Инверторный генератор или обычный — что лучше? Инверторный генератор — как устроен и работает Инверторный генератор принцип.
Инверторный генератор – это устройство, которое вырабатывает переменный ток с правильной синусоидой в условиях отсутствия подключения к внешним электросетям.
Наибольшее распространение в настоящее время получили газовые, бензиновые и дизельные инверторные генераторы.
Применение
- Используется в качестве автономного резервного источника питания для электроприборов.
- Использование в системах генерирования электроэнергии.
- Для проведения сварочные работ.
- Зарядка батарей, аккумуляторов.
- Для охоты, рыбалки, загородного отдыха, кемпинга и т.д.
Недостатки
- Обычно шумные. Но есть и модели с низким шумом.
- Достаточно высокие цены.
- В целом большой расход топлива. Правда есть возможность включить экономичный режим у многих моделей.
- Необходимость хранения топлива.
Описание и принцип работы
Слово инверторный означает, что в генераторе есть специальный электронный блок, который служит для преобразования тока, приходящего с катушек генератора, в ток стандартной частоты 50 Гц. При этом ток, приходящий с обмоток генератора, может быть любой частоты. В этом и заключается принципиальное техническое отличие инверторных генераторов от традиционных.
Главное их преимущество – это экономичность, так как они автоматически регулируют обороты двигателя в зависимости от того, какая нагрузка к ним подключена.
Видео: как работает бензиновый инверторный генератор Honda EU20I
Принцип работы инверторного генератора показан на следующей схеме:
Из схемы видно, что ротор, вращаясь вокруг статора, генерирует трёхфазный переменный ток. Данный ток поступает в блок инвертора на выпрямитель. Здесь он преобразуется в постоянный ток (DC) и поступает на фильтр для последующей стабилизации. Далее преобразующая цепь превращает этот стабилизированный постоянный ток в синусоидальный переменный. Микрокомпьютер постоянно подает на преобразующую цель управляющую синусойду, тем самым осуществляя мониторинг выходного напряжения и частоты сигнала.
Обзор цен
Для того чтобы выбрать, какой инверторный генератор Вам купить, предлагаем просмотреть нашу таблицу-рейтинг. Мы собрали в ней инверторные генераторы таких компаний как Sdmo, Honda, Hyundai, Kipor, Fubag и прочих.
Название | Тип | Мощность, кВт | Стоимость | Технические характеристики | Города с магазинами |
Sdmo | Дизель, бензин | 1 | 36000 | Продукция известной компании, надежная, долговечная, год гарантии | Белгород, Владивосток |
Honda | Бензо | 0,8 | 42000 | Бесшумный, портативный, мощный инверторный бензиновый генератор. | Одесса, Пермь |
Hyundai | Электро | От 0,4 до 10 | От 5000 | Компактный, автоматическая настройка | Омск, Санкт-Петербург, Москва |
Kipor | Бензо, электро | 2,5 | 32000 | Бесперебойная работа, надежный, относительно компактный | Барнаул, Брянск |
Fubag | Бензо, электро | От 0,6 | От 4600 | Доступный, легко программируется, широкий диапазон регулирования. Лучшие инверторные генераторы, которые можно купить для дачи и дома. | Тольятти, Росто-на-Дону |
Nissamaran | Бензо, электро | 0,8 | 25000 | Доступный, легко программируется, широкий диапазон регулирования | Тюмень, Саратов |
Hitachi Hysi | Бензо | 1 | 20000 | Компактные и простые в содержании | Новосибирск, Красноярск |
Elemax Generac Huter Aquario Elekon | Бензо, электро | 0,4 | От 15000 | Недорогие генераторы дизельные и электро | Томск, Минск |
Briggs Caiman Endress Elitech | Бензо, электро | 1 | От 20000 | Дешевые, мощные, долговечные, малошумные | Чебоксары, Самара, Киров, Анапа |
Etalon Aiken Bestweld Epgi Booster | Бензо, электро | 1 | От 18000 | Прост в эксплуатации, доступен, маленькие размеры | Калуга, Екатеринбург |
Europower Yangke Foxweld Mustang Firmak | Бензо, электро | 0,6 | От 15000 | Маломощные приборы, их можно использовать как запасные | Краснодар, Сочи |
Iston Yamaha Gesan | Бензо, электро | 0,8 | От 25000 | Бесперебойная работа, надежные, относительно компактные. Дорогие, но зато имеют достоинство: выдерживают даже сильные морозы, обладают высокой мощностью. Применяются в основном для газовых котлов | Тула, Челябинск, Хабаровск, Киев (возможна покупка оптом) |
IneoAdg | Бензо, электро | От 0,4 | От 20000 | Не шумит, компактный, доступный | Харьков, Иркутск Волгоград |
Цены на бытовые дизельные и электрические генераторы инверторного типа до 3 квт (у некоторых моделей до 5 киловатт – фирмы ямаха, абакан, хендай, ивека, хитачи, макита, кротон, хонда, фубаг, кипор igtc и сварог) – находятся в районе нескольких десятков тысяч. Конечно, инвертора производства Япония или Германия, а также корейские,испанские, китайские и немецкие приборы, будут на порядок дороже, чем отечественные машины («Вепрь» и «Кратон» российского производства, Элим – Украина, и прочие). При покупке обязательно проверяйте сертификаты качества.
