Виды генераторов в зависимости от типа альтернатора. Электрический генератор для электростанций
Виды генераторов для электростанций
В состав электрогенераторов входят два основных агрегата – силовая установка, которая приводит в действие генератор и альтернатор. В данной статье будут рассмотрены виды генераторов в зависимости от типа альтернатора.
Базовая основа для установок, которые генерируют электричество при помощи электромагнитов, была разработана британским экспериментатором и физиком Майклом Фарадеем в 1831 году, который затем построил диск Фарадея, являющийся одним из первых генераторов. После этого электрогенераторы постоянно совершенствовались в течение полутора веков. Были созданы асинхронные и синхронные альтернаторы, одно и трехфазные, без инверторного управления и с ним. В чем отличие всех этих типов?
Синхронные генераторы
В синхронном альтернаторе электроэнергия производится с совпадением частоты вращения статора и ротора. Электродвижущая сила или ЭДС создается, когда поле, сформированное магнитными полюсами ротора, пересекает стартерную обмотку. В таком генераторе ротор является либо постоянным магнитом, либо электромагнитом, который имеет число полюсов кратное двум. Двухполюсный ротор, который имеет частоту вращения 3000 об/мин, устанавливается в резервных генераторах, а в основных генераторах, которые вырабатывают электроэнергию круглые сутки, ротор вращается с частотой 1500 об/мин.
После запуска синхронного генератора, ротор формирует довольно слабое магнитное поле, но постепенно количество его оборотов возрастает и ЭДС повышается. На выходе стабильность напряжения контролируется с помощью блока автоматической регулировки (AVR), который изменяет магнитное поле во время поступления напряжения на ротор с обмотки возбуждения. При работе синхронных генераторов возможно возникновение «реакции якоря», то есть при активации индуктивной нагрузки генератор размагничивается и при этом падает напряжение. А в том случае, когда подается емкостная нагрузка, наоборот, генератор подмагничивается и напряжение растет.
Преимуществом синхронных генераторов заключается в стабильном напряжении на выходе, но их недостатком является склонность к перегрузкам, которые возможны тогда, когда нагрузки растут и превышают допустимый уровень, то есть ток в роторной обмотке чрезмерно увеличивается блоком AVR.
Синхронный генератор способен кратковременно произвести на выдаче такой ток, который может превысить номинальное значение в несколько раз. Так как некоторым электроприборам, к которым относятся электродвигатели, компрессоры, насосы и некоторые другие, требуется повышенный стартовый ток, и они оказывают повышенную нагрузку на сеть, то лучшим источником, как основного, так и резервного питания для них будут как раз такие альтернаторы.
Асинхронные генераторы
Вращение ротора в таких генераторах немного опережает по оборотам магнитное поле, которое создается статором. У таких электрогенераторов в комплекте идут роторы с двумя видами обмотки – короткозамкнутой и фазной. У асинхронного генератора принцип работы точно такой же, как и у его синхронного аналога – статор создает магнитное поле на вспомогательной обмотке, которое затем передается ротору и формирует на статорной обмотке ЭДС. Но разница заключается в том, что частота, с которой вращается магнитное поле, неизменна, то есть недопустима ее регулировка. Именно поэтому и частота электрического тока, который вырабатывается альтернатором, и напряжение, имеют прямую связь с числом оборотов ротора, которые в свою очередь зависят от стабильной работы приводного двигателя электрогенератора.
Асинхронные альтернаторы имеют высокую защиту от действий извне и довольно малочувствительны к коротким замыканиям, благодаря чему они отлично подходят для сварочных аппаратов. Данные генераторы также хорошо подходят для запитывания приборов, имеющих омическую (активную) нагрузку, которые преобразуют практически всю электроэнергию, поставляемую им, в работу – компьютеры, осветительные лампы, кухонные конфорки, нагреватели и т.п.
Высокая реактивная (стартовая) нагрузка, которая возникает при включении, например, насосного оборудования, длится около секунды, но при этом электрогенератор должен выдержать ее. А дело вот в чем – допустим, что вам необходимо сдвинуть с места тяжелую тележку, которая установлена на горизонтальной поверхности. Для того, чтобы сдвинуть тележку, необходимо приложить намного больше усилий, что нужно для того, чтобы поддерживать ее движение. Именно такая же ситуация возникает при запуске компрессора холодильника или сплит-системы, электродвигателей и любых насосов, поэтому справиться с ней под силу только синхронному электрогенератору.
Реактивные нагрузки в центральной электросети компенсируются при помощи дросселей или конденсаторов, а также с помощью специально повышенного сечения электрических кабелей и трансформаторов.
У асинхронного альтернатора есть существенный недостаток – от не способен выдерживать повышенные нагрузки. Но, не смотря на это, он проще по конструкции и дешевле, чем синхронный аналог. Помимо этого, асинхронные электрогенераторы имеют закрытую конструкцию, которая способна обеспечить им хорошую защиту от влаги и внешних загрязнений.
Трехфазный и однофазный генератор
Некоторые люди убеждены, что однофазный генератор электроэнергии хуже, чем трехфазный. Логику тех, кто не разбирается в электричестве, легко понять – одна фаза меньше, чем три, поэтому и хуже. На самом деле выбирать между трех- и однофазным энергоснабжением необходимо исходя из нужд конечных потребителей.
Электрогенератор, который имеет три фазы, нужен не для того, чтобы питать три группы однофазных потребителей, а для того, чтобы питать трехфазные устройства.
Бывает так, что разводка трехфазного ввода в доме выполняется на однофазные группы, но это выгодно делать не жильцам, а электрикам, так как для этого нужна очень дорогая защита энергосистемы, а ее монтаж стоит очень дорого. Почти вся современная бытовая техника является однофазной, а трехфазными были старые модели электродвигателей и электрических плит.
У трехфазных электродвигателей есть один существенный недостаток – при мощности альтернатора, к примеру, 10 кВт, мощность каждой фазы будет 3,3 кВт. Среди фаз максимально возможное смещение мощностной нагрузки не может превышать 25% от номинала, который равен 1/3 общей мощности генератора. Исходя из этого, однофазный генератор, имеющий мощность 4,5 кВт, будет мощнее, чем трехфазный генератор на 10 кВт.
Инверторный генератор
Инверторный альтернатор имеет электронный блок управления, который способен обеспечить выработку электричества отличного качества, с отсутствием при этом каких-либо перепадов напряжения. Инверторные альтернаторы отлично подходят для питания таких потребителей, которые нуждаются только в номинальном напряжении.
Устанавливается инверторная система управления на синхронный альтернатор и действует в три ступени: производит напряжение с частотой 20 Гц; затем из него формирует постоянный ток 12 В; далее постоянный ток преобразуется в переменный номинальный, имеющий частоту 50 Гц.
Инверторные генераторы делятся на три типа по импульсному напряжению на выходе:
- Для самых дешевых моделей характерен прямоугольный импульс. Такие модели могут питать лишь строительные электроинструменты. Такой тип инверторов уже почти не продается, так как он имеет малую популярность и очень ограниченные возможности.
- Генераторы средней ценовой зоны могут обеспечить трапециевидный импульс. Это позволяет им питать довольно сложные бытовые электроприборы, такие как холодильник. Но для наиболее чувствительной техники такое качество напряжения часто оказывается недостаточным.
- При синусоидальном импульсе создаются самые лучшие условия для работы любых приборов – от самых простых до самых сложных. Синусоидальное напряжение имеет стабильные характеристики и точно соответствует всем параметрам электричества, которое поставляется центральными электросетями. Стоимость подобных инверторов гораздо выше, чем у двух других типов.
Достоинства генераторов-инверторов:
- гораздо меньший вес и размеры, если сравнивать с простыми генераторами такой же мощности;
- меньшая шумность во время работы, которая достигается за счет того, что изменяется скорость вращения ротора;
- очень малый расход топлива, который достигается с помощью электронного управления процессом выработки электроэнергии. Генератором производится такое количество энергии, которое требуется в данный момент всем потребителям, а его производительность уменьшается или возрастает при соответственном уменьшении или увеличении числа потребителей;
- так как в их основе лежит синхронный альтернатор, инверторы могут кратковременно снабжать высоким пусковым током энергоемкое оборудование. К тому же, у некоторых моделей генераторов-инверторов есть функция «режим перегрузки», при котором инвертор может производить мощности на 50% больше, чем номинальная. Но этот режим может действовать примерно 20-30 минут;
- хорошая наработка на отказ – около 3 тысяч часов.
