бензогенератор инверторный что это такое
Инверторный генератор – надежный источник электроэнергии
Содержание:
Принимая решение купить портативную электростанцию для подключения компьютеров, систем сигнализации или медицинской техники, следует помнить о том, что эти электропотребители очень чувствительны к скачкам напряжения. Обычные бензогенераторы или дизельные генераторы не способны выдавать стабильный ток, поэтому приходится дополнительно устанавливать стабилизатор напряжения. Более практичным является другой вариант – инверторный генератор. О его преимуществах и расскажем далее.
Принцип работы установки инверторного типа
Особым отличием этой техники является инверторный блок, состоящий из выпрямителя, преобразователя и микропроцессора. Такие генераторы еще называют «цифровыми».
Работает инвертор следующим образом: выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, фильтруются пульсации и ток сглаживается с помощью емкостных фильтров. Колебания электроволн стабилизируются, ток снова преобразуется в переменный и подается на подключенную нагрузку. На выходе получается идеальная синусоида, что свидетельствует о качественном токе.
Подключая технику к инверторному генератору, Вы можете быть уверены в том, что напряжение будет стабильным в течение всего времени работы, и не возникнет случайных отключений или поломок. Кроме того, если подключать осветительные приборы, то лампочки будут светить без мерцания, особенно важно стабильное напряжение для ламп дневного света.
Неоспоримые преимущества
Качественный ток – главный, но далеко не последний аргумент в пользу электростанций инверторного типа. Но прежде чем переходить к перечислению достоинств инверторных установок, разберемся, какие требования обычно предъявляют к генераторам. Больше всего покупателей заботит вопрос расходов на топливо. И нужно, чтобы он не занимал много места. Инверторные установки действительно соответствуют этим требованиям и не только:
Благодаря этим качествам, инверторные установки пользуются огромной популярностью как в бытовой, так и в профессиональной сфере.
Где пригодится инверторный генератор?
Покупают портативные электростанции в частные дома, дачи, офисы, на предприятия и строительные участки, в мастерские, больницы и магазины. Стоит отметить, что данное оборудование может применяться как резервный источник электроэнергии или как основной (при условии непродолжительных работ). Время использования в день у разных моделей генераторов составляет 3 – 6 часов, для круглосуточного электроснабжения они не предназначены.
Итак, если Вы планируете подключать к инверторному генератору одну или две единицы техники и несколько лампочек, обратите внимание на модели мощностью 0,7 – 2 кВт. Они обладают небольшим весом, всего 12 – 15 кг и, как правило, имеют ручки для переноски, поэтому их можно брать в загородные поездки, походы, на дачу. Если нужен более мощный источник электроэнергии, чтобы запитать сварочный аппарат, насос или медицинское оборудование, лучше отдать предпочтение станциям мощностью до 5 кВт. Они чуть больше по размерам и весят от 60 до 90 кг, зато способны обеспечить работу большего количества потребителей. Некоторые из них оснащаются колесами для удобства перемещения.
Чтобы Вам было легче определиться с мощностью генератора, воспользуйтесь электронным калькулятором, который располагается в поле «Выбор по параметрам» в каталоге товаров. Заранее зная, какие приборы будут подключаться, Вы сможете подобрать подходящую модель. Купите инверторную станцию в нашем интернет-магазине, и Вы сможете в любое время и в любом месте получать электроэнергию для эффективной работы техники!
Инверторный генератор или обычный: что лучше
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:
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:
Далее рассмотрим принципиальные отличия в работе генераторов, поскольку они обеспечивают различное качество электрической энергии, влияют на экономичность и массу миниэлектростанции.
Электрическое напряжение сети переменного тока должно удовлетворять следующим условиям:
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.
Производители не рекомендуют использование обычных генераторов при работе с нагрузкой, которая составляет менее 25% от номинальной.
Инверторный генератор
У инверторного генератора используется тот же самый принцип выработки электроэнергии. Отличие заключается в том, что выходное напряжение генератора не идет сразу потребителю. В первую очередь, напряжение преобразуется в постоянное при помощи выпрямителя, сглаживается фильтрующим конденсатором, а затем поступает на инвертор для преобразования в переменное. В состав инвертора входят мощные транзисторные ключи, управляемые схемой на микроконтроллере.
Подобная схема построения имеет следующие преимущества:
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:
Недостатки инверторного генератора
Обладая превосходными электрическими параметрами и высокой экономичностью, инверторные генераторы имеют недостатки, которые следует учитывать при выборе:
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.