Трудности загородной жизни и строительства часто связаны с обеспечением бесперебойного электроснабжения. Эти проблемы, как правило, приходится решать приобретением автономного источника питания – генератора. Покупка сложной техники оправдывается не только в случаях проблем со стабильной подачей электричества. Резервный источник питания может понадобиться совершенно неожиданно. И тогда даже в случае внезапного отключения электричества основные системы дома продолжают функционировать.
На данный момент на рынке представлено такое многообразие моделей и вариантов генераторов, что разобраться, какой из них подходит для решения конкретной задачи, действительно сложно. Для начала нужно определиться, сколько мощности потребляет дом. Понятно, что у каждого домовладельца цифра будет своя. В среднем, для загородного дома для поддержания систем обеспечения нужно не менее 10-15 кВт. Небольшой дачный домик или бытовка потребляет 2,5-5 кВт.
Намного сложнее определить, не имея опыта использования, какой тип генератора выбрать: инверторный, обычный бензиновый или дизельный.
Рассмотрим плюсы и минусы каждого варианта.
Обычные генераторы.
По сути, это маленькая электростанция у вас в гараже - топливо сгорает, двигатель вращает генератор, механическая энергия преобразуется в электрическую.
Плюсы:
- Большой выбор генераторов разной мощности. От “крошек” на 1 кВт до серьезных машин на 8-10 кВт или гигантов на 20-40-100 кВт, предназначенных уже для промышленного применения.
- Простота использования и относительная надежность при соблюдении условий эксплуатации.
- Невысокая цена по сравнению с инверторными аналогами. В среднем, стоимость генератора на 4,5 кВт будет колебаться в пределах 25-45 тысяч рублей.
Минусы:
- Генератор должен работать с постоянной загруженностью. Использование генератора с загруженностью менее 25% приводит к его преждевременному выходу из строя.
- Высокий расход топлива при неполной загруженности.
- Шум при работе двигателя. Работающий генератор должен находиться как можно дальше от жилых помещений или в шумоизолированном боксе.
В таких генераторах качество вырабатываемой электроэнергии напрямую зависит от того, насколько оптимальная нагрузка выбрана для двигателя - он должен вращаться с постоянной скоростью. То есть основная проблема таких машин не в частых поломках, как иногда жалуются пользователи, а в неграмотном использовании. При работе генератора на номинальной мощности и регулярном ТО он будет служить много лет без нареканий. Еще одна проблема, которая может возникнуть при использовании такого генератора - изменения выходного напряжения при повышении или снижении оборотов двигателя. Для домашнего освещения и части приборов небольшие изменения напряжения не являются критичными, но для некоторых дорогостоящих систем - холодильников, циркуляционных насосов, систем умного дома или контроллеров газовых котлов, любое изменение качества электроэнергии может привести к отказу оборудования или преждевременной поломке.
