Что такое инверторный генератор и как он применяется?
Для нормальной работы современных радиоэлектронных устройств требуется высокое качество электрического тока. К сожалению не все источники электроэнергии способны обеспечить нас высококачественным переменным током, пригодным не только для питания бытовых приборов, но и высокоточной аппаратуры. Даже, привычный для нас, сетевой ток имеет характеристики, далеки от идеала. А из числа источников резервного питания только инверторные генераторы способны давать на выходе почти идеальную синусоиду.
Считается, что синхронные альтернаторы генерируют стабильное выходное напряжение, но и его характеристики несравнимы с параметрами электрического тока, вырабатываемого инверторными генераторами. Электричество асинхронных генераторов может служить источником питания лишь для той бытовой техники, которая не управляется электронными схемами. Среди автономных источников питания наиболее приемлем для работы цифровых устройств инверторный тип генераторов.
Устройство и принцип работы
Основным рабочим органом инверторных электрогенераторов является обычный альтернатор. Но наличие блока инвертора отличает его от обычных генераторов. В остальном устройство бензиновых электростанций, как, впрочем, и дизельных, почти не отличаются, за исключением того, что инверторный бензогенератор более экономичен, а его габариты, при той же мощности, вдвое меньше.
Особенностью конструкции альтернаторов инверторного типа является их компактность и бесшумность в работе. Эти устройства, как правило, закрытого типа, имеют практичные ручки и форму корпуса удобную для перемещения одним человеком.
На рисунке 1 изображён типичный инверторный альтернатор. Его перенести так же легко, как канистру с водой.
Бывают, конечно, конструкции открытого типа (рис. 2). Внешне они имеют очертания обычных бензиновых генераторов. Отличительной чертой инверторных устройств является наличие инверторного блока (небольшая пластиковая коробочка, вмонтированная в устройство).
Поскольку современные электронные приборы очень экономичны и потребляют мало электроэнергии, то нет смысла подключать их к мощным автономным источникам питания. Поэтому инверторные конструкции имеют небольшую выходную мощность. Самыми распространёнными являются модели от 1 до 3 кВт. Этого вполне достаточно для питания цифровых устройств и маломощной бытовой техники.
Можно встретить инверторные источники питания с максимальной мощностью до 8 кВт. Обычно, это дизельные станции, предназначены для предприятий, где используется энергоёмкая высокоточная аппаратура. На рисунке 3 изображено такое устройство.
Альтернативные источники питания инверторного типа обладают ещё одним важным свойством – способностью управлять расходом топлива двигателя, подсоединённого к ротору генератора. Если максимальную мощность генератора не задействовано, электронный блок подаёт команду на снижение оборотов двигателя, что, естественно, приводит к уменьшению потребления топлива.
Электростанции могут быть оборудованы ручными либо электрическими стартерами. Запуск электростартером может осуществляться с пульта или нажатием кнопки «Старт». При необходимости эти станции можно подключить через систему автоматического пуска.
Принцип действия
Переменное напряжение, вырабатываемое генератором, проходит цепочку преобразований в инверторном блоке:
- Выпрямление тока.
- Сглаживание импульсов.
- Преобразование выпрямленного тока в идеальную синусоиду.
Электричество от генератора мощным диодным мостом преобразуется в однонаправленный импульсный ток. После этого конденсаторные фильтры сглаживают импульсы, преобразуя их в прямой ток. На последней стадии преобразователь тока формирует почти идеальную синусоиду, лишённую всяких скачков и провалов. Сформированное таким образом выходное напряжение поступает на одну или несколько розеток, расположенных на корпусе установки.
Принцип работы генератора инверторного типа понятен из рисунка 4. Обратите внимание, что контроль над током совершает отдельный микропроцессор. Именно его импульсы используются для управления оборотами двигателя.
Преимущества и недостатки
Разумеется, главным достоинством электростанции инверторного типа являются достойные параметры выходного напряжения. По-другому и быть не может – ведь для этого он и разрабатывался.
К другим преимуществам относятся:
- экономный расход топлива;
- компактные габариты;
- небольшой вес;
- малошумность в работе;
- простота управления.
