Инверторный генератор принцип работы. Сравнение преимуществ инверторных и обычных бытовых генераторов

Многие устройства весьма требовательны к качеству напряжения питания, главным образом, к стабильности его номинала. Это в первую очередь относится к импортным моделям, которые с нашими сетями работают или некорректно, или вообще отключаются, так как срабатывает защита. Примеров много – отопительные котлы, ПК, телевизионные приемники, циркуляционные насосы и другие образцы бытовой техники.

Следовательно, данный аспект приходится учитывать, определяясь с выбором автономного источника питания. Разберемся, какой из генераторов для дома лучше – инверторный или обычный.

В частном секторе по ряду причин более распространены . По своему конструктивному исполнению такие мини-электростанции практически ничем не отличаются от обычных аналогов.

Разница лишь в электронике, точнее, в принципе получения напряжения на выходе установки. Собственно, это и является критерием оценки, какой из генераторов лучше.

Особенность инверторных моделей генераторов

В генераторах этого типа ток (~ напряжение) не поступает сразу на выходные клеммы. Он сначала выпрямляется, то есть трансформируется в постоянный, который заряжает АКБ, встроенную в схему. Далее – на инвертор, на выходе которого получаются стабильные 220/50. Рисунок все наглядно поясняет.

Сравнение отличительных свойств генераторов

Обычные модели

• Большой выбор агрегатов по мощности.
• Надежность генераторов. Это понятно – чем проще устройство любой установки, тем меньше с ней возникает проблем.
• Более низкая цена по сравнению с инверторными аналогами. К примеру, стоимость обычной модели на 1,2 кВт лежит в пределах 14 260 – 16 180 рублей (в зависимости от изготовителя и серии).

• Нестабильность вырабатываемого напряжения с некоторым (со временем) снижением его номинала. Основная причина – в постепенном износе деталей, что отражается на скорости вращения ротора. Она уменьшается. Поэтому при эксплуатации обычного генератора приходится периодически повышать обороты, а это – дополнительный расход горючего.
• Такие модели требуют оптимальной нагрузки. Кстати, редко кто обращает внимание на этот момент, выбирая генератор в обычном, традиционном исполнении. В первую очередь, из-за незнания специфики его работы. Если внимательно ознакомиться с инструкцией от производителя (а это практически никто не делает ни в точке продаж, ни дома), то станет ясно, что все его параметры соответствуют определенным условиям эксплуатации. А именно – минимальная нагрузка – 25%. Это предел. Допускается лишь несколько часов в течение года, не более того. Если же она систематически меньше, то снижается срок пригодности агрегата (безремонтный). А вот расход топлива будет больше расчетного.

К примеру, если общая мощность потребителей на линии 2,2 кВт, а самого генератора – 4, то и «кушать» топливо он будет именно из расчета на четыре. То есть, практически наполовину установка работает вхолостую. На практике обычно так и происходит – регулярный «недозагруз».

К повышенному расходу приводит и скопление продуктов сгорания (сажи) внутри двигателя, то есть снова всплывает проблема преждевременного обслуживания и ремонта.

Получается, что некорректно выбранная нагрузка на обычный генератор чревата целым «пакетом» проблем. Следовательно, экономя на его стоимости, хозяин в перспективе теряет на горючем и зап/частях. И часть своего свободного времени тоже. Насколько это оправдано, судить вам, читатель. Особенно если учесть, что генератор приобретается для систематического (а то и постоянного) использования в течение многих лет.

Инверторные модели

• Экономичность. Нет необходимости увеличивать скорость вращения вала двигателя. Она влияет лишь на время заряда батареи. Этим достигается оптимизация расхода топлива.
• При изменении нагрузки номинал напряжения на выходе остается постоянным. Такая стабильность обусловлена наличием электронной схемы преобразователя.
• Бесшумность. Для инверторного генератора не нужно выбирать место так, как для обычной модели. Даже установленный в соседней подсобке, через тонкую перегородку, он не будет мешать домочадцам.
• Компактность и малый вес. Инверторный генератор можно легко переустановить в пределах дома или участка, перевезти на расстояние (к примеру, на дачу). То есть, в отличие от агрегатов обычных, такие установки являются мобильными.