При выборе генератора необходимо обратить внимание на дополнительные возможности современных моделей:
- система защиты при критическом снижении уровне масла, которая автоматически останавливает работу двигателя, если уровень масла ниже минимального.
- система защиты от перегрузок, которая отключит генератор вовремя
- вольтметр для контроля выходного напряжения
- колеса для транспортировки
Инверторные генераторы.
Принцип работы инверторного генератора отличается от классической схемы тем, что электроэнергия не поступает в сеть напрямую. Сначала при сгорании топлива производится переменный ток высокой частоты, затем он преобразуется в постоянный, и накапливается в батарее.
Плюсы:
- Стабильные характеристики вырабатываемой электроэнергии.
- Снижение расхода топлива, так как нет необходимости постоянной работы двигателя на определенных оборотах. При снижении нагрузки пропорционально снижается и расход топлива.
- Инверторные генераторы всегда компактней обычных генераторов аналогичной мощности. Это позволяет использовать их не только стационарно в загородных домах, но и брать его с собой на пикник или рыбалку.
- Инверторные генераторы практически бесшумны.
Минусы:
- Высокая стоимость генератора. В среднем, генератор на 3,5 кВт обойдется более чем 50 тысяч рублей, в то время, как обычный бензиновый такой же мощности будет стоить около 20-30 тысяч рублей.
- Конструктивная сложность блока инвертора и невозможность его поэлементного ремонта, только замена в сборе.
- Ограничения по мощности. Инверторные генераторы мощностью более чем на 6 кВт не встречаются.
Инверторный генератор будет идеальным решением для обеспечения бесперебойного питания чувствительных приборов, которые боятся перепадов напряжения: котлов отопления, зарядных устройств ноутбуков, компьютеров, сложной электронной техники.
То есть, получается, что если есть необходимость в постоянном обеспечении электроэнергией помещений, зданий, строительных площадок, решить проблему аварийного освещения, то имеет смысл рассмотреть обычный дизельный или бензиновый генератор. Работая на полной загрузке, он прослужит долго и не будет требовать ремонта или дополнительных вложений в течение длительного времени. Своевременная замена масла и использование качественного топлива увеличивают срок службы генератора.
При аварийном обеспечении электроэнергией жилого дома, в буквальном смысле напичканного электроприборами, лучше использовать генераторы инверторного типа. Замена и ремонт многочисленной техники, сгоревшей при внезапном скачке напряжения, обойдется дороже, чем самый дорогой генератор.
Если нужно решить обе задачи одновременно, то можно выбрать комбинированный вариант, одновременно используя и инверторный и обычный генераторы. Участок, освещение гаража, дома и бани обеспечить энергией с помощью обычного генератора, например, подойдет эта модель на 6,5 кВт.
А вот отопительный котел, сложную кухонную технику, насос в скважине лучше подключить к генератору инверторного типа, который можно выбрать из нескольких моделей на 3,5 кВт, как этот
или на 2,5 кВт, который можно посмотреть по
ссылке
.
В некоторых моделях современных электрогенераторов присутствует электронный преобразователь. Эта конструктивная особенность приводит к увеличению цены. Но при этом такие динамо-машины заметно легче и компактнее. Поэтому, более высокая цена таких устройств не является негативным моментом для покупателя. Более высокая цена оправдана существенно лучшими техническими характеристиками.
Все электрогенераторы, в том числе и с электронным преобразователем, содержат одинаковые двигатели внутреннего сгорания. Могут быть некоторые несущественные отличия этого мотора, например, в связи с необходимостью хорошего охлаждения в тесном корпусе. Но для покупателя сразу станет заметным меньший вес инверторной динамо-машины, который определяется весом её электрической части.
Уменьшение габаритов и веса инверторного генератора объясняется тем, что электрическая часть в нём содержит две ступени:
- многополярную динамо-машину повышенной частоты напряжения;
- полупроводниковый преобразователь, так называемый инвертор для понижения частоты.
Частота вращения и двигателя, и генератора в инверторном электрогенераторе такая же, как и в прочих моделях динамо-машин. Но большее число полюсов в нём позволяет получить существенно более высокую частоту напряжения и тока. Для того чтобы из высокочастотного напряжения получить необходимые для бытовых устройств 50 Гц, ток высокочастотного генератора пропускается через инвертор.