Недостатки:
- максимальное время непрерывной работы составляет 8 часов;
- имеют более высокую стоимость по сравнению с не инверторными аналогами такой же мощности;
- довольно чувствительный к температурным перепадам электронный блок управления, а его ремонт достаточно дорог;
- максимальная мощность у генераторов подобного типа – 7,2 кВт, а моделей, имеющих большую мощность, нет.
Выводы
Все рассмотренные выше типы генераторов, кроме инверторных, могут применяться не только в маломощных бытовых моделях электростанций, но и в крупных генераторных системах, которые вырабатывают мегаватты электроэнергии.
postroy-sam.com
Виды генераторов для электростанций
Базовая основа для установок, которые генерируют электричество при помощи электромагнитов, была разработана британским экспериментатором и физиком Майклом Фарадеем в 1831 году, который затем построил диск Фарадея, являющийся одним из первых генераторов. После этого электрогенераторы постоянно совершенствовались в течение полутора веков. Были созданы асинхронные и синхронные альтернаторы, одно и трехфазные, без инверторного управления и с ним. В чем отличие всех этих типов?
Синхронные генераторы
В синхронном альтернаторе электроэнергия производится с совпадением частоты вращения статора и ротора. Электродвижущая сила или ЭДС создается, когда поле, сформированное магнитными полюсами ротора, пересекает стартерную обмотку. В таком генераторе ротор является либо постоянным магнитом, либо электромагнитом, который имеет число полюсов кратное двум. Двухполюсный ротор, который имеет частоту вращения 3000 об/мин, устанавливается в резервных генераторах, а в основных генераторах, которые вырабатывают электроэнергию круглые сутки, ротор вращается с частотой 1500 об/мин.
После запуска синхронного генератора, ротор формирует довольно слабое магнитное поле, но постепенно количество его оборотов возрастает и ЭДС повышается. На выходе стабильность напряжения контролируется с помощью блока автоматической регулировки (AVR), который изменяет магнитное поле во время поступления напряжения на ротор с обмотки возбуждения. При работе синхронных генераторов возможно возникновение «реакции якоря», то есть при активации индуктивной нагрузки генератор размагничивается и при этом падает напряжение. А в том случае, когда подается емкостная нагрузка, наоборот, генератор подмагничивается и напряжение растет.
Преимуществом синхронных генераторов заключается в стабильном напряжении на выходе, но их недостатком является склонность к перегрузкам, которые возможны тогда, когда нагрузки растут и превышают допустимый уровень, то есть ток в роторной обмотке чрезмерно увеличивается блоком AVR.
Синхронный генератор способен кратковременно произвести на выдаче такой ток, который может превысить номинальное значение в несколько раз. Так как некоторым электроприборам, к которым относятся электродвигатели, компрессоры, насосы и некоторые другие, требуется повышенный стартовый ток, и они оказывают повышенную нагрузку на сеть, то лучшим источником, как основного, так и резервного питания для них будут как раз такие альтернаторы.
Асинхронные генераторы
Вращение ротора в таких генераторах немного опережает по оборотам магнитное поле, которое создается статором. У таких электрогенераторов в комплекте идут роторы с двумя видами обмотки – короткозамкнутой и фазной. У асинхронного генератора принцип работы точно такой же, как и у его синхронного аналога – статор создает магнитное поле на вспомогательной обмотке, которое затем передается ротору и формирует на статорной обмотке ЭДС. Но разница заключается в том, что частота, с которой вращается магнитное поле, неизменна, то есть недопустима ее регулировка. Именно поэтому и частота электрического тока, который вырабатывается альтернатором, и напряжение, имеют прямую связь с числом оборотов ротора, которые в свою очередь зависят от стабильной работы приводного двигателя электрогенератора.
Асинхронные альтернаторы имеют высокую защиту от действий извне и довольно малочувствительны к коротким замыканиям, благодаря чему они отлично подходят для сварочных аппаратов. Данные генераторы также хорошо подходят для запитывания приборов, имеющих омическую (активную) нагрузку, которые преобразуют практически всю электроэнергию, поставляемую им, в работу – компьютеры, осветительные лампы, кухонные конфорки, нагреватели и т.п.
Высокая реактивная (стартовая) нагрузка, которая возникает при включении, например, насосного оборудования, длится около секунды, но при этом электрогенератор должен выдержать ее. А дело вот в чем – допустим, что вам необходимо сдвинуть с места тяжелую тележку, которая установлена на горизонтальной поверхности. Для того, чтобы сдвинуть тележку, необходимо приложить намного больше усилий, что нужно для того, чтобы поддерживать ее движение. Именно такая же ситуация возникает при запуске компрессора холодильника или сплит-системы, электродвигателей и любых насосов, поэтому справиться с ней под силу только синхронному электрогенератору.
Реактивные нагрузки в центральной электросети компенсируются при помощи дросселей или конденсаторов, а также с помощью специально повышенного сечения электрических кабелей и трансформаторов.
У асинхронного альтернатора есть существенный недостаток – от не способен выдерживать повышенные нагрузки. Но, не смотря на это, он проще по конструкции и дешевле, чем синхронный аналог. Помимо этого, асинхронные электрогенераторы имеют закрытую конструкцию, которая способна обеспечить им хорошую защиту от влаги и внешних загрязнений.
Трехфазный и однофазный генератор
Некоторые люди убеждены, что однофазный генератор электроэнергии хуже, чем трехфазный. Логику тех, кто не разбирается в электричестве, легко понять – одна фаза меньше, чем три, поэтому и хуже. На самом деле выбирать между трех- и однофазным энергоснабжением необходимо исходя из нужд конечных потребителей.
Электрогенератор, который имеет три фазы, нужен не для того, чтобы питать три группы однофазных потребителей, а для того, чтобы питать трехфазные устройства.
Бывает так, что разводка трехфазного ввода в доме выполняется на однофазные группы, но это выгодно делать не жильцам, а электрикам, так как для этого нужна очень дорогая защита энергосистемы, а ее монтаж стоит очень дорого. Почти вся современная бытовая техника является однофазной, а трехфазными были старые модели электродвигателей и электрических плит.
У трехфазных электродвигателей есть один существенный недостаток – при мощности альтернатора, к примеру, 10 кВт, мощность каждой фазы будет 3,3 кВт. Среди фаз максимально возможное смещение мощностной нагрузки не может превышать 25% от номинала, который равен 1/3 общей мощности генератора. Исходя из этого, однофазный генератор, имеющий мощность 4,5 кВт, будет мощнее, чем трехфазный генератор на 10 кВт.
Инверторный генератор
Инверторный альтернатор имеет электронный блок управления, который способен обеспечить выработку электричества отличного качества, с отсутствием при этом каких-либо перепадов напряжения. Инверторные альтернаторы отлично подходят для питания таких потребителей, которые нуждаются только в номинальном напряжении.
Устанавливается инверторная система управления на синхронный альтернатор и действует в три ступени: производит напряжение с частотой 20 Гц; затем из него формирует постоянный ток 12 В; далее постоянный ток преобразуется в переменный номинальный, имеющий частоту 50 Гц.
Инверторные генераторы делятся на три типа по импульсному напряжению на выходе:
- Для самых дешевых моделей характерен прямоугольный импульс. Такие модели могут питать лишь строительные электроинструменты. Такой тип инверторов уже почти не продается, так как он имеет малую популярность и очень ограниченные возможности.
- Генераторы средней ценовой зоны могут обеспечить трапециевидный импульс. Это позволяет им питать довольно сложные бытовые электроприборы, такие как холодильник. Но для наиболее чувствительной техники такое качество напряжения часто оказывается недостаточным.