Устройство работает настолько тихо, что его журчание не вызывает раздражения и не слышно в соседней комнате. В городской квартире его можно установить на открытом балконе. В закрытых нежилых помещениях инверторный генератор допускается устанавливать при условии обеспечения беспрепятственного отвода выхлопных газов на улицу.
Единственный минус – цена устройства. По сравнению с обычными бензиновыми или дизельными станциями стоимость их выше, но вложения окупаются исправностью работы дорогой электронной аппаратуры. Ремонт дорогостоящих цифровых устройств иногда может сравниться со стоимостью инверторного генератора.
Что лучше: инверторный генератор или обычный?
Казалось бы, ответ очевиден – инверторный генератор лучше обычного. Но это зависит от того, для каких целей его применяют. Использовать устройства такого типа в качестве источника для питания электроинструментов, нагревательных приборов, освещения – это всё равно, что микроскопом колоть орехи. Результат будет, однако, эффективность от такой работы минимальная.
Конечно, если хватает мощности инверторного генератора, приобретённого для обеспечения электроэнергией электроники, к нему можно подключить электродрель или чайник, но покупать для этого такие установки специально вряд ли стоит. С такими задачами успешно справляются даже самые дешёвые асинхронные станции.
Применение
Самым популярным способом применения является использование инверторного генератора в качестве резервного источника питания бытовой и офисной техники в период перебоев в подаче электричества. Для этих целей используют электростанции с чистой синусоидой.
Инверторные электростанции этого типа применяют для питания оборудования, которое оснащено системами микропроцессорного контроля:
- стиральных машин;
- отопительных систем;
- медицинского оборудования;
- охранных систем и т. п.
Существуют более дешёвые инверторные генераторы с модифицированной синусоидой: у таких устройств выходное напряжение имеет не идеальную синусоиду, а трапециевидную. Большинство бытовых электронных приборов не слишком противятся такому току и стабильно с ним работают. Такие альтернаторы могут питать энергией телевизоры, зарядные устройства, маломощную бытовую электротехнику. Однако компьютеры, принтеры, и другие цифровые устройства лучше подключать к электростанциям с чистой синусоидой.
Генераторы с модифицированным сигналом полюбились рыбакам, охотникам и другим любителям отдыха на природе. Их легко транспортировать, они не боятся дождя, обеспечивают энергией все электроприборы, используемые отдыхающими.
Отдельного внимания заслуживают сварочные инверторы. Эти устройства отлично держат уровень напряжения и величину тока. Электроды не залипают и обеспечивают ровный шов. Конструкции инверторных сварочных аппаратов имеют скромные габариты, они довольно лёгкие, поскольку управляются электронными схемами, и не нуждаются в увесистых трансформаторах.
Советы по выбору
Критерии выбора определяются целями, для которых вы планируете использовать инверторный генератора. От этого зависит конфигурация синусоиды и мощность установки. Для бытовых нужд обычно хватает 3 кВт мощности и модифицированной синусоиды.
Если вы предполагаете обеспечить непрерывным питанием только вашу оргтехнику и электронный блок управления газовым котлом, то киловаттный генератор вам подойдёт. Но всё же, лучше купить электростанцию с некоторым запасом мощности. Такую электростанцию вы сможете взять с собой на природу, и его энергии вполне хватит для комфортного отдыха.
Для обеспечения бесперебойной работы большого офиса – подумайте о более мощных станциях. Так как офисная техника довольно требовательна к качеству тока – выбирайте инверторные генераторы с чистой синусоидой.
Что касается типа двигателя, то от него мало зависит качество тока. С этой точки зрения одинаково хороши как бензиновые, так и дизельные станции. Оба типа двигателей без проблем запускаются и обладают приличным ресурсом.
Ручной стартер всегда безотказный. Но если вы желаете повысить комфорт запуска, то можете купить генератор с электростартером. Данный тип запуска обязателен при оборудовании системы автоматического включения станции в случае перебоев в энергосети.
Установки закрытого типа подойдут для работы на открытом воздухе. В помещениях можно использовать открытые генераторы.
Форма, цвет корпуса, дизайн – зависят от ваших вкусов и предпочтений. Бренд производителя является важным аспектом выбора, но он не решающий.