• Высокая стоимость. Инверторный генератор на 0,7 кВт обойдется порядка 18 580 рублей. Соответственно, более мощные модели – еще дороже. К примеру, на 5 кВт – около 86 000. Разница с обычными генераторами ощутимая.
• АКБ – составная, причем несъемная часть инвертора. Если она выйдет из строя, заменить ее не получится.
• Инверторный генератор нельзя купить на перспективу. Он подбирается под определенную нагрузку. Ее последующее повышение (включение дополнительных потребителей) приведет к тому, что разряд аккумулятора будет происходить быстрее. Значит, придется ждать до окончания процесса зарядки, менять режим работы. Насколько это удобно?
• Ограничение модельного ряда по мощности. Если просмотреть сайты производителей, дилеров и интернет-магазинов, то инверторные генераторы более чем на 6 кВт не встречаются. Хватит ли такой установки для обеспечения всех потребностей собственников в эл/энергии?

Вывод

• Для организации резервного (аварийного) освещения, эл/снабжения строй/площадок или зданий, в которых нет сложной электронной аппаратуры, лучше приобретать генератор, собранный по классической схеме. Или, как его называют, обычный. В подобных ситуациях повышенных требований к качеству напряжения никто не предъявляет, а учитывая более низкую стоимость таких эл/станций, они являются оптимальным вариантом.
• А вот для подключения к электрической схеме жилого дома, буквально напичканного различными бытовыми приборами, лучше остановить выбор на установке инверторного типа. Плюсы подобных генераторов обозначены, поэтому комментировать данную рекомендацию, в принципе, не имеет смысла. Главное – сделать точные расчеты по мощности.

Полезный совет

Если загородный дом большой, и необходимо обеспечить эл/энергией не только его, но и приусадебный участок, надворные постройки, то имеет смысл комбинировать. То есть сделать разводку линий. Одни подключить к обычному генератору, другие – к инвертору. При грамотном составлении схемы электроснабжения можно оптимизировать расходы и получить стабильное напряжение в тех цепях, где это необходимо в зависимости от специфики нагрузки.

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

Чтобы выбрать нужный генератор из двух типов, важно знать принцип их работы и преимущества. Работа обычного генератора заключается в том, что бензиновый или дизельный двигатель раскручивает ротор с обмотками в магнитном поле, в результате чего вырабатывается переменный ток.

Классический генератор

Обороты двигателя, с которым напрямую соединен ротор, меняются в зависимости от нагрузки. У генератора со значительным изменением оборотов, износ вращающих узлов и деталей увеличивается, что приводит к снижению оборотов вала двигателя. Следующие недостатки классического генератора также снижают его эффективность.

Генератор классического варианта при уменьшении нагрузки потребляет такое же количество топлива, как при номинальном режиме. Также в условиях сильно меняющихся оборотов на узлах поршневой группы появляется сажа, что затрудняет теплоотдачу и приводит двигатель к преждевременному износу.

Принцип работы классического генератора

В инструкции на изделие можно встретить запрет работы электрогенератора обычного варианта при нагрузке ниже 25%. Мощность классического электрогенератора нужно подбирать под нагрузку так, чтобы он работал на 80% от максимальной мощности, при неизменной нагрузке.

Только так вы продлите срок службы генератора и повысите его эффективность. Положительным моментом такого типа электрогенератора является его невысокая стоимость. Продлить время эксплуатации электрогенератора можно также, если периодически давать на него полную нагрузку и регулярно проводить профилактические работы.

Отличие инверторного генератора от обычного

Принцип работы инверторного генератора несколько отличается от обычного. Инверторный генератор — это генератор с двойным преобразованием напряжения, как и инверторный стабилизатор . Двигатель также раскручивает ротор электрогенератора в магнитном поле.

Генератор выдает переменное напряжение поступающее на первый преобразователь с последующим преобразованием в постоянное напряжение, для зарядки аккумуляторных батарей. С аккумуляторов снимается постоянное напряжение идущее на второй преобразователь постоянного напряжения, где преобразуется в переменное.

Параметры инверторного генератора высокие, синусоида переменного напряжение без искажений и отличная стабилизация выходного напряжения. Для зарядки батареи аккумуляторов достаточно небольших оборотов двигателя. Малые обороты увеличивают срок службы двигателя, уменьшается расход топлива — это приводит к повышению эффективности инверторного генератора.

