30-3000, Генератори

Електрогенератор є одним із джерел автономного електрозабезпечення. Причому це поширений тип обладання для вироблення електрики.

Популярність генераторів пояснюється відсутністю необхідності заряджання, оскільки вони не накопичують або перетворюють енергію, а виробляють. Крім того, їх відрізняє більша потужність (яка може досягати 12 кВт у побутових генераторів), порівняно із зарядними станціями, тому їх можна використовувати для тривалої подачі живлення на побутові електроприлади, електроінструменти і на потужних споживачів — опалювальне, торгове та промислове обладнання.

Основна вихідна напруга – 230В змінного струму (AC). Тому таке джерело може бути повноцінною заміною стаціонарної електромережі.

Принцип роботи

Генератори виробляють струм шляхом обертання ротора, що обертається від обертання валу двигуна при згорянні палива. Таким чином, механічна енергія перетворюється на електричну. В основі такого перетворення лежить принцип електромагнітної індукції, коли котушка обертається в магнітному полі.

Переваги та недоліки генераторів

Переваги генераторів — забезпечення електрикою великої кількості побутової техніки та електроприладів або потужних споживачів, більша тривалість роботи (6-13 годин), доступне джерело для генерації — паливо. Недоліком такого способу отримання електрики є велика вага та розміри (хіба що, за винятком малопотужних моделей потужністю до 1 кВт), через що більшість таких установок переносяться двома людьми, чи переміщуються за допомогою коліс. На додачу, під час роботи утворюються гази, тому необхідна якісна вентиляція. Тому генератори не можна використовувати всередині приміщень. Також генератори характеризуються високою шумністю. Особливо це стосується дизельних версій.

Сфера застосування побутових генераторів

Необхідність використання великої кількості приладів або потужної техніки, що споживають електрику, — сфера застосування побутових генераторів. Вони можуть використовуватися в індивідуальних будинках, на дачах, магазинах, кафе, перукарнях, барбершопах, салонах краси, тренажерних залах, пунктах обігріву та зарядки, медичних установах при відключеннях електрики. Звісно, генератори також купують для пересувних атракціонів, точок вуличного харчування, заміських будинків чи баз відпочинку у горах — там, де немає централізованої електромережі.

Класифікація генераторів

Існує класифікація генераторів, яка базується на особливостях застосування, типі приладу, типу вихідної напруги, виду палива, кількості фаз.

Залежно від особливостей застосування, які складаються з рівня потужності, розмірів, мобільності, розрізняють побутові та промислові генератори. Хоча цей поділ дуже умовний.

Побутові генератори розраховані на забезпечення електрикою одного домогосподарства чи невеликого бізнесу. Вони включають як скромні моделі потужністю 0,8-0,9 кВт, так і середні на 5-7 кВт, і прилади великої потужності, до 10-12 кВт.

Промислові моделі починаються від 15 кВт. Генератори потужністю до 20-25 кВт вважаються напівпромисловими, тоді як справжніми промисловими вважаються генератори, що видають від 30 до 100, і навіть 200 кВт.

Перед визначенням типу генератора слід пояснити навантаження. Вони бувають двох видів: активні та реактивні. Перший тип навантаження характеризується рівномірністю. У такому разі планова споживана потужність різних побутових приладів просто підсумовується. До таких приладів належать лампочки, обігрівач, електроплитка. Другий тип навантаження відрізняє підвищене енергоспоживання — пускова потужність, що перевищує номінальну. До таких споживачів належать комп'ютер, холодильник, дриль, водяний насос.

Виходячи з вищеописаного, виділяють два типи генераторів — синхронні та асинхронні. Моделі синхронного типу мають жорсткий зв'язок між частотою обертання ротора та електрорушійною силою, що індукується статором. Синхронні витримують пускові навантаження і менш схильні до стрибків напруги, тому підходять для заживлення техніки, чутливої до напруги. Асинхронні мають простішу конструкцію, оскільки в них якорі не забезпечені обмоткою. Вони не мають зв'язку між частотою обертання ротора та електрорушійною силою. Відмінна риса — простота і надійність.

Напруга, яку видають генератори, може бути двох видів: постійною та змінною. Генератори постійного струму видають 12В постійної напруги. Установки змінної напруги видають 220-230 або 380-400В. При цьому існують комбіновані генератори, здатні видавати і постійну низьковольтну, і підвищену змінну напругу.

