Инверторен генератор или конвенционален генератор - кое е по-добро? Инверторен генератор - как работи и работи. Устройство на инверторен генератор, характеристики, схема, резервни части.

Много устройства са много взискателни към качеството на захранващото напрежение, главно към стабилността на неговата номинална стойност. Това се отнася предимно за внесени модели, които или работят неправилно с нашите мрежи, или са напълно деактивирани, тъй като защитата е задействана. Примерите са много - отоплителни котли, компютри, телевизионни приемници, циркулационни помпи и други домакински уреди.

Следователно този аспект трябва да се вземе предвид при избора на автономен източник на енергия. Нека да разберем кой генератор е по-добър за дома - инвертор или конвенционален.

В частния сектор по ред причини те са по-често срещани. По отношение на дизайна си такива мини електроцентрали практически не се различават от конвенционалните аналози.

Разликата е само в електрониката или по-точно в принципа на получаване на напрежение на изхода на инсталацията. Всъщност това е критерият за оценка кой генератор е по-добър.

Характеристики на моделите инверторни генератори

При този тип генератор токът (~ напрежението) не протича директно към изходните клеми. Първо се коригира, тоест трансформира се в постоянен, който зарежда вградената във веригата батерия. Следва - към инвертора, чийто изход е стабилен 220/50. Картината обяснява всичко ясно.

Сравнение на отличителните свойства на генераторите

Редовни модели

• Голям избор на мощности.
• Надеждност на генераторите. Това е разбираемо - колкото по-прост е дизайнът на всяка инсталация, толкова по-малко проблеми има с нея.
• По-ниска цена в сравнение с инверторните аналози. Например, цената на обикновен модел с мощност 1,2 kW варира от 14 260 до 16 180 рубли (в зависимост от производителя и серията).

• Нестабилност на генерираното напрежение с известно (с течение на времето) намаляване на номиналната му стойност. Основната причина е постепенното износване на частите, което се отразява в скоростта на въртене на ротора. Намалява се. Следователно, когато работите с конвенционален генератор, трябва периодично да увеличавате скоростта, а това означава допълнителен разход на гориво.
• Такива модели изискват оптимално натоварване. Между другото, рядко някой обръща внимание на тази точка, когато избира генератор в конвенционален, традиционен дизайн. На първо място поради непознаване на спецификата на работата му. Ако внимателно прочетете инструкциите на производителя (и почти никой не прави това, нито на мястото на продажба, нито у дома), ще стане ясно, че всичките му параметри отговарят на определени условия на работа. А именно минималното натоварване е 25%. Това е границата. Позволени са само няколко часа през цялата година, нищо повече. Ако системно е по-малко, тогава експлоатационният живот на устройството (без ремонт) се намалява. Но разходът на гориво ще бъде повече от изчисления.

Например, ако общата мощност на потребителите на линията е 2,2 kW, а самият генератор е 4, тогава той ще „яде“ гориво в размер на четири. Тоест почти половината от инсталацията работи на празен ход. На практика обикновено това се случва – редовно „недотоварване“.

Натрупването на продукти от горенето (сажди) вътре в двигателя също води до повишен разход, тоест отново възниква проблемът с преждевременната поддръжка и ремонт.

Оказва се, че неправилно избраното натоварване на конвенционален генератор е изпълнено с цял „пакет“ от проблеми. Следователно, спестявайки разходите си, собственикът в бъдеще губи гориво и резервни части. И част от свободното ми време също. Доколко това е оправдано, преценете вие, читателят. Особено като се има предвид, че генераторът е закупен за системна (или дори постоянна) употреба в продължение на много години.

Инверторни модели

• Икономичен. Няма нужда да увеличавате скоростта на въртене на вала на двигателя. Влияе само на времето за зареждане на батерията. Така се постига оптимизация на разхода на гориво.
• Когато натоварването се промени, номиналното изходно напрежение остава постоянно. Тази стабилност се дължи на наличието на електронна преобразувателна верига.
• Тишина. За инверторен генератор не е необходимо да избирате място, както за конвенционален модел. Дори инсталиран в съседно мокро помещение, през тънка преграда, той няма да пречи на домакинството.
• Компактен и лек. Инверторният генератор може лесно да бъде преинсталиран в къща или обект или транспортиран на разстояние (например до селска къща). Тоест, за разлика от конвенционалните единици, такива инсталации са мобилни.

