Инверторный генератор: плюсы, минусы и особенности. Инверторные генераторы: принцип работы, особенности, преимущества

Некоторые модели бытовой техники чувствительны к перепадам напряжения. Даже небольшой скачок мощности может привести к быстрому выходу из строя. К такому оборудованию относятся:

• энергозависимые газовые котлы
• компьютеры
• телевизоры
• циркуляционные насосы и т.д.

Приобретая автономную станцию для выработки электроэнергии необходимо учитывать этот аспект. Для безопасного электроснабжения лучше всего выбрать генератор инверторного типа, работающий на бензине. Инверторные бензиновые электрогенераторы на выходе выдают стабильное «качественное» напряжение и являются оптимальным решением.

Что такое бензиновый инверторный генератор

1. Преобразователь сначала трансформирует ток в постоянный, чем и стабилизирует его показатели. Но такое электронапряжение не пригодно для работы бытовых приборов, по этой причине узел приступает ко второй основной функции.
2. Преобразователь трансформирует постоянный ток обратно в переменный. При этом на выходе получается напряжение с нормативными показателями и идеальной формой волны.

Что удается получить, используя бензиновый инвертор – генератор для обеспечения электричеством частного дома или строительной площадки? Какие преимущества дает установка инверторного бензогенератора?

• Стабильное напряжение сети - качество тока регулируется специальным микропроцессором, что позволяет снизить вероятность скачков и помех напряжения. Бензиновый инверторный генератор с автозапуском-электростартером обеспечивает наиболее плавный пуск подачи тока при отключении основного источника питания.
• Экономичный расход топлива - обороты двигателя регулируются точной автоматикой и самостоятельно выставляются по мере необходимости в подаче напряжения. Бензогенератор инверторного типа, таким образом, снижает расход топлива на 10-15%, что существенно влияет на стоимость получаемой электроэнергии.
• Комфортная и легкая эксплуатация - как уже отмечалось стоимость такой модели несколько выше обычного оборудования, но цена полностью оправданна. Пользователь получает устройство в кожухе, который снижает шум и вибрацию, а также систему позволяющую снизить количество вредных выбросов. Дополнительное удобство при эксплуатации добавляют удобный корпус, ручки для переноса станции и колесики, размещенные внизу, для транспортировки.

Бензиновый генератор-электростанция инверторного типа может использоваться для обеспечения электроэнергией компьютерной и другой техники, и даже медицинского и другого чувствительного оборудования. Инверторные модели бензогенераторов надежны и имеют высокую степень защиты.

Принцип работы инверторного бензогенератора

В результате трансформации тока в постоянный, и обратно в переменный, и получается напряжение соответствующее высоким техническим характеристикам.

Если учитывать, что двигатель испытывает постоянную нагрузку на поршневую систему, а также вопросы экономичности и надежности, становится очевидным, что 4-х тактный бензиновый инверторный электрогенератор с автозапуском является одной из самых надежных моделей. Эксплуатационные характеристики 4-х тактных двигателей позволяют использовать генераторы для подключения к сварочному оборудованию.

Как выбрать инверторный бензогенератор

• Компактность - самые лучшие четырехтактные портативные инверторные бензиновые мини-генераторы могут переноситься в руке. Портативные бензогенераторы инверторного типа имеют компактные размеры и легко помещаются в багажнике автомобиля. Мини-генератора достаточно, чтобы обеспечить стабильное напряжение в 1-2 кВт.
• Качество двигателя - все инверторы укомплектованы двухтактными и четырехтактными бензиновым мотором. Относительно того, какой именно двигатель лучше, мнения часто расходится. Но практика доказывает, что инверторная бензиновая электростанция с 4-тактным двигателем имеет длительный срок эксплуатации, может работать долго без отключения (благодаря жидкостному охлаждению) и, как правило, более производительная.
• Промышленные и бытовые станции:
  1. бытовые модели являются непрофессиональными, их рекомендуют использовать исключительно для разовых компенсаций отсутствия напряжения в сети.
  2. промышленное оборудование предназначено для интенсивной эксплуатации в качестве альтернативного источника питания в виду отсутствия ЛЭП.

Отличием инверторного бензогенератора от простого бензогенератора является то, что инверторный может использоваться для . Применение обычных станций для сварочного аппарата является нарушением условий эксплуатации.