- При синусоидальном импульсе создаются самые лучшие условия для работы любых приборов – от самых простых до самых сложных. Синусоидальное напряжение имеет стабильные характеристики и точно соответствует всем параметрам электричества, которое поставляется центральными электросетями. Стоимость подобных инверторов гораздо выше, чем у двух других типов.
Достоинства генераторов-инверторов:
- гораздо меньший вес и размеры, если сравнивать с простыми генераторами такой же мощности;
- меньшая шумность во время работы, которая достигается за счет того, что изменяется скорость вращения ротора;
- очень малый расход топлива, который достигается с помощью электронного управления процессом выработки электроэнергии. Генератором производится такое количество энергии, которое требуется в данный момент всем потребителям, а его производительность уменьшается или возрастает при соответственном уменьшении или увеличении числа потребителей;
- так как в их основе лежит синхронный альтернатор, инверторы могут кратковременно снабжать высоким пусковым током энергоемкое оборудование. К тому же, у некоторых моделей генераторов-инверторов есть функция «режим перегрузки», при котором инвертор может производить мощности на 50% больше, чем номинальная. Но этот режим может действовать примерно 20-30 минут;
- хорошая наработка на отказ – около 3 тысяч часов.
Недостатки:
- максимальное время непрерывной работы составляет 8 часов;
- имеют более высокую стоимость по сравнению с не инверторными аналогами такой же мощности;
- довольно чувствительный к температурным перепадам электронный блок управления, а его ремонт достаточно дорог;
- максимальная мощность у генераторов подобного типа – 7,2 кВт, а моделей, имеющих большую мощность, нет.
Выводы
Все рассмотренные выше типы генераторов, кроме инверторных, могут применяться не только в маломощных бытовых моделях электростанций, но и в крупных генераторных системах, которые вырабатывают мегаватты электроэнергии.
dekormyhome.ru
принцип действия, основные модели автономных электростанций для генерации электроэнергии
Очень часто дачники маленьких городов сталкиваются с отсутствием электроэнергии. Причем отключение происходит внезапно и иногда на продолжительное время. Большинство из них приобретают генераторы для дачи (переменного тока различного исполнения). Очень часто выбор генератора затруднен из-за отсутствия достоверной информации. Необходимо разобрать основные модели и их особенности применения.
Сведения о генераторах
Генераторы — это устройства, выполняющие преобразование одного вида энергии в другой. Генераторы тока преобразовывают энергию, вращающую вал, в электрическую. Электрический ток появляется в проводнике при помощи электромагнитного поля, которое создает электродвижущая сила (далее ЭДС).
Если в однородном магнитном поле проводник совершает равномерные или равноускоренные движения, то в нем появляется ток, полученный при помощи электромагнитного поля. Этот процесс называется электромагнитной индукцией. На этом принципе основана работа большинства устройств: трансформаторы, дроссели, катушки индуктивности, RC-контуры, трансформаторы, автотрансформаторы, электродвигатели и генераторы тока.
Устройство генератора переменного тока
Конструктивно практически все виды генераторов переменного тока (ГПТ) одинаковы, но все же есть некоторые отличия, заключающиеся в разновидности источника внешней энергии для вращения вала. Состоит он из следующих частей:
Также рекомендуем прочитать:
- Корпуса.
- Статорных обмоток.
- Якоря, являющимся подвижной частью.
- Коробки для снятия напряжения (U), полученного при генерации.
Корпус — это основная часть, к которой крепятся все основные узлы машины и устанавливаются подшипники для уменьшения действия различных сил, вызывающих разрушение устройства. Корпус преимущественно изготавливается из высокопрочной стали или сплава. Однако в некоторых моделях бюджетного плана он изготавливается из обычного металла, имеющего очень низкие показатели срока службы. Он служит еще и для защиты основных узлов от различного рода механических повреждений, попадания воды и пыли, которые существенно снижают показатели срока службы.
Статорная катушка, имеющая магнитные полюса (еще называются обмотками статорной катушки), выполняется из специальной электротехнической стали. Этот тип стали способен снизить влияние вихревых токов на проводник, при которых он нагревается и выходит из строя.
Ротор приводится в движение сторонней силой, благодаря чему и отличаются модели ГПТ между собой. Разность потенциалов или U поступает через щетки и кольца в коробку, а затем из нее происходит дальнейшее распределение между потребителями электрической энергии.
Принцип работы
Работа ГПТ основана на явлении электромагнитной индукции. Ротор выполняет роль электромагнита, образующего магнитное поле. Это поле вращается и создает напряжение в обмотках статорных катушек. После этого со статора снимается напряжение, которое можно получить из распредкоробки. В моделях, где U снимается с ротора, используются медные кольца, на которые передается ток через графитовые щетки. Кроме того, все ГПТ отличаются конструктивно друг от друга. Существует два основных класса полюсов:
- Неподвижные (вращение осуществляет только ротор).
- Подвижные.
Генераторы с подвижным типом полюсов чаще применяются, так как обладают большим коэффициентом полезного действия (КПД) и генерацией сравнительно больших значений тока (I) при сравнительно маленьких габаритах. Графическое представление генерируемого тока в моделях этой модификации близко к синусоиде. ГПТ с подвижными полюсами также делятся на несколько типов по варианту возбуждения: независимое, самовозбуждение и использование магнитов с постоянным полем.
Роторная часть генераторов с независимым возбуждением приводится сторонним источником других видов энергий: механической, тепловой, водяной, солнечной и так далее. При самовозбуждении происходит питание выпрямленным током самого ГПТ. При использовании магнитов образуется магнитное поле с постоянным магнитным потоком (Ф). Все виды генераторов имеют различные технические характеристики (ТХ), по которым и нужно ориентироваться при покупке агрегата.
Технические характеристики
ГПТ отличаются между собой основными параметрами: типом привода ротора, возбуждением, генерируемыми электрическими составляющими (U, I, мощность) и частотой. Для регуляции U необходимо менять значение потока Ф. Для осуществления этой операции нужно подключить последовательно к генератору, в зависимости от модели, регулятор и стабилизатор U.
Если нужно произвести подключение двух и более ГПТ в сеть, то следует их синхронизировать. Для этого применяется синхроскоп. Он подключается последовательно к ГПТ и регулирует I при возбуждении в статорных катушках. Он состоит из лампы накаливания и вольтметра.
При синхронизации лампа моргает интенсивнее при завершении процесса синхронизации (происходит приближение к оптимальному значению I). Следует следить за показаниями вольтметра, которые должны быть равны нулевому значению.
Основное предназначение
Генераторы отличаются и используются в разнообразных сферах применения. Различают несколько видов генераторов: газовый, инверторный, дизельный, синхронный, асинхронный,электрохимический.
Сейчас распространены инверторные ГПТ, так как производят качественный тип электрической энергии. Основной принцип этого генератора сводится к следующим моментам:
- Вырабатываемый ток выпрямляется при помощи выпрямителя.
- Выпрямленный ток аккумулируется в батареях.
- При помощи инвертора происходит преобразование постоянного тока в переменный.
Применяется очень часто дизельный, бензиновый и газовый ГПТ. Эти ГПТ преобразуют химическую энергию (топливо является химической смесью) в электрическую. Во время сгорания происходит преобразование теплового вида энергии и получение напряжения.
Якорь синхронного ГПТ представляет собой постоянный магнит с определенным количеством полюсов. Их может быть от 2 и выше, причем значение всегда кратно 2. Во время пуска ГПТ ротор генерирует электрическое поле. В результате этого возникает ток в обмотках статора.
Критерии выбора
Для правильного выбора нужной модели следует знать основные слабые и сильные стороны каждого ГПТ. Кроме того, нужно знать особенности применения в конкретных условиях и выходные параметры, среди которых существенными являются мощность и ток.
Основными преимуществами синхронных ГПТ являются обеспечение стабилизированного напряжения, возможность переносить перегрузки в течение непродолжительного периода. В результате этого появляется возможность запускать электродвигатели. Однако конструкция открыта и в нее попадают пыль, влага и грязь. В этом виде используются графитовые щеточные узлы, которые довольно быстро изнашиваются. Асинхронные имеют закрытый корпус и их устройство основано на безщеточной технологии, следовательно, они долговечнее. Однако существует ограничение при эксплуатации этого ГПТ — они плохо переносят подключение устройств с высокими пусковыми токами.
