Інверторний генератор чи звичайний – що краще? Інверторний генератор — як влаштований та працює Інверторний генератор пристрій характеристики схема запчастини.

Багато пристроїв дуже вимогливі до якості напруги живлення, головним чином, стабільності його номіналу. Це в першу чергу стосується імпортних моделей, які з нашими мережами працюють або некоректно, або взагалі відключаються, оскільки спрацьовує захист. Прикладів багато – опалювальні казани, ПК, телевізійні приймачі, циркуляційні насоси та інші зразки побутової техніки.

Отже, цей аспект доводиться враховувати, визначаючись із вибором автономного джерела живлення. Розберемося, який із генераторів для будинку краще – інверторний чи звичайний.

У приватному секторі з низки причин найпоширеніші. За своїм конструктивним виконанням такі міні-електростанції практично нічим не відрізняються від звичайних аналогів.

Різниця лише в електроніці, точніше, у принципі отримання напруги на виході установки. Власне, це і є критерієм оцінки, який із генераторів кращий.

Особливість інверторних моделей генераторів

У генераторах цього типу струм (~ напруга) не надходить відразу на вихідні клеми. Він спочатку випрямляється, тобто трансформується на постійний, який заряджає АКБ, вбудовану в схему. Далі – на інвертор, на виході якого виходять стабільні 220/50. Малюнок все наочно пояснює.

Порівняння відмінних властивостей генераторів

Звичайні моделі

• Великий вибір агрегатів за потужністю.
• Надійність генераторів. Це зрозуміло - що простіше пристрій будь-якої установки, тим менше з нею виникає проблем.
• Нижча ціна порівняно з інверторними аналогами. Наприклад, ціна стандартної моделі на 1,2 кВт лежить не більше 14 260 – 16 180 рублів (залежно від виробника і серії).

• Нестабільність напруги з деяким (з часом) зниженням його номіналу. Основна причина – у поступовому зносі деталей, що відбивається на швидкості обертання ротора. Вона зменшується. Тому при експлуатації звичайного генератора доводиться періодично підвищувати оберти, а це додаткова витрата пального.
• Такі моделі потребують оптимального навантаження. До речі, рідко хто звертає увагу на цей момент, вибираючи генератор у звичайному, традиційному виконанні. Насамперед через незнання специфіки його роботи. Якщо уважно ознайомитися з інструкцією від виробника (а це практично ніхто не робить ні в точці продажу, ні вдома), стане зрозуміло, що всі його параметри відповідають певним умовам експлуатації. А саме – мінімальне навантаження – 25%. Це межа. Допускається лише кілька годин протягом року, не більше. Якщо ж вона систематично менша, то знижується термін придатності агрегату (безремонтний). А ось витрата палива буде більшою за розрахункове.

Наприклад, якщо загальна потужність споживачів на лінії 2,2 кВт, а самого генератора - 4, то і "їсти" паливо він буде саме з розрахунку на чотири. Тобто практично наполовину установка працює вхолосту. Насправді зазвичай і відбувається – регулярний «недозавантаження».

До підвищеної витрати призводить і накопичення продуктів згоряння (сажі) усередині двигуна, тобто знову спливає проблема передчасного обслуговування та ремонту.

Виходить, що некоректно обране навантаження на звичайний генератор загрожує цілим «пакетом» проблем. Отже, заощаджуючи на його вартості, господар у перспективі втрачає на пальному та зап/частинах. І частина свого вільного часу також. Наскільки це виправдано, судити вам, читачу. Особливо якщо врахувати, що генератор купується для систематичного (а то й постійного) використання багато років.

Інверторні моделі

• Економічність. Немає необхідності збільшувати швидкість обертання двигуна. Вона впливає лише на час заряду батареї. Цим досягається оптимізація витрати палива.
• При зміні навантаження номінал напруги на виході залишається незмінним. Така стабільність обумовлена ​​наявністю електронної схеми перетворювача.
• Безшумність. Для генератора інвертора не потрібно вибирати місце так, як для звичайної моделі. Навіть встановлений у сусідній підсобці через тонку перегородку він не заважатиме домочадцям.
• Компактність та мала вага. Інверторний генератор можна легко перевстановити в межах будинку або ділянки, перевезти на відстань (наприклад, на дачу). Тобто, на відміну від звичайних агрегатів, такі установки є мобільними.