Какой бензогенератор лучше, инверторный или обычный

• Напряжение от инверторных генераторов полностью соответствует необходимым техническим характеристикам.
• Для работы бытовых приборов инверторное оборудование создает оптимальные условия для работы. Скачки напряжения полностью отсутствуют. Стабильность напряжения позволяет подключить к станции практически любую, даже самую чувствительную технику.
• Инверторные станции с АВР обеспечивают плавный пуск напряжения в случае аварийной ситуации.

Основная причина, по которой приобретают инверторные модели, состоит именно в высоком качестве их работы. Так как в генераторах использующих инверторный принцип работы устанавливаются дополнительные узлы и микросхемы, стоят они приблизительно на треть дороже.

Сроки эксплуатации инверторов при соблюдении рекомендаций производителя в несколько раз больше чем у обычных генераторов. Для увеличения производительности потребуется регулярно менять масло для бензогенераторов, а также проводить дополнительное сезонное обслуживание и ремонт по необходимости.

Инверторные модели более надежны и просты в эксплуатации, к тому же к ним можно подключать чувствительное к перепадам напряжение оборудование.

«Чудо-генератор», «балконная электростанция», «друг туриста» «квартирный помощник» - как только не называют сегодня украинцы, полюбившиеся им . В этих ласковых и восторженных названиях отражается сама суть генератора-инвертора: да, он действительно чудесный, маленький и тихий, а ток выдает самого высокого качества. И да, его без проблем можно установить на балконе высотки или даже в кладовке, если она вентилируется. И снова да - он идеален в походе и на пикнике, комфортнее и удобнее (а еще и, ого как! экономнее) не сыскать.

Инверторный генератор - это лучший на сегодняшний день резервный или постоянный источник электроэнергии. Такой аппарат представляет собой небольшую генераторную установку, которая способна вырабатывать максимально возможное высшее качество электрической энергии, удачно преобразуя её в стабильное напряжение, которое не будет подвергаться перепадам. Часто инверторным генераторам присваивают еще название «цифровые», так как они являются удачным воплощением нынешнего века - века цифры, и до предела напичканы различными электронными схемами для регулировки.

Таблица популярных мощностей инверторных генераторов:

ОТЛИЧИЕ ИНВЕРТОРНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ОТ ОБЫЧНЫХ

В момент работы обычный генератор выдает электрическую энергию, которая, по своим техническим данным, не всегда не соответствует нужному уровню питания некоторых сверхточных приборов, а также часто нуждается в поддержании постоянных хороших оборотов двигателя, в итоге чего происходит высокий расход топлива. Инверторный генератор способен выдавать «идеально чистое» напряжение.

Дело в том, что обычный альтернатор генерирует грубый выходной сигнал, а инверторный задействует преобразователь вместе с регулятором. Благодаря преобразователю переменный ток становится постоянным, а с помощью регулятора выравниваются все показатели тока. Потом такой ток опять преобразуется и стаёт переменным, но ещё более «чистым» (отклон синусоиды не выше 2,5%). Контроль тока в точке выхода также регулируют цепи «обратной связи», поэтому мы имеем в итоге стабильную частоту и качественное напряжение. Указанная связь осуществляет и контроль оборотов двигателя, а простой генератор имеет прямое подключение к мотору.

Рис. Принцип работы инверторного альтернатора

Инверторный агрегат уникален еще и тем, что способен подстроится под возникшую нагрузку. К примеру, если в электрической цепи находится только один прибор с потреблением 1кВт, а генератор рассчитан на 2кВт, то его работа автоматически становится на 50% меньше. Топливо в таком случае будет меньше расходоваться (до 40%), а если увеличить нагрузку при помощи подключения дополнительного прибора, то обороты двигателя увеличатся самостоятельно. В результате, энергии тратится столько, сколько нужно, и бензина, соответственно - тоже.

Основные преимущества инверторных генераторов:

1. Высококачественный ток.

Еще несколько лет назад бытовые электроприборы были попроще, а электроника не настолько популярна. Сегодняшний бум продаж цифровой электроники требует поступления качественного тока повсюду - в доме, в квартире, в офисе. Дорогостоящие компьютеры, ноутбуки, принтеры, модемы, телефоны, сигнализация, холодильники и телевизоры обладают нежнейшими электронными внутренностями: любой перепад напряжения для них губителен. Только инверторный аппарат обеспечит любой прибор качественным током в необходимом количестве.

2. Экономия на топливе.