Нужно обратить внимание на тип нагрузки, на который рассчитан ГПТ. По типу нагрузки делятся на активные и индуктивные. При активных нагрузках применяются генераторы незначительной мощности, вырабатывающие электричество для дальнейшего его преобразования в световую или тепловую энергию. ГПТ с индуктивным типом нагрузки применяются в том случае, если нужно запитать электродвигатель. Эти модели следует выбирать с определенным запасом мощности.
По назначению устройства можно разделить на обычные, инверторные и сварочные. Инверторные отличаются от обычных наличием выпрямителя, преобразователя или самого инвертора и микропроцессора. Этот тип используется для питания высокочувствительной аппаратуры, например, компьютерной техники, камер видеонаблюдения. Сварочные применяются при работах, если нет возможности запитать сварочник от сети.
Если в ГПТ используется сторонний источник энергии для вращения вала, то они делятся на бензиновые, дизельные, газовые и газобензиновые.
Бензиновый генератор электроэнергии стоит значительно дешевле дизельного, но его эксплуатация и техническое обслуживание обходится дороже. Одним существенным недостатком дизельного ГПТ является его цена, которую можно заплатить за качество устройства.
Газотурбинные ГПТ обладают низким уровнем шума и довольно высоким КПД. Стоит использовать только в том случае, если помещение газифицировано. Они очень удобны в обслуживании и имеют довольно длительный срок эксплуатации. Единственным минусом является их цена, которая намного дороже, чем у дизельных. Еще одним видом ГПТ на топливе является комбинированное решение при использовании двух видов топлива. Газобензиновые ГПТ используют бензин и газ в виде топлива, но имеют довольно высокую цену. Они являются одним из самых дорогих видов подобных автономных генераторов электроэнергии для дачи.
При выборе электрического генератора для дачи следует обратить внимание на количество тактов. Существуют 2- и 4-тактные. Преимуществом первых является их довольно простая и недорогая конструкция, а вторые более экономичны по расходу топлива. Кроме того, 2-тактные очень требовательны к качеству масла и топлива, а 4-тактные нетребовательны к параметрам топлива, но обладают сложной и дорогостоящей конструкцией.
Важной характеристикой является количество цилиндров (как правило, от 1 до 4). От этого параметра зависит мощность и КПД, естественно, при увеличении количества цилиндров увеличивается прямо пропорционально и стоимость электростанции для дачи.
Количество оборотов ротора имеет значение и генераторы электричества для дачи делятся на низкооборотные (до 2500 оборотов в минуту) и с высоким количеством оборотов (свыше 2500 об/мин). Низкооборотные довольно дорогие и обладают значительным весом, а вторые можно приобрести по сравнительно низкой цене. Высокооборотные являются компактными, но срок службы значительно ниже, чем у низкооборотников.
Кроме того, ГПТ с низкими оборотами расходуют меньше топлива и обладают сравнительно низким уровнем шума. При выборе следует обратить особое внимание на тип охлаждения. Оно бывает следующих видов: воздушное и жидкостное. Агрегаты с жидкостным охлаждением рассчитаны на длительную работу, что и делает их идеальным решением для запитки потребителей при долговременном пропадании электроэнергии, а при воздушном охлаждении они не рассчитаны на длительную работу.
Запуск ГПТ осуществляется в следующих режимах: ручном, стартерном и комбинированном. Ручной является оптимальным и надежным, а при стартерном типе запуска требуется дополнительно аккумуляторная батарея, которую необходимо постоянно подзаряжать. Эту процедуру можно производить при работающем ГПТ. В современных моделях используется комбинированный тип запуска, но не во всех. Этот параметр поднимает стоимость агрегата.
Кроме того, при выборе ГПТ нужно учесть режим работы агрегата. Если генератор будет работать до 600 часов в год, то нужно выбирать высокооборотные модели, а в случае при работе более 600 часов в год — низкооборотные.
Главным критерием является мощность агрегата. Для дачи подойдет устройство до 5 кВт, но все зависит от потребителей. В большинстве случаев для этих целей приобретают модели с мощностью до 20 кВт. Для точного определения необходимой мощности нужно просуммировать мощности всех потребителей и эту сумму умножить на коэффициент, равный 1,4.
Если же агрегат будет питать электродвигатели или сварочный аппарат, то нужно к полученной мощности всех потребителей прибавить мощности электродвигателя и сварочного аппарата. Мощность двигателя можно найти на самом корпусе изделия, но не следует забывать о кратковременном значении этой величины.
Мощность электродвигателя является произведением U на I, потребляемый им. Этот ток является номинальным, при запуске он увеличивается в 7 раз и, следовательно, максимальная кратковременная мощность в 7 раз больше обычной.
При сварке инверторным аппаратом нужно исходить из его характеристик, в которых указана мощность при работе аппарата.
Таким образом, выбрать электрический генератор для дачи переменного напряжения довольно просто. Для этого нужно определить его основные задачи, произвести выбор наиболее значимых критериев. Покупать следует качественную модель, так как это жизнь и неизвестно для каких целей он понадобится со временем.
pion.guru
Электрогенераторы. Виды. Устройство. Применение. Как выбрать
Для питания электроприборов в случае отсутствия проложенной линии электропередач или при аварийном отключении напряжения используются электрогенераторы. Они представляют собой технические устройства, которые вырабатывают электричество, потребляя при этом бензин, дизельное топливо или газ.
Что такое электрогенератор и его конструкция
Прибор представляет собой устройство, состоящее из двигателя внутреннего сгорания, который обеспечивает раскручивание якоря небольшого электромотора, сделанного по принципу генератора. В результате постоянного поддержания высоких оборотов создается электрическое напряжение, снимаемое на специальные клеммы и выводимое на внешнюю розетку, используемою для подключения потребителей энергии.
Электрогенераторы могут быть рассчитаны на кратковременное включение и на постоянную работу. По этому критерию они делятся на резервные источники питания и постоянные. Резервные применяются в тех случаях, когда требуется обеспечить питание приборов на короткий период, пока не будет возобновлено электроснабжение сети. Постоянные станции применяются, когда подключение к линии электропередач вообще отсутствует. В этом случае генератор является единственным источником энергии, поэтому работает непрерывно. В зависимости от предназначения оборудование генератора может оснащаться системой воздушного или водяного охлаждения. Воздушные обеспечивают эффективное снижение температуры корпуса устройства на несколько часов, а водяные не допускают перегрев вообще.
Стоит учитывать, что во время работы двигатель создает большой шум, что не всегда приемлемо. По этой причине электрогенераторы могут производиться не только в открытом, но и в шумопоглощающем корпусе, который значительно снижает уровень шума. Устройство с открытым корпусом представляет собой силовую раму, на которую устанавливается ДВС, топливный бак и генератор, при этом они являются открытыми, и все составляющие легко просматриваются. Устройство в шумопоглощающем корпусе имеет специальный защитный кожух, препятствующий распространению звука и вибрации.
Виды электрогенераторов
Электрические генераторы принято разделять на 3 вида в зависимости от используемого топлива для выработки энергии:
- Бензиновые.
- Дизельные.
- Газовые.
Каждая разновидность имеет свои достоинства и недостатки, которые нужно оценить и выбирать подходящую модель уже отталкиваясь от задач, запланированных для генератора.
Бензиновый
Бензиновые станции работают на бензине, за что и получили свое название. Данная категория устройств является самой дешевой при покупке, но очень дорогой в обслуживании. Работающие на бензине генераторы имеют компактный корпус и сравнительно небольшой вес, что делает такие станции максимально мобильными. Зачастую их можно разместить в багажнике легкового автомобиля.
Благодаря дешевизне их преимущественно выбирают для использования в качестве аварийного источника питания. Включение на несколько часов 5-10 раз в год потребует не таких уж и больших затрат на покупку бензина, что на фоне низкой стоимости самой станции является очень выгодным решением. В тех случаях, когда генератор должен работать постоянно, бензиновый вариант совершенно неприемлем. Во-первых, потребуется ежедневно тратить большие суммы на заправку горючего, а во-вторых, моторесурс таких устройств сравнительно короткий.