Инверторный генератор

При таких оборотах генератор с шумопоглощающим кожухом становится бесшумным. Высокое качество выходного напряжения позволяет использовать генератор для питания любой бытовой техники и электроприборов. Инверторный генератор может работать с любой нагрузкой. Электроника автоматически подбирает обороты двигателя под любую нагрузку.

Принцип работы инверторного генератора

Электрогенераторы выпускаются мощностью до 6 кВт, которого вполне хватит для питания качественным напряжением газового котла и всей электротехники в доме. Небольшие инверторные электрогенераторы до 2 кВт легкие, их удобно перевозить в багажнике на дачу или брать с собой в путешествие. Основной недостаток таких генераторов это высокая стоимость, но она окупается вышеперечисленными преимуществами.

Инверторные генераторы могут быть синхронными или асинхронными. Электрогенераторы синхронного типа легко выдерживают кратковременную перегрузку пусковыми токами. Очень хорошо они подходят для работы с бытовыми приборами. Асинхронные генераторы могут выдерживать короткое замыкание, их используют для питания электроприборов имеющие тэны — это электропечи, водонагреватели.

Вывод: Обычный генератор рекомендуется выбирать для варианта аварийного источника сети, освещения, строительных площадок. Для электросети частного дома, со множеством электротехники и электроприборов, лучше подойдет инверторный генератор с точно подобранной мощностью.

При отключении электроэнергии в основной сети или невозможности подсоединения помещений к ней используются специальные генераторы с автономным приводом. Наибольшее распространение получили обычные установки с бензиновым или газовым двигателем и инверторные генераторы. Устройства последнего типа являются самыми современными, за счет своих характеристик применяются для питания электрических сетей в жилых помещениях и частных домах.

[ Скрыть ]

Что такое инверторный генератор

Инверторный генератор представляет собой машину для вырабатывания электроэнергии с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Полученный электрический ток со стабильными параметрами частоты и напряжения подается к конечным потребителям.

Конструктивные особенности

К основным особенностям конструкции инверторного бензогенератора относятся прямое соединение коленчатого вала двигателя и ротора, а также использование преобразователя синусоиды генерируемого тока.

В состав конструкции инверторного генератора входят:

• основание, на котором устанавливаются узлы;
• четырехтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания;
• многополюсный электрогенератор, способный вырабатывать электрический ток с частотами до 100 КГц;
• выпрямительный и фильтрационный модуль, собранный на базе диодов и конденсаторов;
• инверторный блок;
• топливный бак;
• распределительный щит с присоединительными клеммами и регуляторами управления;
• защитный кожух, который закрывает основные узлы.

Схема конструкции портативного инверторного генератора

На распределительном щите генераторов могут быть клеммы переменного тока с напряжением 220 в и постоянного на 12 в. В цепи питания имеется предохранительный элемент, рассчитанный на номинальную мощность нагрузки. При ее превышении предохранитель автоматически размыкает цепь и предотвращает работу установки с перегрузкой.

Инверторные генераторы имеют индикатор уровня масла, который автоматически отключает зажигание при падении ниже критического.

Инверторные установки с мощностью до 1,0 кВт выполняются в корпусе с ручкой для переноски. Примером установки может служить Fubag TI100, который при весе 14 кг развивает мощность до 900 Вт (при номинальном напряжении 220 Вольт). Запуск генераторов такого рода выполняется ручным стартером.

Более мощные модели оснащаются колесами для перемещения и не имеют сплошного пластикового кожуха. Примером установки такого класса является Fubag TI 7000, имеющий при весе 86 кг выходную мощность 6,5 кВт. Для запуска применяется электрический стартер с питанием от отдельной батареи. В случае отказа системы электрического старта двигатель заводится резервным ручным стартером.