Советы по выбору
Многообразие представленных моделей на рынке затрудняет выбор необходимого устройства. Обычно на первом месте стоит величина допустимой мощности нагрузки. Помочь в этом могут следующие данные по величине мощности:
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:
Классическая миниэлектростанция более пригодна, если:
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
Инверторный бензогенератор: все преимущества и нюансы выбора
Автономный источник электропитания относится к аксессуарам, без которых трудно обойтись владельцу дачного участка или частного подворья, особенно в сельской местности. Мобильные генераторные агрегаты, представленные сегодня на рынке, способны удовлетворить любые запросы. Ассортимент продукции этого сегмента постоянно расширяется, продолжая завоевывать новые категории потребителей.
Значительную роль в этом процессе сыграло развитие инверторных технологий и их внедрение в схемотехнические решения при построении автономных бензиновых агрегатов.
Инверторный бензогенератор – это продукт высоких технологий, способный обеспечить выработку переменного напряжения синусоидальной формы, стабилизированного в широком диапазоне мощности нагрузки.
Общие сведения
Автономные бензиновые генераторы имеют различные виды исполнения и ряд номинальных мощностей, в зависимости от их предназначения. Условно их можно разделить на три группы по мощности, и соответственно, по весу и габаритам.
Портативные агрегаты. Представляют собой носимые устройства, имеющие вес до 30 кг и мощность до 3 кВт. Конструктивно напоминают небольшой чемоданчик. Такой инверторный бензиновый генератор может стать бесценным помощником на даче, в поездках на природу, рыбалку, в туристических путешествиях. Мощности такого агрегата достаточно для освещения (при использовании энергосберегающих ламп, достаточно большого пространства), портативной электроплиты для приготовления пищи, питания теле- и радиоаппаратуры, подзарядки автомобильного аккумулятора и т.п.
Установки средней мощности. Такие агрегаты обычно имеют рамную конструкцию, для удобства перемещения оснащены колесиками. Их мощность достигает 6 кВт, вес до 100 кг. К этим устройствам могут подключаться небольшие сварочные инверторы, электроинструмент, насосные агрегаты, бетономешалки, подъемные приспособления и другие механизмы, имеющие электропривод.
Генераторы этого класса могут оказать неоценимую помощь частным предпринимателям или бригадам, осуществляющим строительство небольших объектов вдали от источников электроснабжения.
Мощные генераторные установки. Вес агрегата может превышать 100 кг. Номинальная мощность около 10 кВт. Такие устройства чаще всего используются в качестве бензиновых генераторов для частного дома или объекта с повышенными требованиями к категории электроснабжения. Такой бензогенератор инверторного типа может управляться автоматически.
Устройство и принцип работы
Исходным источником мощности инверторного агрегата, впрочем, как и генератора классической компоновки, служит двигатель внутреннего сгорания. На одном валу с ним находится ротор трехфазного электрического генератора. Напряжение, снимаемое с выводов генератора, выпрямляется, сглаживается конденсаторными фильтрами и поступает на вход собственно инвертора.
Инвертор, работая под управлением микроконтроллера, формирует переменное напряжение синусоидальной формы частотой 50 Гц и стабилизированное по амплитуде. На картинке, представленной ниже, наглядно продемонстрированы этапы преобразований.
Казалось бы, все просто. Только наверняка не всем понятен смысл двойного преобразования напряжения. Любой электрик скажет, что кроме дополнительных потерь это ничего не принесет. И будет прав, если не учитывать следующее обстоятельство.
Генератор, работающий в составе инверторного агрегата, имеет многополюсную конструкцию. Частота вырабатываемого им тока может достигать 100 кГц. За счет увеличения генерируемой частоты, удалось снизить его массу и габариты в несколько раз. На картинке ниже представлено примерное соотношение размеров генераторов
Сформулируем, что отличает инверторный бензогенератор от обычного:
Критерии выбора
Выбор бензинового инверторного генератора начинается с ответа на вопрос: для чего он нужен? Главным критерием выбора является выдаваемая электрическая мощность, часто к решающим факторам относятся также габаритные размеры и вес.
Предположим, целью приобретения бензиновой электростанции служит обеспечение напряжением кратковременных выездов на дачный участок, пикник или в турпоход. Если при этом, багажник малолитражки забит «под завязку» всяким скарбом и лишнего места нет, вас может устроить инверторный бензиновый генератор 1 квт. В случае, когда вес и габариты устройства играют главную роль, следует рассмотреть вариант с двухтактным двигателем внутреннего сгорания.