За счет регулировки оборотов двигателя при помощи автоматики, инвертор сам устанавливает уровень количества электрической энергии. Поэтому перебор потребления топлива исключён, используется ровно столько, сколько требуется в текущий момент и значительно уменьшается износ механизмов. Инвертор использует на 1 кВт электроэнергии в час в четыре раза меньше бензина, чем обычный генератор, поэтому сэкономить топливо проще простого.

3. Компактность.

Маленькая микропроцессорная плата размером со спичечный коробок, не нуждается в тяжелых обмотках и габаритной вентиляции. Поэтому, в сравнении с обычными генераторами, они имеют габариты раза в два-три меньшие, и это при том, что мощность их остаётся неизменной. Вес электростанции, соответственно, тоже меньше и поэтому их очень удобно транспортировать. Некоторые генераторы настолько лёгкие, что их можно переносить в руках, держа за ручку, как небольшой чемоданчик.

4. Пониженный шум.

Каждая инверторная станция оснащена специальным защитным кожухом, который снижает уровень шума до минимума (не более 66 дБ). То есть, инвертор не «грохочет», а тихо «урчит», что очень приятно для собственного слуха, а в большой высоте, в соседних квартирах его почти не слышно.

5. Стойкость к внешним факторам.

Многие модели аппаратов можно использовать под открытым небом и под дождём, снегом, так как корпус с IP23 защитой (не допускает попаданий влаги и пыли в механизм).

Обратим внимание на минусы:

Купить инверторный генератор для дома, квартиры или офиса - самое правильное решение, и он чудо-как-хорош, но все-таки некоторые минусы этой покупки существуют, и мы не вправе скрыть их от вас.

1. Высокая цена.

За компактность и удобства надо платить, поэтому цена на генератор в несколько раз выше обычных аналогов. Данный генератор дороже обычного трансформаторного генератора где-то в 2-2,5 раза. Но просчитайте экономию в будущем: ваша дорогостоящая электроника не плавится, ее не нужно нести в ремонт или выбрасывать, а бензина нужно намного меньше.

2.Ограничен выбор.

Модельный ряд таких аппаратов достаточно мал и выбора практически нет. Но было бы желание! Специалисты нашего интернет-магазина С торгом всегда помогут приобрести инверторную мини-электростанцию от таких известных и высококачественных брендов, как американская ТМ Weekender, японская Honda или южнокорейская компания Hyundai.

3.Ограничение по мощности.

В основном эти генераторы не превышают мощность в 8 кВт, хотя и этого вполне хватит для бытовых нужд. Например, для выезда на природу хватает мощности однокиловаттного генератора, а для питания самых нужных электроприборов в доме - 2-3 кВт мощности тоже достаточно. Инверторные генераторы мощностью 5 кВт способны осветить и обогреть небольшой частный дом, а 7-8 кВт - большой жилой дом с электронасосом, обогревом комнат и множеством электроприборов.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНВЕРТОРНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

Инверторные электрогенераторы имеют следующую классификацию:

1. По мощности:

• Портативные. 1-3 кВт мощности и весом 8кг, переносной инверторный генератор имеет вид маленького чемоданчика и очень удобен в переноске (типа Weekender-x950).
• Средние. Мощность их составляет не более 6 кВт и весят до 100 кг. Они напоминают моноблоки и обычно имеют раму с удобными транспортировочными колёсиками.
• Тяжёлые. В них мощность может достигать и до 9 кВт, а вес свыше 100 кг. Обычно служат для профессионального использования в условиях больших потребностей электроэнергии.

2. По способу управления:

• Ручной запуск. Поскольку инверторы легкие по весу, то никаких трудностей с ручным запуском (продергивание на себя вытяжного тросика) не возникает. Система зажигания усовершенствована так, что инвертор хорошо запускается вручную даже в холодную погоду.

• Электростарт. Некоторые модели инверторных генераторов оснащены кроме ручного пуска еще и электростартером. Запуск осуществляется с помощью простого поворота ключа зажигания. Это очень удобно, особенно при низких температурах.

• Дистанционные. При желании вы можете купить инверторный генератор с дистанционным запуском. Он включается с помощью пульта с антенной. Это комфортно и в доме и на природе, поскольку не нужно поднимать и идти к генератору.

• Возможность установки АТС. Также, некоторые пользователи заявляют, что есть возможность установки ATS и на практике никаких неудобств с этим не было. Блок автоматического ввода резерва следует приобрести отдельно и встроить его согласно инструкции. Для этого генератор должен быть оснащен электростартером.

3. По типу строения:

• Открытый корпус. Среди инверторов достаточно небольшой выбор аппаратов открытого типа, то есть установленных на раме. Открытое исполнение в основном нацелено на жесткие условия эксплуатации и усиленные нагрузки.