• Висока цена. Инверторен генератор с мощност 0,7 kW ще струва около 18 580 рубли. Съответно по-мощните модели са още по-скъпи. Например при 5 kW – около 86 000. Разликата с конвенционалните генератори е осезаема.
• Батерията е неразделна и несменяема част от инвертора. Ако не успее, не може да бъде заменен.
• Инверторен генератор не може да бъде закупен за в бъдеще. Избира се за определено натоварване. Последващото му увеличаване (включване на допълнителни консуматори) ще доведе до по-бързо разреждане на батерията. Това означава, че ще трябва да изчакате процеса на зареждане да приключи и да промените режима на работа. Колко удобно е това?
• Ограничение на моделната гама по отношение на мощността. Ако разгледате сайтовете на производителите, търговците и онлайн магазините, няма да намерите инверторни генератори с мощност над 6 kW. Достатъчна ли е такава инсталация, за да задоволи всички нужди от електричество на собствениците?

Заключение

• За да организирате резервно (аварийно) осветление, захранване на строителни обекти или сгради, които нямат сложно електронно оборудване, по-добре е да закупите генератор, сглобен по класическата схема. Или, както го наричат, обикновен. В такива ситуации никой не поставя повишени изисквания към качеството на напрежението и предвид по-ниската цена на такива електроцентрали, те са най-добрият вариант.
• Но за да се свържете към електрическата верига на жилищна сграда, буквално натъпкана с различни домакински уреди, е по-добре да изберете инсталация от инверторен тип. Посочени са предимствата на такива генератори, така че няма смисъл да коментираме тази препоръка по принцип. Основното нещо е да направите точни изчисления на мощността.

Полезен съвет

Ако селската къща е голяма и е необходимо да се осигури електричество не само за нея, но и за градинския парцел и стопански постройки, тогава има смисъл да ги комбинирате. Тоест, направете маршрутизирането на линиите. Някои са свързани към конвенционален генератор, други към инвертор. С правилното проектиране на схемата за захранване можете да оптимизирате разходите и да получите стабилно напрежение в онези вериги, където е необходимо, в зависимост от специфичния товар.

Все по-често в професионалната практика и още повече в ежедневието инверторните генератори се използват за извършване на заваръчни работи. Те са много по-компактни от заваръчните токоизправители и трансформатори и осигуряват почти същата функционалност.

Принцип на действие

Какво означава "инверторен генератор"? Реализира двустепенна схема за формиране на основните електрически параметри - ток и напрежение, които гарантират стабилно горене на заваръчната дъга. За захранване се използва обикновено битово захранване от 220 V.

Какъв е принципът на работа на инверторния генератор? Процесът на инверсия (преобразуване) е както следва. Променлив ток с честота 50 Hz се подава към първичното стъпало, където се преобразува в постоянен ток. В резултат на това вълните на напрежението се изглаждат, което е много важно при работа в нестабилни битови мрежи. След токоизправителя токът преминава към блок от филтри, които премахват амплитудната му компонента. Следващият етап извършва инверсия - процесът на обратно преобразуване на постоянен ток в променлив ток. при което:

• Текущата честота се увеличава (два пъти или повече в сравнение с оригинала);
• Токът се увеличава;
• Напрежението на дъгата намалява.

Електрическата верига на инверторния генератор е проектирана така, че крайните характеристики на тока - напрежение, честота и сила - да са в границите, необходими за стабилно запалване на дъгата и последващото й стабилно изгаряне. За да изпълнява тези функции, веригата включва:

1. Първичен, нискочестотен токоизправител.
2. Инверсионен блок.
3. Високочестотен трансформатор.
4. Вторичен, високочестотен токоизправител.
5. Дросел.
6. Блок за обратна връзка.
7. Контролен блок.

В допълнение, инверторното генераторно устройство включва и вентилационен блок, който осигурява охлаждане на елементите на веригата и температурните сензори. Всичко това се помещава в корпус, оборудван с вентилационни отвори.

Правилно настроеният инверторен генератор трябва да осигурява изходен ток 50...150 A (в зависимост от мощността) и напрежение 27...35 V.