Характерные особенности
Инвертор является сложным электронным устройством. Его характеристики в основном определяют все свойства электрогенератора. Поэтому для повышения конкурентной способности своей продукции производители стараются предотвратить возможность воссоздания электрической схемы инвертора путём осмотра и изучения платы инвертора.
С этой целью блок электронного преобразователя обычно заливается специальной смолой. Смола также улучшает надёжность инвертора, обеспечивая наилучшую изоляцию его электронных компонентов. Здесь присутствует также и коммерческая выгода – в динамо-машине с полупроводниковым преобразователем инвертор является самым ненадёжным устройством. Поэтому при его неисправности потребуется покупать новый инвертор, что производителю весьма выгодно.
Блок электронного преобразователя не только преобразует электроэнергию генератора. В нём также имеется устройство управления мотором. Это позволяет существенно уменьшить расход топлива в двигателе динамо-машины с полупроводниковым преобразователем, оптимизировав число оборотов двигателя. Инверторный блок позволяет получить на выходе очень стабильную частоту напряжения, такую же, как и в электрической сети. Это является его главным преимуществом в отличие от обычного электрогенератора.
- Стабильность частоты на нагрузке является самым главным параметром, который определяет исправную работу большинства бытовых приборов и устройств, особенно содержащих трансформаторы и электрические двигатели.
Поэтому более высокая цена инверторного электрического генератора полностью оправдана его характеристиками, которые обеспечивают сохранность и долговечность подключаемых к нему бытовых электрических устройств.
Автономные генераторы зачастую бывают незаменимыми, и полный список их возможных применений будет очень длинным — от обеспечения электроэнергией пляжной вечеринки на выходных до постоянной работы у частного здания. Широкий спектр выполняемых работ породил большое количество типов автономных генераторов, отличающихся как конструктивно, так и по характеристикам. Общим же у них является принцип действия — двигатель внутреннего сгорания того или иного типа вращает вал электрогенератора, преобразуя механическую энергию в электрическую .
- Бытовой генератор — это, как правило, переносной агрегат с бензиновым двигателем, не предназначенный для длительной работы, имеющий мощность в несколько кВА.
- Профессиональные генераторы имеют повышенные мощность и время беспрерывной работы, а для большей топливной экономичности и увеличения ресурса на них, как правило, устанавливаются двигатели. При этом, если бытовые электрогенераторы вырабатывают ток напряжением 220 В, то профессиональные генераторы в подавляющем большинстве , рассчитанные на 380 В выходного напряжения. Большие габариты и масса заставляют либо размещать мощные генераторы на колесном шасси, либо делать их стационарными.
Итак, в этой классификации мы уже обнаружили ряд конструктивных различий. Рассмотрим их по порядку.
Как известно, бензиновый двигатель может работать как . При этом низкая экономичность и ограниченный ресурс делает двухтактные двигатели не самым лучшим выбором для привода электрогенератора, хотя они и проще в конструкции, а значит — дешевле и легче.
Четырехтактный же двигатель, хотя он сложнее и дороже , расходует значительно меньше топлива и способен проработать гораздо больше . Поэтому генераторы мощностью до 10 кВА, как правило, оснащаются двигателями именно такого типа.
Бензиновые двигатели электрогенераторов — это в основном одноцилиндровые агрегаты с принудительным воздушным охлаждением, приготовление горючей смеси осуществляется при помощи карбюратора. Для запуска их применяется либо тросовый стартер, либо в конструкцию дополнительно включается электрозапуск (тогда, помимо аккумулятора, такие генераторы имеют и 12 В выход: от этой цепи заряжается аккумулятор и к ней же могут подключаться потребители, рассчитанные на низковольтное питание). Наиболее распространены моторы с чугунной гильзой и верхнеклапанным газораспределительным механизмом — как правило, это моторы GX и их копии.