• Висока вартість. Інверторний генератор на 0,7 кВт обійдеться близько 18580 рублів. Відповідно, потужніші моделі - ще дорожче. Наприклад, на 5 кВт – близько 86 000. Різниця із звичайними генераторами відчутна.
• АКБ – складова, причому незнімна частина інвертора. Якщо вона вийде з ладу, замінити її не вдасться.
• Інверторний генератор не можна придбати на перспективу. Він підбирається під певне навантаження. Її подальше підвищення (включення додаткових споживачів) призведе до того, що розряд акумулятора відбуватиметься швидше. Значить доведеться чекати до закінчення процесу зарядки, змінювати режим роботи. Наскільки це зручно?
• Обмеження модельного ряду за потужністю. Якщо переглянути сайти виробників, дилерів та інтернет-магазинів, то генератори інверторні більш ніж на 6 кВт не зустрічаються. Чи вистачить такої установки для забезпечення потреб власників в ел/енергії?

Висновок

• Для організації резервного (аварійного) освітлення, ел/постачання будівельних/майданчиків або будівель, в яких немає складної електронної апаратури, краще купувати генератор, зібраний за класичною схемою. Або, як його називають, звичайний. У подібних ситуаціях підвищених вимог до якості напруги ніхто не пред'являє, а враховуючи нижчу вартість таких електростанцій, вони є оптимальним варіантом.
• А ось для підключення до електричної схеми житлового будинку, буквально напханого різними побутовими приладами, краще зупинити вибір на установці інверторного типу. Плюси подібних генераторів позначені, тому коментувати цю рекомендацію, в принципі, немає сенсу. Головне – зробити точні розрахунки за потужністю.

Корисна порада

Якщо заміський будинок великий, і необхідно забезпечити ел/енергією не тільки його, а й присадибну ділянку, надвірні будівлі, то є сенс комбінувати. Тобто зробити розведення ліній. Одні підключити до звичайного генератора, інші до інвертора. При грамотному складанні схеми електропостачання можна оптимізувати витрати та отримати стабільну напругу у тих ланцюгах, де це необхідно в залежності від специфіки навантаження.

Все частіше у професійній практиці, і тим більше – у побуті, для виконання зварювальних робіт використовуються інверторні генератори. Вони значно компактніші за зварювальні випрямлячі і трансформатори, і забезпечують практично ту ж функціональність.

Принцип роботи

Що означає "інверторний генератор"? У ньому реалізується двостадійна схема формування основних електричних параметрів - струму та напруги, що гарантують стійке горіння зварювальної дуги. Для живлення використовують звичайну побутову електромережу напругою 220 В.

Яким є принцип роботи інверторного генератора? Процес інвертування (перетворення) ось у чому. Змінний струм частотою 50 Гц надходить на первинний каскад, де відбувається його перетворення на постійний. В результаті згладжуються пульсації напруги, що дуже важливо під час роботи в нестійких побутових мережах. Після випрямляча струм надходить на блок фільтрів, які прибирають його амплітудну складову. Наступний каскад здійснює інвертування – процес зворотного перетворення постійного струму змінний. При цьому:

• Підвищується частота струму (удвічі та більше, порівняно з вихідною);
• Збільшується сила струму;
• Знижується напруга на дузі.

Електрична схема інверторного генератора розроблена так, щоб кінцеві характеристики струму - напруга, частота і сила - знаходилися в межах, необхідних для стабільного підпалу дуги, і подальшого її стійкого горіння. Для виконання зазначених функцій схема включає:

1. Первинний, низькочастотний випрямляч.
2. Блок інвертування.
3. Високочастотний трансформатор.
4. Вторинний, високочастотний випрямляч.
5. Дросель.
6. Блок зворотнього зв'язку.
7. Керуючий блок.

Крім того, пристрій інверторного генератора включає також блок вентиляції, що забезпечує охолодження елементів схеми і датчики температури. Все це розміщується в корпусі, з вентиляційними отворами.

Правильно відрегульований інверторний генератор повинен забезпечувати на виході струм 50…150 А (залежить від потужності) та напруга 27…35 Ст.