Дизельный
Дизельные электрогенераторы являются более экономичными в плане потребления топлива, но стоят значительно дороже, а также весят больше. Их моторесурс в 3-4 раза выше, чем у бензиновых аналогов. Дизельная станция может работать непрерывно по 10 и более часов на одной заправке. Такое оборудование редко выбирают для резервного питания частного дома в связи с дороговизной. Практическая экономия топлива при нескольких включениях в год будет незначительной и не покроет затраты на покупку генератора.
Дизельные станции выбирают в тех случаях, когда требуется постоянная выработка электричества. Это могут быть строительные объекты, которые еще не подключены к центральной сети электроснабжения, а также загородные участки и дачи, с такой же проблемой. Стоит отметить, что устройство на дизельном топливе являются более мощными и стойкими к поломкам, но очень шумными.
Газовый
Газовые генераторы еще называют двухтопливными, поскольку они оснащены гибридным двигателем, который может работать как на бензине, так и на баллонном газе. Такие устройства используют в качестве резервного источника энергии. Станция вырабатывает одинаковое количество электричества как на газе, так и на бензине. При питании гибридного двигателя из баллона существенно снижаются затраты на выработку энергии, поскольку стоимость газа намного ниже чем бензина. Стоит отметить, что двухтопливные станции довольно тяжелые и не такие компактные как бензиновые. Их моторесурс тоже не идет ни в какое сравнение с дизельными системами.
Однофазные или трехфазные
Электрогенераторы бывают однофазные и трехфазные. Первые используется для питания бытовых приборов, которые рассчитаны для работы от сети 220В и 50Гц. Они выбираются для установки в частные дома и офисы, где основная задача заключается в обеспечении работы бытовых приборов, таких как телевизор, холодильник, компьютер, водяной насос, фен, зарядка телефона, кондиционер и прочее. Также однофазные генераторы применяют строители при работе на объектах, поскольку именно от такой сети питаются шуруповерты, дрели, перфораторы, компрессоры и прочее оборудование.
Трехфазные генераторы выдают 380 вольт. Для домашнего использования они применяются редко. Их применяют для питания промышленного оборудования. Такая станция позволит продолжить производство даже в том случае, если электроснабжение было остановлено. Особенность трехфазного генератора заключается в том, что на его корпусе имеется две розетки. Первая выдает одну фазу и обеспечивает питание обычных бытовых приборов на 220В, а вторая выводит 380В для промышленного оборудования.
Расчет мощности
Предлагаемые на рынке электрогенераторы имеют большой диапазон мощности от 0,6 и до 10 и выше кВт. Чем производительней станция, тем она дороже, шумнее и менее экономичная. По этим причинам следует подойти к выбору мощности генератора со всей серьезностью. Если мощности будет недостаточно, то при критической нагрузке устройство будет отключаться или просто выйдет из строя. В том случае, когда взять слишком высокий запас производительности, то устройство будет выдавать неоправданно большой поток, который не будет использоваться. В результате будет значительный расход горючего, что существенно увеличит себестоимость выработанной энергии.
Чтобы выбрать электрический генератор требуемых параметров следует провести расчет потребление энергии каждого прибора, который будет работать от него.
К примеру, требуется обеспечение одновременного питания:- Холодильника на 700 Вт.
- Кондиционера на 1000 Вт.
- Лампы на 23 Вт.
- Компьютера на 50 Вт.
В результате подсчета можно определить, что для одновременного питания всех этих потребителей необходимо, чтобы генератор выдавал 1773 Вт. Кроме этого, нужно учитывать, что отдельные приборы в момент включения не доли секунды потребляют больше энергии, чем непосредственно в период нормальной работы. Данное явление называется коэффициент пускового тока. У холодильника и кондиционера он составляет 3,5. По этой причине в момент включения холодильник резко потребует 2450 Вт, а кондиционер 3500 Вт.
Таким образом, чтобы приборы с высоким коэффициентом пускового тока смогли работать, нужен генератор с мощностью не на 1773, а на 6023 Вт. К этому показателю нужно прибавить запас на 20%, который позволит исключить остановку и сгорание генератора при небольших скачках потребления, в случае включения дополнительной лампочки, утюга или фена. Фактически для таких потребителей нужна станция мощностью 7 кВт и более. Нужно отметить, что в указанном примере предложены приборы с очень высоким коэффициентом пускового тока. Если использовать более скромные потребители, которые не тянут много энергии при включении, то для частного дома, где электричество отключено на несколько часов, нужен только свет, телевизор и компьютер, поэтому даже генератор на 3 кВт справится с легкостью. Холодильник вполне постоит несколько часов выключенным.
Типы запуска
По типу запуска электрогенераторы делятся на 4 группы с:- Ручным стартером.
- Электростартером.
- Дистанционным запуском.
- Системой ATS.
Генератор с ручным стартером имеет специальный шнурок, при вытягивании которого обеспечивается раскручивание коленвала, что и запускает двигатель. Это самые бюджетные устройства. Чтобы запустить такой генератор может понадобиться несколько раз дернуть за пусковой шнур, что требует некоторых усилий, особенно в холодную погоду. Завести двигатель ручным способом в мороз очень тяжело, особенно у мощного генератора с высокой компрессией мотора.
Генераторы с электростартером запускаются как и любой автомобиль. Достаточно просто вставить ключ и повернуть. Стартер работает от аккумулятора. Также бывают генераторы с дистанционным запуском. Они являются модификацией модели с электростартером, которые дополнительно оснащены пультом дистанционного управления. Пульт напоминает обычную автосигнализацию. Он позволяет провести включение не выходя из дома.
Генераторы с системой ATS работают автоматически. Они оборудованы специальным прибором, который постоянно контролирует наличие в системе электричества. В случае его отключения проводится автоматический запуск станции, и питание электроприборов возобновляется. При включении электроснабжения генератор сам отключается. Это позволяет исключить перерасход топлива в те моменты, когда это уже не нужно.
Похожие темы:
tehpribory.ru
Виды генераторов для электростанций
В состав электрогенераторов входят два основных агрегата – силовая установка, которая приводит в действие генератор и альтернатор. В данной статье будут рассмотрены виды генераторов в зависимости от типа альтернатора.
Базовая основа для установок, которые генерируют электричество при помощи электромагнитов, была разработана британским экспериментатором и физиком Майклом Фарадеем в 1831 году, который затем построил диск Фарадея, являющийся одним из первых генераторов. После этого электрогенераторы постоянно совершенствовались в течение полутора веков. Были созданы асинхронные и синхронные альтернаторы, одно и трехфазные, без инверторного управления и с ним. В чем отличие всех этих типов?
Синхронные генераторы
В синхронном альтернаторе электроэнергия производится с совпадением частоты вращения статора и ротора. Электродвижущая сила или ЭДС создается, когда поле, сформированное магнитными полюсами ротора, пересекает стартерную обмотку. В таком генераторе ротор является либо постоянным магнитом, либо электромагнитом, который имеет число полюсов кратное двум. Двухполюсный ротор, который имеет частоту вращения 3000 об/мин, устанавливается в резервных генераторах, а в основных генераторах, которые вырабатывают электроэнергию круглые сутки, ротор вращается с частотой 1500 об/мин.
После запуска синхронного генератора, ротор формирует довольно слабое магнитное поле, но постепенно количество его оборотов возрастает и ЭДС повышается. На выходе стабильность напряжения контролируется с помощью блока автоматической регулировки (AVR), который изменяет магнитное поле во время поступления напряжения на ротор с обмотки возбуждения. При работе синхронных генераторов возможно возникновение «реакции якоря», то есть при активации индуктивной нагрузки генератор размагничивается и при этом падает напряжение. А в том случае, когда подается емкостная нагрузка, наоборот, генератор подмагничивается и напряжение растет.