Принципиальная схема инверторного генератора

Виды

Инверторные генераторы разделяются на несколько видов по типу топлива для двигателя:

1. Бензиновый двигатель с воздушным охлаждением применяется для бытовых целей или для временного обеспечения электроэнергией строительных площадок. Двигатели не предназначены для долговременной работы. Максимально разрешенное время работы без остановки составляет от 4 до 8 часов.
2. Дизельный двигатель используется в установках, предназначенных для длительной работы (несколько дней или недель). Инверторные установки с дизелем встречаются редко и имеют большие габариты и вес. Примером может служить Pramac S9000t, вырабатывающий ток с напряжением до 380 Вольт и допускающий нагрузку 8,2 кВт. При этом вес генератора достигает 160 кг.
3. Газовый двигатель, не имеющий больших конструктивных отличий от бензинового. Разница между двигателями только в степени сжатия и возможности подачи газообразного топлива из баллонов или по трубопроводу от магистрали. Считается наиболее экономичным и безвредным для экологии. Из-за малой термической нагруженности способен работать в длительных режимах. Газовый двигатель имеет больший ресурс, чем бензиновые аналоги, поскольку при сгорании газа не образуется отложений на поверхностях цилиндра и камеры сгорания. При необходимости путем простых доработок газовый двигатель приспосабливается к работе на бензине.

Сравнение обычных и инверторных генераторов

Инверторный генератор отличается от обычного принципом преобразования электрического тока и возможностью регулирования частоты вращения двигателя в зависимости от нагрузки. По отзывам владельцев можно выделить отрицательные и положительные стороны генераторов различных типов.

Плюсы

К преимуществам инверторных моделей относят:

1. Низкий расход топлива, поскольку микропроцессорная система управления регулирует обороты двигателя в зависимости от нагрузки.
2. Малые размеры и вес. В среднем инверторный генератор на 50% легче обычного.
3. Сниженный уровень шумности из-за регулировки оборотов и шумоизоляционного экрана.
4. Механизм устройства защищен от влаги и пыли герметичным корпусом.
5. Получение электроэнергии со стабильными параметрами (с практически идеальной синусоидой). Из-за этого генераторы применяются для питания чувствительного к напряжению оборудования.
6. При использовании газового генератора цена 1 кВт/часа электроэнергии ниже, чем у выработанного на установках с использованием жидкого топлива.

Положительной стороной классических генераторов является возможность создания установки высокой мощности (до сотен или тысяч кВт). При использовании устройства на полную мощность и регулярном техническом обслуживании ресурс установки не уступает инверторным моделям.

Обзор инверторной установки ELP LH1000i предоставлен каналом Квадроциклы CFMOTO.

Минусы

Опыт использования инверторных установок позволил выделить отрицательные моменты:

1. Высокая стоимость.
2. Ограниченный модельный ряд.
3. Мощность инверторной установки не превышает 7-8 кВт, что является одним из основных различий между обычным и инверторным генератором, а также главным недостатком.
4. Недопустимость перегрузки.
5. Стартерная батарея на многих моделях является частью инверторного модуля. При износе ее приходится менять вместе с устройством.

Обычные генераторы также не лишены недостатков:

1. Высокий расход горючего при работе с малой нагрузкой или на холостом ходу. Например, при подключении потребителей мощностью 3 кВт к обычному генератору на 6 кВт двигатель будет работать в режиме близком к выработке максимальной мощности.
2. При малой загруженности генератора двигатель работает на повышенных оборотах без нагрузки. Из-за этого на деталях цилиндро-поршневой группы и камере сгорания образуется сажа, которая попадает в масло и изнашивает коренные и шатунные подшипники.
3. При эксплуатации начинается постепенное снижение номинального напряжения, которое связано с износом деталей и снижением частоты вращения коленчатого вала и ротора генератора. Это заставляет пользователей повышать частоту вращения, что увеличивает расход топлива.

Какой генератор где лучше применять?

В случае необходимости подключения к сети компьютерной техники, телевизора или холодильника требуется применение инверторного устройства. Если генератор применяется в качестве аварийной установки или исключительно для цепей освещения, то для этой задачи подойдет обычный тип.

При необходимости обеспечения электроэнергией загородного дома и надворных построек возможно создание комбинированных линий электропитания с применением двух генераторов.

Выбор инверторного генератора

На российском рынке представлены модели нескольких десятков компаний, например:

• Champion;
• Fubag;
• Hyundai;
• Huter;
• Hitachi;
• Калибр и другие.

Перед тем как выбрать генератор, необходимо обратить внимание на несколько параметров:

1. Тип топлива. Самые популярные устройства оснащены бензиновыми двигателями, требовательными к топливу и обслуживанию. Минимальная стоимость обслуживания и заправки будет у газового двигателя.
2. Мощность на клеммах. С ростом мощности генератора увеличиваются требования к приводному двигателю. Более мощные агрегаты имеют увеличенный рабочий объем цилиндра и расходуют больше топлива. Для использования в бытовых целях достаточно мощности 1,5-2 кВт, а для ведения строительных или сварочных работ понадобится установка с мощностью не менее 5 кВт.
3. Тип запуска двигателя. Ручной запуск двигателя проще по конструкции, но требует определенных навыков использования. Предпочтительным вариантом является автоматический пуск при пропадании напряжения в основной сети.