Такой генератор может оказаться меньше и легче тех, что используют четырехтактные двигатели, да и выигрыш в цене будет ощутим. Следует только учесть, что нормальная продолжительность работы и общий ресурс четырехтактного бензинового двигателя выше двухтактного.
Если у вас более вместительный автомобиль, а в своих поездках вы хотели бы иметь возможность приготовить еду, не разжигая костер, одновременно обеспечив освещение и питание звуковоспроизводящих устройств, ваше внимание должен привлечь инверторный бензиновый генератор 2.5 квт. Генераторы такой мощности могут использоваться также в качестве резервного источника питания, позволяющего пользоваться освещением и смотреть любимую телепередачу при отключении электропитания.
Для выбора генератора в качестве полноценного резерва при отключении электроэнергии, позволяющего пользоваться всеми имеющимися в доме электроприборами, следует посчитать общую их мощность.
Узнать о том, какой бензогенератор лучше выбрать для газового котла вы можете в специальной статье на нашем сайте.
Про японские бензогенераторы, их преимущества и недостатки, а также про актуальные модели бензиновых генераторов японских фирм читайте в статье по ссылке: https://voltobzor.ru/yaponskie-benzogeneratory-prostota-i-praktichnost.
Инверторные бензогенераторы – преимущества
Конструктивные особенности генераторов инверторного типа определяют их функциональное отличие от агрегатов традиционной конструкции.
Сформулируем преимущества инверторных бензогенераторов:
Примечание. Электрические машины, вырабатывающие электроэнергию, начиная с мощных турбогенераторов электростанций, заканчивая маленькими автономными электростанциями, генерируют переменное напряжение, изменяющееся во времени по синусоидальному закону. Это обусловлено их конструкцией. Но это в теории. На практике, синусоида любого реального генератора имеет некоторые изъяны. Любое нарушение синусоиды напряжения сопровождается появлением определенного набора гармонических составляющих, то есть, колебаний с частотой, кратной несущей (50 Гц). Присутствие в напряжении высших гармоник регламентируется таким показателем качества электроэнергии, как коэффициент гармоник. Наличие высокочастотных составляющих в промышленном напряжении создает помехи в работе некоторых электронных устройств, что может привести к сбою разнообразных систем, от медицинских, до военных.
Актуальные модели
Рассмотрим характеристики некоторых популярных моделей инверторных генераторов.
Patriot 3000i — популярный инверторный бензогенератор до 3 квт.
Агрегат имеет номинальную мощность 3кВт, его вес составляет 30 кг. Бензиновый двигатель объемом 149 см 3 имеет ручной запуск. Емкость топливного бака составляет 5,7 литра. Запаса топлива хватает не менее чем на 5,5 часов непрерывной работы. При малой нагрузке дополнительной экономии топлива можно добиться, включив на лицевой панели тумблер «Eco». Средняя цена – 40999 рублей.
Hyundai HY3000Si (См. фото) — инверторный бензиновый генератор, отзывы потребителей о котором утверждают, что это лучший агрегат в своем классе, хотя и дороговат.
Мощность этого очень компактного устройства – 2,8 кВт при весе конструкции 29 кг. На корпусе имеется две розетки 220 Вольт, а также дополнительный выход напряжения 12 Вольт. Средняя цена составляет 47992 рубля.
DDE DPG2101i – очень экономичный генератор, имеющий расход бензина не более 1 литра на час работы. Генератор имеет мощность 2,4 кВт. Отсутствие пластикового корпуса, эффективно поглощающего шум при работе, сделало этот экземпляр одним из самых «голосистых». Однако, по мнению многих потребителей, этот недостаток с лихвой компенсируется весьма доступной ценой, сравнимой с ценами на обычные бензогенераторы. Средняя цена данного агрегата – 18490 рублей.
Заключение
Подводя итог, можно сказать, что бензиновый генератор инверторного типа может успешно решать задачи электроснабжения как бытовых потребителей, так и небольших производственных объектов.
Учитывая свойство инверторных генераторов производить напряжение повышенного качества, следует подчеркнуть особое значение их использования для автономного питания сложной электронной аппаратуры, чувствительной к высокочастотным помехам.
Что касается бытовых потребителей, решающими факторами, определяющими выбор такого агрегата, могут стать малые размеры и вес этих устройств по сравнению с их классическими аналогами. Не последнюю роль играет также экономичность и пониженная шумность во время работы. Эти свойства обусловлены функционированием инверторных генераторов на пониженных оборотах и наличием у них специальных шумоизолирующих корпусов.