• Закрытый корпус. В основном все модели инверторных генераторов выпускаются в шумопоглощающем корпусе с высоким классом защиты от пыли, грязи и влаги. Инверторы с закрытым корпусом способны работать в любых условиях.

ГДЕ ОПТИМАЛЬНЕЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ИНВЕРТОРНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

1. Инверторные бензогенераторы широко применяют в кофемашинах, которые в большом количестве расположены как по городу Киеву, так и в других городах Украины. И не только для кофе - компактные и надежные инверторы с успехом используются на любых выездных объектах с реализацией различной продукции. В небольших стационарных магазинах от них питаются холодильники, морозилки, грили, электрочайники и другие приборы.

2. Чувствительные бытовые приборы и разномастную электронику в квартире многоэтажного дома можно доверить только инверторному генератору. Его тихая работа не потревожит обитателей соседних квартир. Любой пользователь сети интернет может зайти на сайт YouTube и ознакомится с рекомендациями правильной установки аппарата на балконе в квартире многоэтажки. Токсичных газов от сжигания бензина немного, поскольку инвертор очень экономный. Если балкон застеклен, выхлопные газы выводят на улицу с помощью специального патрубка. Также можно и выводить выхлопы от генератора, установив его в кладовке или другом помещении в квартире. Но установка непосредственно в местах проживания не рекомендуется, поскольку прибор издает электромагнитные колебания, что может вызывать повышения давления у человека и головную боль.

3. Популярны инверторные устройства и в условиях кемпинга, на рыбалке, во время охоты, путешествий и туризма. Всё благодаря их компактности и надёжности. В общем, при выезде на природу, грузите в багажник палатку, спальник, мангал и синий чемоданчик-инвертор с логотипом Weekender или Hyundai, и комфортный отдых будет обеспечен.

4. Благодаря отличной синусоиде тока и бесперебойной ровной подаче напряжения, такие устройства работают в медицинской сфере, в клиниках и лабораториях, где установлена высококлассная аппаратура. Они хорошо служат на различных предприятиях для подачи электроэнергии к цифровой и другой высокоточной и чувствительной к перепадам напряжения технике. На фирмах или в офисах их можно установить даже в помещении, где работают люди, ведь выхлоп их газов ничтожен. Но это при условии, что работать генератор будет недолго, а помещение хорошо проветривается.

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ

Нешумные и экологически чистые, небольшие и надежные инверторные генераторы стоит покупать, ведь они явно превосходят обычные аналоги по многим показателям. Их компактность и обеспечение стабильной подачи электроэнергии заслуживают самой высокой оценки. Цена инверторного генератора хоть и достаточно высокая, но, поверьте, он стоит этих денег, а к тому же быстро себя окупит.

В пользу инверторных генераторов говорит то, что их покупают не только как резерв (когда выключают электричество) и не только, как стационарную электростанцию туда, где нет энергоснабжения. Представьте себе, что есть пользователи, которые настолько переживают за свою аппаратуру, что покупают специально для нее генератор, боясь наших отечественных слабых и посаженных сетей. Ведь скачок в сети может сжечь дорогущую электронику мгновенно, а вот инвертор никогда такого скачка не выдаст - он всегда стабилен.

Популярные модели инверторных генераторов:

Рекомендуем к просмотру видео-обзор "Как выбрать инверторный генератор":

Современная промышленность в области электротехники предлагает сегодня массу различного генераторного оборудования, которое отличается ни только ценой, но и принципом по которому происходит генерация электроэнергии. Поэтому, когда речь заходит о покупке или аренде мобильной генераторной технике, у многих может возникнуть вопрос по этому поводу, а также желание сравнить преимущества техники разных типов, в данном случае инверторных и обычных генераторов, построенных по классической схеме.

Особенности и преимущества «классического» генератора

Обычный генератор с классической схемой генерации электроэнергии - это устройство, которое использует углеводородное топливо в качестве основного источника энергии, которая механическим путем преобразуется в электрическую.

Топливо (газ, бензин, дизельное топливо) используется для приведения в движение двигателя, который непосредственно соединяется с альтернатором (электрогенератором переменного тока). Альтернатор преобразует механическую энергию двигателя в электрическую за счет системы постоянных магнитов и обмотки ротора.

Качество вырабатываемой электроэнергии напрямую зависит от стабильности работы двигателя, поэтому он должен вращаться с постоянной скоростью. В этом и состоит основной недостаток конструкции такого генератора. Обычный генератор может быть очень неэффективен, в зависимости от режима работы.