Преимуществом синхронных генераторов заключается в стабильном напряжении на выходе, но их недостатком является склонность к перегрузкам, которые возможны тогда, когда нагрузки растут и превышают допустимый уровень, то есть ток в роторной обмотке чрезмерно увеличивается блоком AVR.
Синхронный генератор способен кратковременно произвести на выдаче такой ток, который может превысить номинальное значение в несколько раз. Так как некоторым электроприборам, к которым относятся электродвигатели, компрессоры, насосы и некоторые другие, требуется повышенный стартовый ток, и они оказывают повышенную нагрузку на сеть, то лучшим источником, как основного, так и резервного питания для них будут как раз такие альтернаторы.
Асинхронные генераторы
Вращение ротора в таких генераторах немного опережает по оборотам магнитное поле, которое создается статором. У таких электрогенераторов в комплекте идут роторы с двумя видами обмотки – короткозамкнутой и фазной. У асинхронного генератора принцип работы точно такой же, как и у его синхронного аналога – статор создает магнитное поле на вспомогательной обмотке, которое затем передается ротору и формирует на статорной обмотке ЭДС. Но разница заключается в том, что частота, с которой вращается магнитное поле, неизменна, то есть недопустима ее регулировка. Именно поэтому и частота электрического тока, который вырабатывается альтернатором, и напряжение, имеют прямую связь с числом оборотов ротора, которые в свою очередь зависят от стабильной работы приводного двигателя электрогенератора.
Асинхронные альтернаторы имеют высокую защиту от действий извне и довольно малочувствительны к коротким замыканиям, благодаря чему они отлично подходят для сварочных аппаратов. Данные генераторы также хорошо подходят для запитывания приборов, имеющих омическую (активную) нагрузку, которые преобразуют практически всю электроэнергию, поставляемую им, в работу – компьютеры, осветительные лампы, кухонные конфорки, нагреватели и т.п.
Высокая реактивная (стартовая) нагрузка, которая возникает при включении, например, насосного оборудования, длится около секунды, но при этом электрогенератор должен выдержать ее. А дело вот в чем – допустим, что вам необходимо сдвинуть с места тяжелую тележку, которая установлена на горизонтальной поверхности. Для того, чтобы сдвинуть тележку, необходимо приложить намного больше усилий, что нужно для того, чтобы поддерживать ее движение. Именно такая же ситуация возникает при запуске компрессора холодильника или сплит-системы, электродвигателей и любых насосов, поэтому справиться с ней под силу только синхронному электрогенератору.
Реактивные нагрузки в центральной электросети компенсируются при помощи дросселей или конденсаторов, а также с помощью специально повышенного сечения электрических кабелей и трансформаторов.
У асинхронного альтернатора есть существенный недостаток – от не способен выдерживать повышенные нагрузки. Но, не смотря на это, он проще по конструкции и дешевле, чем синхронный аналог. Помимо этого, асинхронные электрогенераторы имеют закрытую конструкцию, которая способна обеспечить им хорошую защиту от влаги и внешних загрязнений.
Трехфазный и однофазный генератор
Некоторые люди убеждены, что однофазный генератор электроэнергии хуже, чем трехфазный. Логику тех, кто не разбирается в электричестве, легко понять – одна фаза меньше, чем три, поэтому и хуже. На самом деле выбирать между трех- и однофазным энергоснабжением необходимо исходя из нужд конечных потребителей.
Электрогенератор, который имеет три фазы, нужен не для того, чтобы питать три группы однофазных потребителей, а для того, чтобы питать трехфазные устройства.
Бывает так, что разводка трехфазного ввода в доме выполняется на однофазные группы, но это выгодно делать не жильцам, а электрикам, так как для этого нужна очень дорогая защита энергосистемы, а ее монтаж стоит очень дорого. Почти вся современная бытовая техника является однофазной, а трехфазными были старые модели электродвигателей и электрических плит.
У трехфазных электродвигателей есть один существенный недостаток – при мощности альтернатора, к примеру, 10 кВт, мощность каждой фазы будет 3,3 кВт. Среди фаз максимально возможное смещение мощностной нагрузки не может превышать 25% от номинала, который равен 1/3 общей мощности генератора. Исходя из этого, однофазный генератор, имеющий мощность 4,5 кВт, будет мощнее, чем трехфазный генератор на 10 кВт.
Инверторный генератор
Инверторный альтернатор имеет электронный блок управления, который способен обеспечить выработку электричества отличного качества, с отсутствием при этом каких-либо перепадов напряжения. Инверторные альтернаторы отлично подходят для питания таких потребителей, которые нуждаются только в номинальном напряжении.
Устанавливается инверторная система управления на синхронный альтернатор и действует в три ступени: производит напряжение с частотой 20 Гц; затем из него формирует постоянный ток 12 В; далее постоянный ток преобразуется в переменный номинальный, имеющий частоту 50 Гц.
Инверторные генераторы делятся на три типа по импульсному напряжению на выходе:
- Для самых дешевых моделей характерен прямоугольный импульс. Такие модели могут питать лишь строительные электроинструменты. Такой тип инверторов уже почти не продается, так как он имеет малую популярность и очень ограниченные возможности.
- Генераторы средней ценовой зоны могут обеспечить трапециевидный импульс. Это позволяет им питать довольно сложные бытовые электроприборы, такие как холодильник. Но для наиболее чувствительной техники такое качество напряжения часто оказывается недостаточным.
- При синусоидальном импульсе создаются самые лучшие условия для работы любых приборов – от самых простых до самых сложных. Синусоидальное напряжение имеет стабильные характеристики и точно соответствует всем параметрам электричества, которое поставляется центральными электросетями. Стоимость подобных инверторов гораздо выше, чем у двух других типов.
Достоинства генераторов-инверторов:
- гораздо меньший вес и размеры, если сравнивать с простыми генераторами такой же мощности;
- меньшая шумность во время работы, которая достигается за счет того, что изменяется скорость вращения ротора;
- очень малый расход топлива, который достигается с помощью электронного управления процессом выработки электроэнергии. Генератором производится такое количество энергии, которое требуется в данный момент всем потребителям, а его производительность уменьшается или возрастает при соответственном уменьшении или увеличении числа потребителей;
- так как в их основе лежит синхронный альтернатор, инверторы могут кратковременно снабжать высоким пусковым током энергоемкое оборудование. К тому же, у некоторых моделей генераторов-инверторов есть функция «режим перегрузки», при котором инвертор может производить мощности на 50% больше, чем номинальная. Но этот режим может действовать примерно 20-30 минут;
- хорошая наработка на отказ – около 3 тысяч часов.
Недостатки:
- максимальное время непрерывной работы составляет 8 часов;
- имеют более высокую стоимость по сравнению с не инверторными аналогами такой же мощности;
- довольно чувствительный к температурным перепадам электронный блок управления, а его ремонт достаточно дорог;
- максимальная мощность у генераторов подобного типа – 7,2 кВт, а моделей, имеющих большую мощность, нет.
Выводы
Все рассмотренные выше типы генераторов, кроме инверторных, могут применяться не только в маломощных бытовых моделях электростанций, но и в крупных генераторных системах, которые вырабатывают мегаватты электроэнергии.
openfile.ru
Как выбрать генератор (электростанцию)? «POWER-GARDEN.RU»
Электродуговая сварка – это наиболее распространенный вид сварки, когда электрод является одновременно источником дуги и газа, появляющегося при расплавлении флюса.
Сварочные электростанции (генераторы) с бензиновым двигателем – наиболее простые в эксплуатации агрегаты. Сварочные бензогенераторы менее требовательны к обслуживанию и нагрузке, обладают малым весом и небольшими габаритами. Они ориентированы, в основном, на бытовое и полупрофессиональное применение.
Дизельные сварочные генераторы, в отличие от бензиновых, более экономичные агрегаты, отличающиеся, к тому же, большим моторесурсом. При этом они требовательны к нагрузке, имеют большие габариты и вес. Цена сварочных дизельгенераторов значительно выше бензиновых аналогов, поэтому они используются в основном в промышленном производстве и строительстве.
