокая стоимость. Хороший инвертор имеет стоимость в два-три раза выше, чем у аналогичной классической модели;
Ограниченная мощность. Допустимая максимальная мощность большинства распространенных моделей составляет не более 5 кВт;
Можно найти и на 7 кВт, но они пока еще не сильно распространены, и стоимость их превышает разумные пределы;
Сложность ремонта в случае поломки;
Проблематичность замены аккумуляторной батареи в случае ее выхода из строя.

Дополнительные возможности

Многие модели электростанций имеют возможность не только ручного запуска, но и при помощи электростартера. Это важно при использовании их в системах автоматического резервирования электропитания.

Большинство устройств снабжено защитой от превышения допустимого тока нагрузки, внезапных скачков напряжения. Часто имеется дополнительный выход для отбора низкого напряжения постоянного тока.

Все без исключения устройства имеют на панели измерительные приборы, позволяющие контролировать значение выходного напряжения, а дорогие многофункциональные устройства оснащены жидкокристаллическими дисплеями, которые позволяют оценивать большинство параметров, в том числе и форму напряжения на выходе, величину нагрузки, степень заряженности аккумулятора и количество оставшегося топлива. Инверторная схема содержит в себе микроконтроллер, при помощи которого легко реализуются всевозможные дополнительные функции контроля и управления.

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.

Обратите внимание! В случае использования миниэлектростанций на строительстве их мощность должна не менее чем в полтора раза превышать мощность подключаемого электроинструмента. Так, если используется болгарка с мощностью 2 кВт, то в момент пуска ток потребления превышает номинальный в 1.5-2 раза. Следовательно, мощность генератора должна быть не менее 3 кВт.

Какой генератор выбрать, классический или инверторный? Для питания подавляющего большинства потребителей вполне достаточно обычного устройства. Выбор в пользу инвертора следует делать в следующих случаях:

Частая работа с минимальной нагрузкой. Причина здесь не только в экономичности, но и в снижении надежности работы обычного устройства;
Требование высокой экономичности;
Минимальные габариты. Выезд на природу с электростанцией больших габаритов затруднен по понятным причинам.

Классическая миниэлектростанция более пригодна, если:

Требуется работа на мощную нагрузку (более 5-7 кВт);
Не предполагается продолжительная работа с минимальной нагрузкой;
Габариты устройства не имеют определяющего значения;
Важна стоимость оборудования.

Бензиновый двигатель работает на высокооктановом бензине, дизельный –требует для работы соответствующее дизельное топливо. Иногда можно встретить конструкцию электростанции, которая работает с использованием сжиженного газа.

Распространенные заблуждения

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.

Видео

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.

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:

доступная цена;
широкий выбор моделей разной мощности до 9 кВт;
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:

Генератор вырабатывает переменный ток напряжением 220В, который поступает на выпрямитель.
Принцип выпрямления осуществляется по схеме моста на инверторных диодах, который преобразует переменный ток в постоянный, после чего он подаётся на фильтр.
Незначительная пульсация постоянного тока корректируется фильтром на основе электролитических конденсаторов.
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

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:

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.
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.
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.
Цена инверторных генераторов выше классических, в два раза больше.

Преимущества:

Качественная получаемая электроэнергия с устойчивыми параметрами.
Низкая вибрация и уровень шума не более 60 Дб, это не мешает людям разговаривать, не раздражает нервную систему.
Электронное управление автоматически корректирует работу системы при изменении величины нагрузки. Двигатель внутреннего сгорания работает на минимальных оборотах, это снижает расход топлива.
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 :

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.
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.
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.
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.

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.

Видео. Сравнение генераторов

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.