Список использованной литературы
- Сивухин Д. В. «Общий курс физики» 1975
- Нейман Л.Р., Демирчян К.С. «Теоретические основы электротехники» 1981
- Бартош А.И. «Электрика для любознательных» 2019
Что такое инверторный генератор: 7 главных отличий от обычного
В профессиональной деятельности и в быту для производства сварочных работ применяются инверторные генераторы. Такие аппараты сегодня есть у многих. В этой статье разберем, что значит инверторный генератор.
По сути, это электронный агрегат, преобразующий постоянный ток в переменный. В устройстве инверторного генератора разобраться не сложно: состоит из статора, на нем расположены отмотки и ротора. Последний оснащен несколькими полюсами с электро- или постоянными магнитами. За счет вращения ротора создается магнитное поле, которое пронизывает статорную обмотку. В результате этого в статоре возникает напряжение, вырабатываемое генератором.
Как работает инверторный генератор, в чем разница с обычным
Принцип его работы, в отличие от стандартного, заключается в том, что в процессе переработки топлива (бензина или дизеля) образуется переменный ток высокой частоты, который тут же преобразуется в постоянный и передается в батарею, где и аккумулируется.
По сравнению с инверторным, отличающимся низким уровнем шума во время работы, стандартный агрегат сильно шумит, выделяет выхлопной газ.
Портативный генератор – это мобильный дизельный или бензиновый аппарат, некоторые из моделей являются гибридами. У них двигатель может функционировать на нескольких видах топлива, например: смесь бензина и пропана.
Видео описание
Что такое инверторный генератор? Принцип работы и функции инверторного бензогенератора.
Инверторный генератор или обычный: что лучше
Специалисты рекомендуют выбирать обычный генератор в качестве аварийного источника электрической сети, а также для освещения строительных площадок.
Индивидуальные строения или жилые квартиры содержат много бытовых приборов и техники, работающих от электросети. Поэтому для них оптимальнее пользоваться инверторным устройством с правильно подобранной мощностью.
Характеристики напряжения инверторного электрогенератора
Параметр мощности — 0,8 – 0,9 кВт; топливо — бензин; потенциал на выходе — однофазный, 220 В. Форма напряжения – синусоидальная с незначительными искажениями. На качество синуса влияет уровень гармонических искривлений, допустимое значение – 8%.
Что выбрать классический или инверторный генератор?
Жизнь в загородном доме в условиях российской действительности сопряжена с определенными трудностями. В основном это имеет отношение к перебоям с электроснабжением. Проблема решается за счет покупки независимого источника электроэнергии — генератора.
Количество изготавливаемых производителями моделей на рынке великое множество. Разберем в этой статье некоторые особенности, которые помогут владельцам домов в покупке генераторного агрегата. Последовательность шагов:
- Вначале определите полную потребляемую мощность для всего дома.
У каждого собственника данная цифра будет сугубо индивидуальной. В среднем, для одного коттеджа требуется около 10-15 кВт электроэнергии. Для летнего дома достаточно 2-5 кВт.
- Выберите тип генератора.
Агрегаты бывают: обычный дизельный или бензиновый, инверторный.
Стандартный генератор
Электрический ток, который им вырабатывается, грубый, не совсем чистый. Его параметр сильно отличается от значения, указанного в паспортах производителей бытовой техники. По этой причине обычными генераторами нежелательно пользоваться, чтобы запитать высокоточную электронику. Однако такие агрегаты имеют ряд преимуществ:
- Широкий выбор моделей по мощности.
Производители выпускают от самых маленьких в 1 кВт до больших мощностей в 9-10 кВт. Бывают промышленные образцы от 20 до 100 кВт. Однако для бытового применения они не подходят из-за избыточности мощности.
- Простота эксплуатации.
Генератор легок в работе, если соблюдать установленные изготовителем условия по эксплуатации.
- Цена дешевле, чем у инверторных моделей.
Благодаря доступности, стационарные генераторы сегодня востребованы на рынке.
Видео описание
Слабые стороны, минусы инверторных генераторов.
Существуют помимо плюсов, недостатки:
- Существует ограничение по границе допустимой нагрузки.