Сварочные агрегаты подразделяются на: трансформаторы и выпрямители. Вольтамперная характеристика трансформаторов и выпрямителей является падающей: чем больше сила тока на выходе, тем меньше выходное напряжение.
Сварочные трансформаторы применяются для сварки низколегированных сталей и обеспечивают сварку плавящимися электродами с флюсом на переменном токе.
При сварке выпрямителями также используются плавящиеся электроды с флюсом, но на постоянном токе. Сварочные выпрямители обеспечивают более высокое качество сварного шва благодаря более стабильному горению дуги и применяются для сварки низколегированных и нержавеющих сталей.
Перед покупкой сварочного генератора (электростанции) в первую очередь необходимо сформировать эксплуатационные требования. Следует обращать внимание на технические характеристики как двигателя, так и сварочного модуля, при этом стоит учитывать предполагаемые условия эксплуатации, интенсивность и тип сварочных работ.
Мощность сварочного агрегата подбирается исходя из толщины металла, с которым предполагается работать. Правильный выбор сварочного генератора позволит получить Вам устойчивую дугу и глубокую проварку швов.
Инверторные генераторы (электростанции) – особый вид бензиновых и дизельных электрогенераторов, вырабатывающий наиболее качественный ток. Инверторные генераторы (генераторы инверторного типа, электростанции) обычно используются для бесперебойной работы сложного и/или дорогого электрооборудования (аудио- и видеосистем, электронно-вычислительной техники и др.), потому что использование инверторной технологии позволяет получить идеальный ток для подключения чувствительных потребителей.Суть инверторной технологии заключается в преобразовании инвертором (модулятором) вырабатываемого переменного тока в постоянный, после чего генератор инверторного типа (инверторная электростанция) максимально стабилизирует волновые колебания и вновь преобразует постоянный ток в выходной переменный, но уже лучшего качества – искажения синусоидальной волны составляют менее 2,5%.
Следует отметить, что высококачественный ток – далеко не единственное преимущество инверторных генераторов (генераторов инверторного типа, инверторных электростанций).
Во-первых, инверторные генераторы (по сравнению с обычными моделями) до 2-х раз меньше по своей массе и габаритам, поэтому многие называют их «портативными».
Во-вторых, генераторы инверторного типа, подстраиваясь под фактическую нагрузку, обладают высокой экономичностью. Дело в том, что инверторные генераторы (в зависимости от нагрузки) имеют автоматическую регулировку оборотов двигателя. Если нагрузка небольшая, то электростанция самостоятельно переключит двигатель на экономичный режим работы. Работа инверторного генератора лежит в нескольких режимах мощности, что позволяет в зависимости от нагрузки обеспечивать необходимое количество кВт в электросети.
В-третьих, генераторы (электростанции) инверторного типа характеризуются низким уровнем шума, что достигается благодаря помещению электростанций в пластиковый шумоизоляционный кожух или доукомплектованию специальными глушителями.
В-четвертых, инверторные генераторы более экологичны по сравнению с дизельными или бензиновыми аналогами. Дело в том, что инверторные электростанции оснащены современной высокоэффективной системой улучшенного сгорания топлива, которая существенно сокращает уровень вредных выбросов в атмосферу.
В-пятых, необходимо отметить высокую надежность генераторов инверторного типа. В их конструкции предусмотрены наиболее передовые способы защиты основных узлов и деталей (система автоматической регулировки оборотов двигателя, защита от перегрузки, датчик низкого давления масла), что позволяет существенно продлить срок их службы.
Инверторные генераторы (электростанции) производятся в мощностном диапазоне от 1 до 7 кВт.
Синхронный и асинхронный генераторы
Альтернатор – электрическая часть генератора (электростанции) – бывает 2-х типов: асинхронный и синхронный альтернатор.
Генераторы (электростанции) с асинхронными альтернаторами стоят дешевле, однако говорить о приемлемом качестве тока в этом случае нельзя. Кроме того, асинхронные генераторы (электростанции) плохо переносят пиковые нагрузки. Дело в том, что в момент запуска электродвигатели потребителей (холодильник, насос, электроинструмент) потребляют кратковременно трех-четырехкратную мощность, поэтому запас по мощности для генераторной установки крайне важен.
Синхронные генераторы (электростанции) отличаются более высоким качеством электроэнергии, а также способны переносить трех-четрырехкратные мгновенные перегрузки. В профессиональных и стационарных электростанциях устанавливаются исключительно синхронные и бесщеточные необслуживаемые альтернаторы признанных лидеров (французский Leroy Somer, итальянский Mecc Alte и Sincro).
Регуляторы напряжения - конденсаторы, трансформаторы, инверторы и AVR (автоматические регуляторы напряжения).
Важной составляющей любой генераторной установки является электрическая часть – альтернатор. Принцип действия альтернатора известен с момента открытия Майклом Фарадеем явления электромагнитной индукции и возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.
Для потребителя же важен не сам процесс, благодаря которому лампочка на кухне не только горит, но и не мигает. Существует ряд факторов, благодаря которым выходное напряжение может отличаться от заданного значения в большую или меньшую сторону. Такие отклонения вовсе не полезны для потребителей электроэнергии. Именно поэтому альтернаторы снабжают различными устройствами, призванными нивелировать скачки напряжения.
Конденсаторы, трансформаторы, инверторы и AVR (автоматические регуляторы напряжения) регулируют выходное напряжение генераторов, поддерживая его в заданных параметрах, тем самым улучшая качество производимой электроэнергии.
Выбор типа запуска генератора (электростанции)
Бензиновый бытовой генератор (электростанция), малой и средней мощности, который служит незаменимым помощником для работы и отдыха, помимо своей надежности и выполнения прямого предназначения, должен обладать удобством пользования, его приборы должны быть информативны, габариты невелики, а вес мал. При этом запускаться он может как автомобиль – «с ключа».
Как правило, генераторные установки большой мощности в силу объемного двигателя имеют электрический запуск, бытовые же генераторы (электростанции) чаще запускаются при помощи ручного стартера. И дело вовсе не в том, что производители генераторных установок решили позаботиться о физической форме владельцев выпускаемой ими техники, нет, попросту электрический стартер – это электромотор, который прилично весит, для использования которого нужна аккумуляторная батарея, промежуточные механизмы, которые тоже имеют свою массу. Да и цена конечного продукта не становится от такого удобства меньше. И все же, в линейке серьезных производителей бок о бок соседствуют модели одинаковой мощности, как с ручным, так и с электрозапуском. Необходимость такого модельного разнообразия требуется для подключения системы автоматического запуска, и без электростартера здесь не обойтись. Так что выбор за покупателем!
Дополнительное оборудование для генератора (электростанции)
Автоматические системы запуска для генератора, как следует из определения, призваны обеспечить запуск генераторных установок при отключении электроэнергии. Система представляет собой большую электрическую схему, которая при отсутствии напряжения в одном контуре замыкает контакты электростартера генераторной установки. Работа системы должна быть четко сбалансирована с работой электрогенератора.Система, ее пуск и наладка, порой сравнимы со стоимостью и так недешевой генераторной установки. Наибольшее распространение такой тандем получил на промышленных объектах, где требуется постоянная работа электроприборов, холодильного оборудования, контрольно-измерительного оборудования и т.д. Подобные объекты имеют резервное питаниеБ/ызфтЮ от дизельных или газовых генераторов (электростанций). В случае последних, установки по возможности подключают от магистральной газовой сети, а если это дизельные станции, то используют внешние топливные баки – резервуары, расположенные под землей.
Если установка запитывает объект, находящийся в населенном пункте, или предприятие, с рабочим персоналом, то обязательно используют шумоизоляционный кожух, который существенно снижает шум работающего двигателя. Звук выхлопа снижают за счет использования эффективных глушителей.
Конечно, стационарная установка резервного источника питания должна иметь четкое конкретное обоснование, в силу своей дороговизны. Да не все и строительные площадки возможно оснастить электроустановкой, питающей множество потребителей. Как следствие, в некоторых случаях большую роль играет мобильность генератора. Для бытовых нужд генераторы оснащаются рукоятками и набором транспортных колес, благодаря которым установку, массой более ста килограмм, может транспортировать один человек. В рамках промышленного использования, установки помещают внутрь специального контейнера, который перевозят на грузовом транспорте.