По отзывам покупателей, лучшие модели инверторных генераторов:

• PATRIOT MaxPower SRGE 1000iT (мощность 900 Вт);
• Калибр БЭГ-6100АИ (мощность 6500 Вт);
• DAEWOO GDA 4800i(мощность 3600 Вт);
• Fubag TI 2000 (мощность 1600 Вт).

Правила эксплуатации

При эксплуатации генераторов требуется соблюдать правила:

• запрещено применять генератор с приводом от двигателя внутреннего сгорания в закрытых помещениях;
• после прекращения работы необходимо охлаждать установку, поскольку двигатель и части выхлопной системы разогреваются до высоких температур;
• заправлять бак топливом на открытом воздухе и при холодном агрегате;
• при заправке рядом не должно иметься открытых источников огня;
• электрические сети и подключение к генератору должны соответствовать правилам ПУЭ;
• не оставлять работающий генератор под дождем и не прикасаться к функционирующей установке мокрыми руками;
• перед остановкой двигателя дать ему поработать без нагрузки несколько минут;
• проводить регулярное обслуживание в соответствии с рекомендациями производителя.

При соблюдении правил эксплуатации инверторный генератор не доставит владельцу проблем и избавит от проведения дорогостоящих ремонтных работ.

Вопросы резервирования электропитания по-прежнему остаются популярными в среде пользователей электроэнергии. Для этих целей производители сейчас массово выпускают электрические генераторы различных видов и мощностей. Среди всех конструкций подобных приборов особое место отводится элитным моделям, работающим по принципу выработки электроэнергии повышенного качества.

Для этого в их алгоритме реализован метод инверторного преобразования основных параметров электрических сигналов. За счет этого они получили название инверторных генераторов.

Их могут выпускать с различной мощностью, но наибольшей популярностью у населения пользуются модели от 800 до 3000 ватт.

Источником энергии для питания двигателя может служить:

бензин:

дизельное топливо;

природный газ.

Как устроен инверторный генератор

В конструкцию прибора, заключенную в единый корпус, входят:

двигатель внутреннего сгорания,

генератор переменного тока:

блок инверторного преобразования;

разъемы для подключения выходных цепей;

органы управления и контроля отслеживания технологических процессов.

Для подключения электроприборов используется общепромышленный вывод электроэнергии через три силовых контакта обычной стандартной розетки .

Помимо переменного напряжения, генератор выдает постоянный ток, который можно использовать для зарядки , например, применяемых для стартерного запуска двигателя автомобиля. Для этого в комплекте поставки предусмотрены специальные зажимы для подключения е его входными клеммами.

Генератор снабжен защитами, которые автоматически размыкают цепь питания при подключении к выходным контактам чрезмерной нагрузки. Также защиты контролируют техническое состояние двигателя, особенно достижение критического уровня масла. Когда его станет недостаточно для смазки всех движущихся узлов, то двигатель от действия защит автоматически остановится. Чтобы этого не произошло необходимо следить за уровнем масла в картере.

Подобные генераторы оборудуются, как правило, четырехтактным двигателем с верхним расположением клапанов.

Принцип работы инверторного блока

Схема взаимосвязей различных технологических процессов, происходящих при инвертировании сигналов, пояснена рисунком.

Двигатель внутреннего сгорания раскручивает обычный генератор, вырабатывающий электрическую энергию . Ее поток направляют на выпрямительный мост, состоящий из силовых диодов, расположенных на мощных радиаторах охлаждения. В результате на его выходе производится пульсирующее напряжение.

После моста работает конденсаторный фильтр, сглаживающий пульсации до стабильной прямой линии, характерной для цепей постоянного тока. Специальная конструкция электролитических конденсаторов подобрана для надежной работы с напряжением выше 400 вольт.

Запас сделан для исключения воздействия пульсирующих пиков амплитуды действующего напряжения 220 V: 220∙1,4=310 V. Емкость конденсаторов рассчитывают по мощности подключаемой нагрузки. На практике она составляет величину от 470 мкФ и выше для одного конденсатора.