Обычными устройствами нельзя пользоваться, если общая нагрузка будет меньше 25%, но и нежелательно превышение более 75%.
- При небольшой мощности подключаемых приборов расход топлива практически такой же, как при режиме функционирования на полную катушку.
- Шумная работа генератора.
- Выделение выхлопных газов.
- Для помещения, к котором установлен генератор, нужно делать вывод отработанных газовых частиц через прокладку отдельной воздушную магистрали.
Если агрегат работает на бензине, не рекомендуется, чтобы двигатель эксплуатировался на постоянных оборотах. Это условие сильно влияет на качество вырабатываемой электроэнергии. Частые поломки установок возникают именно при несоблюдении данной рекомендации.
Инверторный генератор
Данные агрегаты подходят для обеспечения электроэнергией сложного стационарного оборудования, для которых требуется стабильное напряжение: компьютерные устройства, котлы отопления, различные контроллеры, электроника.
Инверторные генераторы имеют ряд преимуществ:
- Характеризуются стабильными электрическими параметрами.
- Уровень нагрузки оказывает влияние на расход топлива.
В случае неполной загруженности, при работе на малых оборотах, расходуется немного бензина.
- Вес и габариты маленькие.
Такой агрегат можно брать с собой на любое мероприятие, проводимое территориально далеко от цивилизации. Например: охота, рыбалка, поход.
- Низкий уровень шума при функционировании.
В случае аварийного отключения электроснабжения жилого дома, в котором много бытовых приборов, оптимальнее подключить инверторный генератор. Ремонт и покупка новой техники, сгоревшей при резком скачке напряжения, выйдет немного дороже, чем цена генераторного агрегата.
- Высокая стоимость.
В магазинах стоит примерно в 1.5 – 2 раза выше, чем стационарный генератор такой же мощности.
- Невозможно отремонтировать отдельные детали.
В случае выхода из строя какого-то элемента, надо приобретать новый генератор.
- Предельная мощность инверторного агрегата – 6 кВт.
Выходит, что, если возникает необходимость постоянного источника электроэнергии зданий, строительных площадок или существует потребность в организации аварийного освещения, то есть смысл покупать стандартный генератор.
При функционировании на полной мощности, такой агрегат прослужит длительный срок. При этом не потребуется ремонт, также маловероятны дополнительные расходы в течении периода его эксплуатации. Если пользоваться только качественным топливом, своевременно проводить ТО с заменой масла, то значительно увеличится срок службы генератора.
В случае необходимости решения сразу 2-х задач одновременно: при авариях и как постоянный источник питания, то оптимальнее использовать комбинированное решение. При таком варианте одновременно работают стандартный и инверторный генераторы.
Видео описание
ТОП—7. Лучший инверторный генератор для дома. Рейтинг 2021 года.
Инверторные генераторы: в чем отличие от классических электростанций?
Принцип работы инверторного генератора отличается тем, что электроэнергия, выработанная генератором, не поступает в электросеть, а аккумулируется в батарее. А на классических электростанциях произведенная электрическая энергия поступает по линиям к потребителям.
Для сравнения: вес классической станции FUBAG модификации BS на 2 квт составляет 40 кг, а инверторный генератор такой же мощности – 22 кг, то есть в 2 раза меньше.
Устройство инверторного генератора
В конструкцию агрегата, объединенного в единый корпус, входят:
- электромотор внутреннего сгорания;
- генератор, вырабатывающий напряжение;
- блок инвертора, преобразующий переменный ток в постоянный;
- клеммы для подсоединения цепей на выходе;
- блок управления и контроля за технологическими циклами.
Для подключения приборов применяется общепромышленный вывод электрической энергии через 3 силовых контакта типовой розетки, рассчитанной на переменный ток 220 В.
Генераторы классифицируются по различным параметрам.
По конструктивным особенностям
Закрытые. Они могут работать в пыльных помещениях или на улице в любую погоду.
Открытые. Обычно это высокомощные модели, выдерживают сильные нагрузки, для них нужна хорошая вентиляция.
По мощности
- Портативные (1-3 кВт).
Весят до 8 кг, выпускаются в виде маленького чемодана.