Управління зварювальним інверторним генератором

Інверторні генератори, принцип дії яких ґрунтується на дворазовому перетворенні параметрів електричного струму, припускають наявність наступних обов'язкових функцій:

1. Швидкий старт (прискорений запалювання дуги), що дозволяє малодосвідченому користувачеві за рахунок короткочасного збільшення робочого струму забезпечити стійке горіння дуги.
2. Автоприлипання – захист інвертора від виходу з ладу, якщо в процесі зварювання виник режим короткого замикання, при якому напруга падає практично до нульової позначки, а сила струму прагне нескінченності. У таких умовах схема пристрою генератора інверторного автоматично відключає його.
3. Форсаж дуги короткочасне збільшення зварювального струму при зниженні напруги (до 20...25 В). Функція використовується при зварюванні товстолистового металу.
4. Стабілізація напруги – істотно під час роботи від нестійких мереж (наприклад, у сільській місцевості), і навіть від електричного генератора.
5. Стійкого застосування за різних температур зовнішнього повітря (якісні моделі гарантують працездатність техніки в діапазоні від -20 до +40 С).

Особливістю процесу інвертування є суттєве підвищення температури на діодних випрямлячах, тому принцип роботи інверторного генератора 220 полягає в чергуванні робочого режиму зварювання з періодами його відключення. Це відбивається у такій характеристиці, як тривалість включення (ПВ). Наприклад, як працює інверторний генератор, для якого значення ПВ = 0,6? Це означає, що при зварюванні, що безперервно виконується протягом 4 хвилин, апарат буде автоматично відключатися через 4/0,6 = 6,67 хв. Зазначені значення встановлюються в паспорті та визначають потужність пристрою.

При виборі типорозміру враховують фактичну продуктивність. Її можна оцінити за такими показниками:

• ККД: у пристрої інверторного генератора, схема якого зібрана на одній електронній платі, ККД не перевищує 75%. Для двоплатних виконань ККД може досягати 90%;
• Заявленому в паспорті значенню ПВ: воно має бути в межах 0,35...0,45;
• працездатності при негативних температурах;
• Різницею між номінальною та фактично споживаною при експлуатації потужністю.

Переваги і недоліки

Переваги інверторного генератора:

1. Компактність: вага агрегату не перевищує 10…12 кг, при габаритах не більше 500×200×300 мм, що дозволяє використовувати техніку в будь-яких умовах.
2. Можливість стабільної роботи при значних коливаннях напруги в мережі: від 150 до 240 В, при цьому деякі типорозміри з вбудованою функцією коригування потужності дозволяють вести зварювальні роботи навіть при напрузі до 110 ... 120 В.
3. Підвищена електробезпека: агрегати автоматично вимикаються при небезпечному падінні напруги або перегріві діодних мостів.
4. Наявність опцій, розглянутих вище, які полегшують роботу зварювальника з недостатньою кваліфікацією або досвідом.

Недоліки інверторних генераторів:

1. Обмеження по довжині кабелю живлення: його довжина не повинна перевищувати 4...5 м.
2. Залежність фактичної продуктивності діаметра зварювального електрода. Для робіт із інверторами не використовують електроди діаметром понад 5 мм.
3. Знижена продуктивність при великих обсягах зварювальних робіт, що зумовлено періодичним автоматичним відключенням агрегату відповідно до паспортного значення ПВ.
4. Вимоги до умов застосування та використання: наприклад, швидке переміщення генератора з одних температурних умов до інших супроводжується утворенням конденсату, що небезпечно для працездатності схеми управління.

Сучасний ринок електротехнічного обладнання пропонує в даний час два види генераторів, за допомогою яких спалюючи вуглецеве паливо (бензин, дизпаливо або газ) можна отримати електричну енергію. Проблема ця актуальна, тому що робота вітчизняних енергопостачальних організацій бажає кращого. А періодичне відключення подачі електричного струму, підтвердження цього. Отже, нас у цій статті цікавитиме одне питання: інверторний генератор чи звичайний – що краще?

Щоб розібратися в цьому питанні, необхідно розглянути принцип роботи двох видів генераторного обладнання, позитивні та негативні сторони конструкції та експлуатації, та звернути увагу на деякі позиції щодо економічної сторони справи.