Управление на заваръчен инверторен генератор

Инверторните генератори, чийто принцип на работа се основава на двойно преобразуване на параметрите на електрически ток, изискват следните задължителни функции:

1. Бърз старт (ускорено запалване на дъгата), което позволява на неопитен потребител да осигури стабилно изгаряне на дъгата поради краткотрайно увеличение на работния ток.
2. Автоматичното залепване предпазва инвертора от повреда, ако по време на процеса на заваряване възникне късо съединение, при което напрежението пада почти до нула и токът отива до безкрайност. При такива условия схемата на инверторния генератор автоматично го изключва.
3. Силата на дъгата е краткотрайно увеличение на заваръчния ток при намаляване на напрежението (до 20...25 V). Функцията се използва при заваряване на дебела ламарина.
4. Стабилизирането на напрежението е от съществено значение при работа от нестабилни мрежи (например в селските райони), както и от електрически генератор.
5. Устойчива употреба при различни външни температури (висококачествените модели гарантират работа на оборудването в диапазона от -20 до +40 C).

Характеристика на процеса на инверсия е значително повишаване на температурата на диодните токоизправители, поради което принципът на работа на 220 V инверторен генератор е да редува режима на работа на заваряване с периоди на неговото изключване. Това се отразява в такава характеристика като времето за включване (ON). Например, как работи инверторен генератор, за който стойността на работния цикъл = 0,6? Това означава, че когато заваряването се извършва непрекъснато в продължение на 4 минути, машината ще се изключи автоматично след 4/0,6 = 6,67 минути. Посочените стойности са зададени в паспорта и определят мощността на устройството.

При избора на стандартен размер се взема предвид действителната производителност. Може да се оцени по следните показатели:

• По отношение на ефективността: в инверторно генераторно устройство, чиято верига е сглобена на една електронна платка, ефективността не надвишава 75%. При двуплатковите версии ефективността може да достигне 90%;
• Стойността на PV, посочена в паспорта: трябва да бъде в диапазона от 0,35...0,45;
• Работоспособност при минусови температури;
• Разликата между номиналната и реалната консумирана мощност по време на работа.

Предимства и недостатъци

Предимства на инверторния генератор:

1. Компактност: теглото на устройството не надвишава 10…12 kg, с размери не повече от 500×200×300 mm, което позволява въпросното оборудване да се използва при всякакви условия.
2. Възможност за стабилна работа при значителни колебания в мрежовото напрежение: от 150 V до 240 V, докато някои стандартни размери с вградена функция за регулиране на мощността позволяват заваръчни работи дори при напрежение до 110...120 V.
3. Повишена електрическа безопасност: устройствата се изключват автоматично в случай на опасен спад на напрежението или прегряване на диодните токоизправителни мостове.
4. Наличието на опциите, разгледани по-горе, които улесняват работата на заварчик с недостатъчна квалификация или опит.

Недостатъци на инверторните генератори:

1. Ограничение на дължината на захранващия кабел: дължината му не трябва да надвишава 4...5 m.
2. Зависимост на действителната производителност от диаметъра на заваръчния електрод. За работа с инвертори не използвайте електроди с диаметър по-голям от 5 мм.
3. Намалена производителност при големи обеми заваръчни работи, което се дължи на периодично автоматично изключване на агрегата в съответствие с паспортната стойност на работния цикъл.
4. Взискателни условия на приложение и използване: например бързото преместване на генератора от едно температурно състояние в друго е придружено от образуване на конденз, което е опасно за работата на управляващата верига.

Съвременният пазар на електрическо оборудване в момента предлага два вида генератори, с помощта на които чрез изгаряне на въглеродно гориво (бензин, дизелово гориво или газ) можете да получите електрическа енергия. Този проблем е спешен, тъй като работата на местните организации за доставка на енергия оставя много да се желае. И периодичното спиране на електрозахранването е доказателство за това. Така че в тази статия ще се интересуваме от един въпрос: инверторен генератор или конвенционален - кое е по-добро?

За да се разбере този въпрос, е необходимо да се разгледа принципът на работа на два вида оборудване за генериране, положителните и отрицателните аспекти на дизайна и експлоатацията и да се обърне внимание на някои позиции по отношение на икономическата страна на въпроса.