Основная проблема - это высокий расход топлива при неполной загруженности, особенно при длительной эксплуатации в этом режиме. Данный факт необходимо учитывать, потому как аренда дизельного генератора или его покупка, в конечном счете, может оказаться весьма дорогостоящим удовольствием во время эксплуатации. По этой причине необходимо подбирать генератор строго по мощности нагрузки.

Другими словами, когда вы используете арендованный генератор мощностью 7 кВт на даче или пикнике, чтобы смотреть телевизор или слушать музыкальный центр, то вы расходуете большое количество топлива с невероятно низкой эффективностью.

Однако только неэффективным расходом топлива проблемы не ограничиваются. У обычных генераторов существует и другая проблема. Которая заключается в образовании сажи в двигателе при эксплуатации оборудования на неполной загруженности, что приводит к преждевременной необратимой поломке двигателя.

Многие производители явно указывают в инструкции по эксплуатации, что нагружать генератор меньше 25% строго запрещается, также приводится и время в течение которого генератор может эксплуатироваться в таком режиме (обычно указываются часы в год). Надо сказать, что это основная причина большого числа жалоб от покупателей, которые сводятся к тому, что бытовой генератор работает год-полтора, а потом приходится покупать новый (инструкции толком мало кто изучает досконально).

Не смотря на описанные минусы у генераторов классической схемы производства электроэнергии есть одно неоспоримое преимущество, которое оставляет далеко позади своих более технологичных собратьев. Это преимущество заключается в практически неограниченных возможностях по спектру мощностей, а также невероятно высокой надежности и долговечности при использовании на полную мощность и регулярным проведением ТО. При этом стоимость обычного генератора значительно меньше инверторного той же мощности.

Особенности и преимущества инверторного генератора

Инверторный генератор - это также генератор переменного тока (дизельный или бензиновый), но принцип выработки электроэнергии у него значительно отличен от классической схемы. Инверторный генератор не выдает электроэнергию напрямую, а накапливает ее в аккумуляторной батарее, которая встроена в конструкцию устройства.

Принцип работы инверторного генератора следующий: сначала альтернатор производит переменный ток высокой частоты и преобразует его в постоянный с использованием силовой электроники и заряжает им батарею. На следующем этапе электроэнергия из батареи преобразуется при помощи инвертора в электроэнергию переменного тока нужного напряжения и частоты (220В / 50Гц).

Благодаря такой схеме получения электроэнергии инверторный генераторы крайне эффективны в вопросе расхода топлива. Вся суть в том, что данному генератору нет необходимости поддерживать точно заданную скорость вращения двигателя. Поэтому при малых нагрузках и топлива расходуется гораздо меньше. Также это позволяет делать конструкцию устройства более легкой и компактной, так как можно использовать двигатель меньших размеров и мощности. Другое важное преимущество - это практически бесшумная работа устройства по сравнению с обычными генераторами.

К недостаткам инверторных генераторов можно отнести цену, которая значительно превышает выше стоимости обычных «классических» генераторов, а также особенность конструкции, в которой используется аккумуляторная батарея, установленная без возможности замены, и имеющая ограничение емкости.

Наличие батареи означает, что краткосрочное подключение мощных потребителей (например, микроволновой печи), или долгосрочное подключение маломощных устройств, (например ламп освещения или телевизора) может быть произведено только к генератору с батареей необходимой емкости: в противном случае аккумулятор не будет успевать заряжаться. Комфортное использование «неподходящего» генератора не возможно, так как возникнет необходимость в отключении нагрузки и ожидания, пока батарея вновь зарядится.

Какой генератор выбрать?

Если есть потребность в постоянном электроснабжении устройств высокой мощности, то наилучшим решением будет приобретение или аренда обычного дизельного генератора.

Также необходимо отметить, что в ряду инверторных моделей отсутствуют устройства мощностью выше 6 кВт. Поэтому, если суммарная мощность подключаемой нагрузки приближается или значительно больше этого значения (например, для среднего коттеджа требуется дизельный генератор 30 кВт), то лучше выбрать обычный генератор мощностью. В этом случае бесперебойное электроснабжение будет гарантированно.

Если остро стоит потребность в электроснабжении маломощных устройств и при этом необходима мобильность генератора, а также требуются низкие шумовые характеристики при работе устройства, то инверторный генератор - это идеальный вариант.

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

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.