Класичний генератор

Принцип роботи простого генератора досить простий. Вуглецеве паливо за допомогою стандартного двигуна, влаштованого під певний вид палива, рухає вал, який безпосередньо з'єднаний з альтернатором. Останній – це електрогенератор змінного струму, який перетворює механічну енергію на електричну за рахунок встановлених у його конструкції роторної обмотки та магнітів.

Тобто, ніяких посередників, тому дуже важливо, щоб обертання валу, а відповідно і ротора, відбувалося за однакових оборотів. Зниження або збільшення швидкості обертання призводить до зниження якості вироблення електричного струму. Це і є головний недолік класичного генератора, адже вузли і деталі, що з часом обертаються, зношуються, що призводить в основному до зниження швидкості обертання.

• Але це ще не все. Є у класичних генераторів один, якщо можна сказати, негативний економічний момент. Якщо агрегат буде не повністю завантажений (нижче за номінал), то витрата палива буде великою в порівнянні з показником завантаженості. А тим більше, якщо в такому режимі генератор працюватиме тривалий час. Для того, щоб ви зрозуміли, про що йдеться, наведемо простий приклад.

Ви придбали генератор потужністю 5 кВт, а споживана потужність усіх побутових приладів та освітлення в будинку приблизно 3 кВт. Тобто майже на половину генераторний агрегат працюватиме вхолосту. Але при цьому він з'їдатиме палива саме на 5 кВт. Тому перед тим як купити це обладнання, необхідно точно розрахувати потужність, що споживається в будинку. І вже під неї купувати сам апарат.

• Якщо генератор класичного типу працює не на повне навантаження, всередині двигуна внутрішнього згоряння починає збиратися сажа. А це призведе до зниження ефективності роботи, тобто знову безпосередньо впливатиме на споживання палива. Плюс до всього доведеться частіше проводити ремонт, що також задоволення не з дешевих.

Багато споживачів, купуючи генераторну установку, рідко заглядають в інструкцію чи паспорт. А саме в цих документах виробники попереджають, що робота генератора нижче за 25-відсоткове навантаження суворо заборонена. Зазвичай також вказується термін, протягом якого таке навантаження дозволене, адже екстрених ситуацій у житті буває багато. Позначається цей термін у годинах на рік. Тобто перевищення цього показника знімає всю відповідальність виробника.

Увага! Найдивовижніше те, що велика кількість скарг від споживачів надходить саме з цієї причини. Тому рекомендуємо спочатку вивчити супровідні документи, а потім уже купувати або експлуатувати генератор.

Незважаючи на те, що у генераторів з класичною технологією вироблення електроенергії стільки недоліків, є у них і один досить суттєвий полюс – це прийнятна ціна обладнання в порівнянні з іншими різновидами. Додамо сюди непогану надійність агрегату та широкий діапазон потужностей. Що стосується надійності та тривалого терміну експлуатації, то все це буде насправді, якщо генератор завантажувати на повну і робити періодично технічний огляд.

У інверторного генератора зовсім інший спосіб вироблення електричної енергії, хоча це той самий апарат змінного струму. Він не видає електроенергію безпосередньо, як це відбувається у класичній моделі. У його конструкції встановлено кілька проміжних вузлів, основний із яких – акумулятор.

Як відбувається вироблення електричного змінного струму?

• Спочатку все відбувається так само, як у класичному апараті. Тобто двигун внутрішнього згоряння обертає вал, який з'єднаний з ротором альтернатора. Останній і виробляє змінний струм.
• Струм проходить через силову електроніку і перетворюється на постійний. Ним і заряджається акумуляторна батарея.
• Тепер, щоб знову вийшов змінний струм, після акумулятора встановлений інвертор, який видає струм необхідної напруги, а точніше, 220 вольт з частотою 50 Гц.

Навіщо потрібна така складна схема, у чому її перевага? Все знов-таки упирається у витрату вуглеводневого палива. Для такого агрегату немає необхідності підтримувати постійну швидкість обертання ротор, вона може бути досить невеликою, і цього вистачатиме, щоб зарядити акумулятор. Щоправда, за зниженого обертання збільшиться час зарядки. Але в даному випадку це не так важливо. Виходить так, що менше швидкість обертання, тим менше палива витрачається.