Класически генератор

Принципът на работа на конвенционален генератор е доста прост. Въглеродното гориво, използващо стандартен двигател, проектиран за специфичен тип гориво, задвижва вал, който е директно свързан с алтернатора. Последният е електрически генератор на променлив ток, който преобразува механичната енергия в електрическа енергия поради намотката на ротора и магнитите, инсталирани в неговия дизайн.

Тоест няма посредници, така че е много важно въртенето на вала и следователно на ротора да се извършва с еднаква скорост. Намаляването или увеличаването на скоростта на въртене води до намаляване на качеството на генериране на електрически ток. Това е основният недостатък на класическия генератор¸, защото с течение на времето въртящите се компоненти и части се износват, което основно води до намаляване на скоростта на въртене.

• Но това не е всичко. Класическите генератори имат един, така да се каже, отрицателен икономически аспект. Ако уредът не е напълно натоварен (под номиналната стойност), тогава разходът на гориво ще бъде висок в сравнение с индикатора за натоварване. И още повече, ако генераторът ще работи в този режим дълго време. За да разберете за какво говорим, ще дадем един прост пример.

Закупихте генератор от 5 kW, а консумацията на енергия от всички домакински уреди и осветление в къщата е приблизително 3 kW. Тоест почти половината от генератора ще работи на празен ход. Но в същото време ще „изяде“ точно 5 kW гориво. Ето защо, преди да купите това оборудване, трябва точно да изчислите консумацията на енергия в къщата. И след това купете самото устройство.

• Ако генераторът от класически тип не работи при пълно натоварване, саждите започват да се натрупват вътре в двигателя с вътрешно горене. И това ще доведе до намаляване на ефективността на работа, тоест отново ще се отрази пряко на разхода на гориво. Освен това ще трябва да извършвате ремонти по-често, което също не е евтино удоволствие.

Много потребители, когато купуват генераторен комплект, рядко гледат инструкциите или информационния лист. А именно в тези документи производителите предупреждават, че работата на генератора под 25 процента натоварване е строго забранена. Обикновено се посочва и периодът, през който е разрешено такова натоварване, тъй като в живота има много извънредни ситуации. Този период се посочва в часове на година. Тоест превишаването на този показател премахва цялата отговорност на производителя.

внимание! Най-изненадващото е, че голям брой оплаквания от потребители идват именно поради тази причина. Затова ви препоръчваме първо да проучите придружаващите документи и след това да закупите или управлявате генератора.

Въпреки факта, че генераторите с класически технологии за производство на електроенергия имат толкова много недостатъци, те също имат едно доста значително предимство - това е приемлива цена на оборудването в сравнение с други разновидности. Нека добавим тук добрата надеждност на агрегата и широкия диапазон на мощността. Що се отнася до надеждността и дългия експлоатационен живот, всичко това ще бъде възможно в действителност, ако генераторът е напълно натоварен и се извършва периодичен технически преглед.

Инверторният генератор има напълно различен начин за генериране на електрическа енергия, въпреки че все още е същото устройство за променлив ток. Той не доставя електричество директно, както се случва в класическия модел. Дизайнът му съдържа няколко междинни компонента, основният от които е батерията.

Как се генерира електрически променлив ток?

• Първоначално всичко се случва по същия начин като в класическото устройство. Тоест двигателят с вътрешно горене върти вал, който е свързан към ротора на алтернатора. Последният произвежда променлив ток.
• Токът преминава през силовата електроника и става постоянен. Зареждат батерията.
• Сега, за да получите отново променлив ток, след батерията се инсталира инвертор, който произвежда ток с необходимото напрежение или по-скоро 220 волта с честота 50 Hz.

Защо е необходима такава сложна схема, какво е нейното предимство? Всичко отново се свежда до разхода на въглеводородно гориво. За такова устройство не е необходимо да се поддържа постоянна скорост на ротора, тя може да бъде доста малка и това ще бъде достатъчно за зареждане на батерията. Вярно е, че с намалено въртене времето за зареждане ще се увеличи. Но в случая това не е толкова важно. Оказва се, че колкото по-ниска е скоростта на въртене, толкова по-малко гориво се изразходва.

Освен това можем да кажем, че този параметър влияе върху размера на генератора. Става компактен и лек. Освен това - това е безшумна работа.