Одним із основних критеріїв класифікації є вид палива, на якому він працює. Як джерело енергії можуть використовуватися газ, бензин, дизель. До того ж існують багатопаливні установки, що дозволяють використовувати два види палива.

Бензинові генератори найдешевші з усіх видів, оскільки працюють на доступному вигляді палива, моделі для побутових споживачів з легкістю поміщаються у багажник автомобіля. Крім того, бензинові генератори добре працюють і на морозі. Щоправда, у них також є й недоліки: велика витрата палива та невелика тривалість роботи.

Двигуни бензинових генераторів бувають двох видів: двотактні та чотиритактні. Перші не можуть похвалитися великою потужністю (до 1 кВт) і такого джерела струму недостатньо для електропостачання індивідуального будинку. Чотиритактні більш потужні і можуть працювати довше, ніж двотактні.

Дизельні генератори більш габаритні та важчі, ніж бензинові. Однак при цьому вони економні і можуть працювати практично безперервно. Через це такі генератори підходять у ролі постійного джерела живлення та ним віддають перевагу магазини та промислові виробництва.

Газові генератори екологічні та дозволяють забезпечити дешевою електрикою. А завдяки наявності захисного кожуха такі установки практично безшумні. Проте газові генератори трапляються рідко. Найчастіше вони представлені багатопаливними моделями.

Окремим різновидом є інверторні генератори. Відмінність від звичайних генераторів у тому, що такі моделі підлаштовуються під навантаження. Тобто при мінімальній потужності знижуються обороти двигуна. При підвищеному навантаженні збільшується вихідна потужність. Тому інверторні установки є досить економними.

Від кількості фаз залежить особливість застосування генератора. За цим критерієм розрізняють однофазні та двофазні моделі. В однофазному струмі використовується один силовий та один нейтральний дріт. У трифазному — три силові та один нейтральний. У першому випадку напруга має вигляд синусоїди, яка досягає піку та падає до нуля. У трифазних потужність подається трьома хвилями, перекриваючи один одного. Тому потужність не падає до нуля і при відмові одного з дротів продовжиться подача живлення.

Однофазні моделі видають 220-230В. Трифазні — 380-400В. При цьому вони можуть видавати й однофазну напругу.

Характеристики генераторів

Крім важливих відмінностей генератори відрізняються параметрами: номінальною потужністю, типом встановлення, часом роботи, типом запуску, мінімальною витратою палива, вагою, додатковими функціями та оснащенням.

Номінальна потужність побутових генераторів варіюється в широкому діапазоні від 0,8 кВт до 13 кВт.

За типом встановлення бувають портативні (пересувні) та стаціонарні. Перші можна переносити за допомогою ручок або перевозити за допомогою коліс та ручки. Вони поміщуються в багажник легкового автомобіля або фургон. Другі не можна підняти вручну. Для їхнього підняття необхідний кран. Це особливо потужні громіздкі установки, призначені для постійного базування.

Час роботи вказує на тривалість безперервного вироблення електрики. Це пов'язано з необхідністю охолодження двигуна та дозаправки (оскільки не рекомендується заправляти під час роботи, щоб уникнути займання). Часто цей параметр визначається ємністю бензобака та витратою палива. Переважно це від 6 до 14 годин.

Тип запуску визначає спосіб увімкнення генератора. Він буває таких видів: ручний, електричний, автоматичний. Деякі моделі забезпечені можливістю запуску кількома способами.

Ручний старт передбачає запуск із застосуванням фізичної сили. При ньому необхідно вручну витягнути трос стартера, який переверне колінвал. Переважно такий тип запуску зустрічається на моделях з потужністю до 5 кВт. Ним оснащуються дешеві, прості моделі.

Електричний старт забезпечується електростартером, який працює від акумулятора. Запуск здійснюється як у автомобілі, поворотом ключа. Як правило, таким запуском постачаються моделі середньої та великої потужності.

Автоматичний старт визначається наявністю функції ATS, яка сама запускає двигун, якщо зникає напруга у централізованій мережі.

Розкид ваги величезний. Насамперед, він обумовлений потужністю, об'ємом двигуна та паливного бака, Побутові генератори важать від 9 до 295 кг.

До додаткових функцій можна віднести автоматичний регулятор напруги, лічильник мотогодин. До оснащення – дисплей, захисний кожух, вбудований акумулятор та ін.