Додатково можна сказати, що саме цей параметр впливає на розміри генератора. Він стає компактним та легким. Плюс – це безшумна робота.

Недоліки

У принципі, основних недоліків два:

• Вартість обладнання. Вона майже вдвічі вища, ніж у класичних.
• Конструктивна особливість – акумуляторна батарея є невід'ємною та нерозбірною частиною генератора. Тобто якщо термін експлуатації батареї вийшов, то доведеться міняти весь апарат.

Щодо акумулятора, то тут є ще один негативний момент. Його ємність може витримати необхідного обсягу споживання електроенергії. Тобто ви спочатку розраховували на певне навантаження в електричній мережі будинку, а через кілька місяців воно зросло. При цьому батарея буде швидко розряджатися, а зарядка буде проводитися повільно, її і не вистачатиме на споживану потужність. Прийде відключати генератор, чекати, коли зарядиться акумулятор, після чого можна користуватися електричною мережею. Скажімо прямо, незручно.

Як вибрати

• По-перше, почнемо з того, що в категорії інверторний генератор немає моделей з потужністю понад 6 кВт. Тому перед тим як купувати цей пристрій, треба точно підрахувати споживану потужність освітлення та побутових приладів у будинку.
• По-друге, якщо генератор купується для постійного використання, краще свою перевагу віддати класичним моделям. Але, як було сказано вище, доведеться навантаження електричної мережі та потужність обладнання довести до рівних показників.
• По-третє, якщо вам необхідний невеликий мобільний генераторний агрегат, який постачатиме електроенергією не весь будинок, а якусь його частину або певну кількість приладів, що споживають струм, то інверторний тип для цього - оптимальний варіант.

Висновок на тему

Отже, у цій статті було проведено розбір на тему: інверторний генератор чи звичайний класичний – що краще? Як бачите, однозначно відповісти на це питання не можна, тому рекомендуємо спочатку визначитися з умовами експлуатації обладнання в будинку, а потім на підставі аналізу зробити правильний вибір.

Автономні генератори найчастіше бувають незамінними, і повний список їх можливих застосувань буде дуже довгим – від забезпечення електроенергією пляжної вечірки на вихідних до постійної роботи біля приватної будівлі. Широкий спектр виконуваних робіт породив велику кількість типів автономних генераторів, що відрізняються як конструктивно, так і за характеристиками. Загальним у них є принцип дії — двигун внутрішнього згоряння того чи іншого типу обертає вал електрогенератора, перетворюючи механічну енергію на електричну.

• Побутовий генератор - це, як правило, переносний агрегат з бензиновим двигуном, не призначений для тривалої роботи, що має потужність у кілька кВА.
• Професійні генератори мають підвищені потужність та час безперервної роботи, а для більшої паливної економічності та збільшення ресурсу на них, як правило, встановлюються двигуни. При цьому, якщо побутові електрогенератори виробляють струм напругою 220, то професійні генератори в переважній більшості, розраховані на 380 вихідної напруги. Великі габарити та маса змушують або розміщувати потужні генератори на колісному шасі, або робити їх стаціонарними.

Отже, у цій класифікації ми вже виявили низку конструктивних відмінностей. Розглянемо їх у порядку.

Як відомо, бензиновий двигун може працювати як. При цьому низька економічність і обмежений ресурс робить двотактні двигуни не найкращим вибором для приводу електрогенератора, хоча вони й простіше в конструкції, а отже, дешевше і легше.

Чотирьохтактний двигун, хоча він складніше та дорожче, витрачає значно менше палива та здатний опрацювати набагато більше. Тому генератори потужністю до 10 кВА зазвичай оснащуються двигунами саме такого типу.

Бензинові двигуни електрогенераторів - це в основному одноциліндрові агрегати з примусовим повітряним охолодженням, приготування горючої суміші здійснюється за допомогою карбюратора. Для запуску їх застосовується або тросовий стартер, або в конструкцію додатково включається електрозапуск (тоді, крім акумулятора, такі генератори мають і 12 В вихід: від цього ланцюга заряджається акумулятор і до нього можуть підключатися споживачі, розраховані на низьковольтне живлення). Найбільш поширені мотори з чавунною гільзою та верхньоклапанним газорозподільним механізмом – як правило, це мотори GX та їх копії.