недостатъци

По принцип има два основни недостатъка:

• Разходи за оборудване. Тя е почти два пъти по-висока от класическите.
• Конструктивна особеност - батерията е неразделна и неотделима част от генератора. Тоест, ако животът на батерията е изтекъл, ще трябва да смените цялото устройство.

Що се отнася до батерията, има още един отрицателен момент. Неговият капацитет може да не поддържа необходимото количество електроенергия. Тоест, първоначално сте очаквали известно натоварване в електрическата мрежа у дома, но след няколко месеца то се е увеличило. В този случай батерията бързо ще се разреди и зареждането ще бъде бавно, няма да е достатъчно за консумацията на енергия. Ще трябва да изключите генератора, да изчакате батерията да се зареди, след което можете да използвате електрическата мрежа. Нека си признаем, неудобно е.

Как да изберем

• Първо, нека започнем с факта, че в категорията „инверторен генератор“ няма модели с мощност над 6 kW. Ето защо, преди да закупите това устройство, трябва точно да изчислите консумацията на енергия от осветлението и домакинските уреди в къщата.
• Второ, ако генераторът е закупен за редовна употреба, тогава е по-добре да се даде предпочитание на класическите модели. Но, както бе споменато по-горе, натоварването на електрическата мрежа и мощността на оборудването ще трябва да бъдат приведени на равни нива.
• Трето, ако имате нужда от малка мобилна генераторна единица, която ще доставя електричество не на цялата къща, а на част от нея или определен брой уреди, консумиращи ток, тогава инверторният тип е най-добрият вариант за това.

Заключение по темата

И така, в тази статия беше извършен анализ по темата: инверторен генератор или обикновен класически - кое е по-добро? Както можете да видите, не е възможно да се отговори недвусмислено на този въпрос, затова ви препоръчваме първо да определите условията на работа на оборудването в къщата и след това, въз основа на анализа, да направите правилния избор.

Самостоятелните генератори често са незаменими и пълният списък с възможните им приложения е много дълъг - от осигуряване на електричество за плажно парти през уикенда до постоянна работа в частна сграда. Широката гама от извършени работи доведе до появата на голям брой видове автономни генератори, различаващи се както по дизайн, така и по характеристики. Общото между тях е принципът на действие - един или друг тип двигател с вътрешно горене върти вала на електрически генератор, преобразувайки механичната енергия в електрическа.

• Домакинският генератор по правило е преносим агрегат с бензинов двигател, който не е предназначен за продължителна работа и има мощност от няколко kVA.
• Професионалните генератори имат повишена мощност и продължително време на работа, а за по-голяма горивна ефективност и увеличен експлоатационен живот обикновено върху тях се монтират двигатели. В същото време, ако домакинските електрически генератори произвеждат текущо напрежение от 220 V, тогава по-голямата част от професионалните генератори са проектирани за 380 V изходно напрежение. Големите размери и тегло принуждават или да поставите мощни генератори върху шаси на колела, или да ги направите неподвижни.

И така, в тази класификация вече открихме редица разлики в дизайна. Нека ги разгледаме по ред.

Както знаете, бензинов двигател може да работи като. В същото време ниската ефективност и ограниченият експлоатационен живот правят двутактовите двигатели не най-добрият избор за задвижване на електрически генератор, въпреки че са по-прости по дизайн и следователно по-евтини и по-леки.

Четиритактовият двигател, въпреки че по-трудно и по-скъпо, изразходва значително по-малко гориво и може да работи много повече. Следователно генераторите с мощност до 10 kVA, като правило, са оборудвани с двигатели от този тип.

Бензиновите двигатели на електрическите генератори са предимно едноцилиндрови агрегати с принудително въздушно охлаждане; горимата смес се приготвя с помощта на карбуратор. За да ги стартирате, се използва или кабелен стартер, или електрически старт е допълнително включен в дизайна (тогава, в допълнение към батерията, такива генератори имат и 12 V изход: батерията се зарежда от тази верига и потребителите, предназначени за захранване с ниско напрежение може да бъде свързано към него). Най-често срещаните са двигатели с чугунена облицовка и механизъм за синхронизиране на горния клапан - като правило това са двигатели GX и техните копия.