Двигатели бытовых бензогенераторов не предназначены для длительной беспрерывной эксплуатации . Превышение времени работы, указанного в инструкции по эксплуатации (как правило, не более 5-7 часов), сократит ресурс мотора.Однако же, даже самые совершенные бензиновые двигатели имеют ограниченный ресурс : при должном уходе они проработают 3-4 тысячи моточасов. Много это или мало? При эпизодическом использовании на выезде, например, для подключения электроинструмента — это достаточно большой ресурс, а вот постоянно запитывать частный дом от бензогенератора значит ежегодно перебирать его двигатель.
Значительно больший ресурс имеют силовые агрегаты, кроме того, они выгоднее при длительной эксплуатации за счет большей экономичности. По этой причине все мощные генераторные установки, как переносные, так и стационарные, используют дизельные моторы.
Для таких агрегатов ряд недостатков дизельных моторов по сравнению с бензиновыми (дороговизна, больший вес и шумность) не являются принципиальными, определенное неудобство есть лишь при запуске дизельных моторов в холодное время.
При эксплуатации нужно учитывать, что длительная работа на холостом ходу без нагрузки для них вредна : нарушается полнота сгорания топлива, что приводит к повышенному образованию сажи, забивающей выпуск, и разжижению моторного масла просачивающимся через поршневые кольца дизельным топливом. Поэтому в список регламентных работ для дизельных электростанций обязательно включается периодический вывод их на полную мощность.Кроме того, существуют и генераторы, работающие . Конструктивно они ничем не отличаются от бензиновых , кроме системы питания: вместо карбюратора они оснащены редуктором для регулирования давления газа и калиброванной форсункой, подающей газ во впускной коллектор. При этом такие генераторы в качестве источника топлива могут использовать не только баллон со сжиженным газом, но и газовую сеть — в этом случае расходы на топливо становятся минимальными. Недостатком подобных генераторов является низкая мобильность (газовый баллон габаритнее и тяжелее бензобака, который, к тому же, можно дозаправлять прямо на месте), а также повышенная пожароопасность, особенно при неграмотной эксплуатации. Однако в качестве источника резервного питания в доме, подключенном к газовой магистрали, это неплохой вариант: нет необходимости заботиться о поддержании уровня и качества топлива в бензобаке, а ресурс двигателя при работе на газу выше, чем при работе на бензине.
Инверторный генератор - электростанция в которой используется инверторная система с регулятором широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для более высокого качества электроэнергии (стабильность выходного напряжения и частоты).
Принцип работы инверторного генератора следующий. Переменный ток преобразуется в постоянный при помощи выпрямителя, после чего осуществляется фильтрация пульсаций, сглаживаемая емкостными фильтрами. После этого, благодаря мощным ключам на транзисторах или тиристорах, включенных по мостовой схеме, осуществляется формирование переменного тока на нагрузке. Высокое качество выходных параметров (то есть самого тока) обеспечивается не только высококачественным сглаживанием пульсаций, но и стабильностью работы системы управления, отслеживающей необходимые выходные характеристики посредством цепей обратных связей.
- Ротор вращается вокруг статора.
- На выходе получается трехфазный переменный ток, который поступает на цепь выпрямления блока инвертора.
- С помощью цепи выпрямления трехфазный переменный ток преобразовывается в постоянный, а затем стабилизируется при помощи цепи сглаживания.
- В цепи преобразования этот постоянный ток превращается в синусоидальный, который почти аналогичен полной синусоиде.
- На выход инвертора поступает переменный ток.
- Микрокомпьютер контролирует напряжение и частоту сигнала по частотной характеристике напряжения.
Бензиновые генераторы инверторного типа отличаются существенной экономией топлива благодаря электронной системе зажигания и электронному регулятору оборотов двигателя в зависимости от нагрузки. Инверторный бензогенератор оснащен функцией переключения двигателя в экономичный режим расхода топлива при малой нагрузке. Такие электрогенераторы незаменимы как источник резервного питания для электронного оборудования. Инверторные генераторы рекомендуется применять в организациях, использующих различную высокоточную электронную технику. Инверторные электростанции сочетают в себе все преимущества синхронных и асинхронных генераторов. Это означает, что к ним можно подключить как компьютеры и телевизоры, так и электро- и садовые инструменты.