Инвертор получает выпрямленный стабилизированный постоянный ток и из него вырабатывает качественную гармонику .

Для работы инвертора разработаны различные алгоритмы технологических процессов, но лучшей формой сигнала обладают мостовые схемы с трансформатором.

Основным элементом, формирующим сигнал синусоиды, выступает полупроводниковый транзисторный ключ, собранный на или MOSFIT.

Для образования синусоиды используется принцип создания многократно повторяющейся периодичности . Чтобы его реализации каждый полупериод колебания напряжения формируется срабатыванием определенной пары транзисторов в режиме высокочастотных импульсов с соответствующей амплитудой, меняющейся во времени по закону синуса.

Окончательное выравнивание синусоиды и сглаживание пиков импульсов производится высокочастотным фильтром нижних частот.

Таким образом, инверторный блок служит для преобразования электроэнергии, вырабатываемой обмотками генератора в стабилизированную величину с точными метрологическими характеристиками, обеспечивающими установившуюся частоту 50 гЦ и напряжение 220 вольт.

Работой инверторного блока занимается система управления, контролирующая посредством обратных связей все технологические процессы генератора от различных состояний двигателя внутреннего сгорания до формы синусоиды напряжения и величины нагрузки, подключенной к выходным цепям.

При этом ток, приходящий с обмоток генератора на блок преобразования, может значительно отличаться по частоте и форме сигнала от номинальных величин. В этом и состоит основное отличие инверторных моделей от всех остальных конструкций.

Применение инверторов позволяет добиться значительных преимуществ по сравнению с обычными генераторами:

1. Они обладают повышенной экономичностью из-за автоматической настройки числа оборотов двигателя при работе и создании оптимального режима для него по действующей величине нагрузки.

Чем большее усилие приложено на двигатель, тем быстрее начинает вращаться его вал при условиях, когда расход количества топлива строго сбалансирован системой управления. У традиционных же генераторов расход топлива слабо зависит от приложенной нагрузки.

2. Инверторные генераторы выдают практически идеальную синусоиду при питании потребителей под нагрузкой. Такой ток высокого качества очень важен для работы чувствительного цифрового оборудования.

3. Габариты элитных моделей отличаются компактным расположением, легким весом по сравнению с обычными устройствами при одинаковой мощности.

4. Надежность инверторных генераторов настолько высока, что их производители гарантируют им удвоенный срок эксплуатации по сравнению с простыми аналогами.

Инверторные генераторы создаются для использования в трех режимах:

1. длительной эксплуатации под номинальной нагрузкой, не превышающей заявленную производителем выходную мощность;

2. кратковременной перегрузки не более получасового периода;

3. запуска двигателя и выхода генератора на рабочий режим, когда требуется преодолевать большие усилия противодействия раскрутки ротора и емкостной нагрузки в схеме силовой части.

В третьем режиме инвертор может противостоять значительной величине противодействующей моментальной мощности, но время его работы ограничено всего несколькими миллисекундами.

Как запустить двигатель

Для этого необходимо выполнить ряд операций. Рассмотрим их последовательность на примере одной из доступных моделей генератора ER 2000 i. Очередность действий:

1. проверить уровень масла, ибо без него запуска не произойдет благодаря блокировке защитами и очень высокой вероятности поломки;

2. залить топливо - без него двигателю неоткуда будет получать энергию для создания вращательного движения;

3. открыть клапан крышки топливного бака;

4. переключить дроссель в положение «Запуск»;

5. установить рукоятку крана топлива в положение «Работа»;

После этого эксперимента подключаем к выходу постоянного тока цифровую вычислительную технику и видим, что она надежно работает. При использовании обычных генераторов без инверторного блока часто наблюдаются сбои микропроцессорных цифровых устройств из-за низкого качества напряжения питания.

Инверторные генераторы относятся к аппаратуре, использующей и сложную электронную базу. Правильное соблюдение условий эксплуатации, а также бережная транспортировка и обеспечение условий температурно-влажностного режима при хранении являются гарантией его длительной работоспособности.

При постоянном нахождении в зимнее время в условиях неотапливаемого гаража на всех внутренних частях может образоваться конденсат, который станет причиной выхода из строя электронных компонентов.