ИБП (Источника Бесперебойного Питания) – источник вторичного электропитания, автоматическое устройство, назначение которого – обеспечить подключенное к нему электрооборудование бесперебойным снабжением электрической энергией в пределах нормы.
Существуют следующие нормы в РФ (определенные в ГОСТ 13109-97), которые характеризуют электропитающие сети: напряжение 220В ± 10 %; частота 50 Гц ± 1 Гц; коэффициент нелинейных искажений формы напряжения менее 8 % (длительно) и менее 12 % (кратковременно).
К сожалению, такими параметрами обладает далеко не каждая электросеть и не только в РФ, поэтому ИБП получили широкое распространение как надежный источник кратковременного электроснабжения. Довольно часто ИБП используются в промежутке, когда центрального электроснабжения уже нет, а резервного еще нет.При выборе генератора (электростанции), прежде всего, необходимо:
- Определить, какой режим эксплуатации генераторной установки предполагается или, другими словами, для каких целей предполагается его использование. На практике электростанция необходима, если:
- Вы проводите много времени за городом (в коттедже или на даче), где перебои в электроснабжении не редкость;
- оборудование Вашего коттеджа или дачи, промышленного помещения или офиса требует бесперебойного питания;
- электроника в Вашем коттедже или на даче может запитываться только качественным током;
- Вам надо воспользоваться электрооборудованием, при этом источник электроэнергии отсутствует поблизости;
- Вы любите активный отдых на природе, бываете в экспедициях (пешком или на транспортном средстве), где нужна электроэнергия, чтобы приготовить еду, запитать мини-холодильник, зарядить мобильный телефон, осветить палатку и др.
- Рассчитать потребность в мощности генератора (электростанции), предварительно просуммировав количество потребителей и их мощность, не забыв сделать запас в 30-40% для пиковых нагрузок.
- Проконсультироваться со специалистами или самостоятельно определить необходимый уровень качества электроэнергии, требующийся для запитки потребителей, т.е. понять потребность в инверторном или не инверторном генераторе, в однофазном или трехфазном генераторе. Это условие, с одной стороны, поможет уберечь от преждевременного выхода из строя высокоточной аппаратуры, а с другой стороны, при отсутствии такой аппаратуры поможет сэкономить при выборе более простой модели генератора.
- Определиться с условиями эксплуатации генератора (электростанции). При стационарной установке генератора (электростанции) следует учитывать уровень шума, климатические условия, возможность периодического обслуживания, возможные акты вандализма. Данные условия определят комплектацию и оснастку генераторной установки, наличие всепогодного шумоизоляционного кожуха или его отсутствие.
Руководствуясь вышеперечисленными принципами, можно сделать осмысленную и правильную покупку, рационально потратив средства и время.
Мы очень надеемся, что наши советы помогут определиться с продукцией, подходящей именно под Ваши задачи и полностью удовлетворяющей Ваши потребности, и, как следствие, купить бензиновый (бензогенератор), дизельный (дизельгенератор) или газовый (газогененератор) генератор.
www.power-garden.ru
Как выбрать генератор (электростанцию) для дома, дачи или гаража
Август 14, 2014
Советы электрика4549 просмотров
Вы часто бываете на даче или живете в частном секторе, в котором часто отключается электроснабжение или у Вас гараж без электричества, тогда Вам не обойтись без автономного источника электроэнергии. В этой статье будут рассмотрены вопросы выбора генератора или электростанции. Обязательно ее прочтите внимательно до конца, что бы Вы смогли купить надежную электростанцию, подходящую для использования в ваших конкретных условиях.
Основные параметры выбора электростанции
- Вид топлива. Самые распространенные сегодня электростанции, работающие на бензине. Они выпускаются мощностью до 12 Киловатт и прекрасно подходят для работы в домах с частыми перебоями электроснабжения, а так же при небольших объемах работ в гараже или на стройке. Они компактные и не такие тяжелые, как дизельные электростанции.
Генераторы с двигателями на дизельном топливе значительно дороже бензиновых аналогов, но за то будет существенной экономия по топливу. Дизель моторы позволяют на портативные модели ставить более мощные генераторы до 20 Киловатт. А стационарные электростанции могут круглыми сутками работать без остановки. В последнее время стали выпускаться электростанции, работающие на природном или сжиженном газе. Но ввиду того, что их подключать могут только специалисты и возможности возникновения высокой опасности в случае утечки- Я не рекомендую их для периодического применения в доме, на даче или в гараже.
- Выходная мощность. Здесь не все так просто. Недостаточно сложить суммарную мощность всех электроприборов, а необходимо также при этом учитывать, что у электродвигателей большой пусковой ток, поэтому необходимо умножать на коэффициент потребляемую ими мощность:
- Для электродрели, болгарки и другого электроинструмента мощностью до 750 ватт- коэффициент 1.3.
- Для пылесоса или станков мощностью до 2.5 кВт- 1.4.
- Водяной насос — 1.3.
- Холодильник или бетономешалка мощностью до 1 кВт- 3.2.
Как правило, для бытовых нужд дома или для гаража достаточно мощности генератора в 5 Киловатт. Но если в доме есть электроплита, тогда- не менее 10 Киловатт. Рекомендую всегда брать хотя бы с 20 процентным запасом по мощности. Учитывайте, что многие производители хитрят и указывают максимальную мощность, при которой генератор работать может не более нескольких секунд. Поэтому при покупке обращайте внимание только на величину номинальной мощности.
- Рабочее напряжение, генератор может выдавать как однофазное напряжение 220 Вольт, так и трехфазное- 380 Вольт. Если в доме или на даче однофазный ввод и нет в гараже электропотребителей на 380 Вольт, тогда покупайте только однофазную электростанцию на 220 Вольт!
- Фирма производитель. Хорошо зарекомендовали себя такие производители электростанций, как французская компания SDMO, американская Cummins Engine или TALON / McCulloch , немецкие- Endress, EISEMANN, GEKO, японский -KUBOTA. Из отечественных марок лучшим выбором будет «Вепрь».
- Тип запуска электростанции. Самый дешевый вариант с ручным запуском с помощью шнура для маломощных генераторов. При заводке необходимо сильно и быстро потянуть за рукоятку шнура стартера.
Если купить более дорогую модель с электрическим стартером, тогда для запуска достаточно просто повернуть ключ. Если же планируется использовать генератор, как автоматический резервный источник, тогда покупайте модель с автозапуском, который при пропадании напряжения в электросети самостоятельно запустит электростанцию и затем ее отключит после возобновления электроснабжения. Учитывайте, что модели с автозапуском должны устанавливаться в отапливаемом помещении или в кожухе с подогревом, потому что автоматика работает при температуре окружающей среды выше +5 градусов C°. - Время работы без дозаправки. Зависит от величины топливного бака и потребления двигателем внутреннего сгорания. Вы должны знать, что самый минимальный расход будет на холостом ходу и он будет расти одновременно с увеличением нагрузки.
- Тип генератора- синхронный или асинхронный. Более подробно об этом читайте в нашей предыдущей статье.
Выбор по дополнительным возможностям
Стоит ли за них доплачивать решать Вам. Перечисление будет в порядке уменьшения их значимости.
- Защита от перегрузок, коротких замыканий в электросети.
- Время непрерывной работы.
- ЖК экран, отображающие основные параметры и величины работы.
- Защита от атмосферного воздействия.
- Наличие кожухов— шумоизоляционных и защитного.
- Дополнительные глушители.
- Увеличенный или выносной топливный бак.
- Возможность удаленного запуска.
- Дополнительные приспособления для перехода на работу сжиженном газе.
- Система охлаждения: воздушная или принудительная жидкостная.
Отдельно следует отметить более дорогие новинки- инверторные электростанции. 
Они обеспечивают высокую стабильность напряжения и меньший расход бензина, благодаря изменению оборотов двигателя. Инверторные электростанции работают тихо. Они компактнее и легче других типов генераторов.
jelektro.ru