- Средние (до 6 кВт).
Имеют вес до 100 кг, сделаны как моноблок.
- Тяжелые (до 8 кВт).
Весят больше 100 кг, это профессиональные устройства, работают в условиях высоких нагрузок.
По способу запуска
Ручной: чтобы включить, надо дергать за трос, обычно это дешевые модели.
Автоматический: запускается стартером, комплектуются мощные агрегаты.
По типу выходного сигнала (синусоиды)
Чистая. Применяются для снабжения электричеством высокоточного оборудования, которые очень чувствительны к скачкам электроэнергии: компьютеры, аудиосистемы, медтехника.
Модифицированная. Используются для питания не таких требовательных к параметрам электрической сети бытовых приборов: холодильники, телевизоры, микроволновка.
Управление сварочным инверторным генератором
Принцип действия такого агрегата основан на 2-х кратном преобразовании свойств электрического тока. У генератора должны быть следующие функции:
В ускоренном темпе поджигается дуга. Благодаря этому новичку будет несложно за счёт небольшого повышения рабочего тока получить устойчивое горение пламени.
- Автоматическое прилипание.
Предохраняется агрегат от поломки в случае возникновения короткого замыкания во время сварки: напряжение падает до нуля, сила тока растет до бесконечности. При такой ситуации схема инвертора автоматически отключает устройство.
На короткий миг увеличивается ток при падении напряжения до 20 — 25 В. Функция нужна для сварки толстых листов стали.
- Стабилизация напряжения.
Важно при работе в условиях нестабильных электросетей, особенно актуально в сельской местности, а также при подключении к электрогенератору.
- Температурный режим.
Возникает необходимость использования при разной температуре воздуха. Хорошие модели позволяют агрегату работать в границе от — 20 до + 40С.
Принцип работы аппарата 220 В заключается в том, что чередуется рабочий режим сварки (ПВ) с периодическим отключением. При значении ПВ = 0,6 непрерывно сварочные работы можно выполнять 4 минуты. Потом агрегат отключится примерно через 4/0,6 = 6,67 мин. Данные параметры указываются производителем в паспорте устройства.
Заключение
Инверторный генератор – это электронный агрегат, преобразующий постоянный ток в переменный, передается в батарею, где и аккумулируется. Основное преимущество данного оборудования заключается в том, что он имеет маленький вес и габаритные размеры. Используется в качестве альтернативного источника питания.
Как выбрать генератор для сварочного аппарата?
Сварочный генератор пригодится для сварки в «диких» условиях. Используйте его на обесточенной даче, стройплощадке или на удаленных от электросети объектах.
Для работы с генератором подходит сварочный инвертор. Подключать трансформатор не рекомендуется — скачки напряжения могут вывести электростанцию из строя.
В продаже есть два типа генераторов, которые используют со сварочными аппаратами:
- Синхронный. Это универсальный источник напряжения. Смело подключайте к нему сварочный инвертор и бытовые приборы.
- Сварочный. Чем сварочный генератор отличается от обычного? Это компактное устройство «2 в 1» со встроенным сварочным аппаратом. Занимает мало места, его удобно брать с собой. В таких моделях генератор и «сварочник» уже подобраны по мощности, вам осталось выбрать нужную.
Какой генератор нужен для сварочного аппарата: на что обратить внимание при выборе
Мощность
Генератор должен быть значительно мощнее сварочного инвертора. Запас мощности позволяет ему работать в обычном режиме, а не на пределе возможностей.
Рассчитываем, какой мощности нужен генератор для сварочного инвертора:
- Узнаём максимальный потребляемый ток инвертора. Он указан на корпусе аппарата и обозначается Imax. Допустим, у вас есть агрегат с Imax 23 А.
- Вычисляем мощность инвертора по закону Ома: 23 А х 220 В = 5060 Вт
- К полученной цифре прибавляем еще 30%: 5060 + 1500 = 6600 Вт. Это примерная мощность нужного вам генератора.
Диаметр электродов должен соответствовать мощности генератора. Для электродов 2 мм достаточно 2,5 кВт. Для 3 мм – 3,5 кВт и т.д.
Розетки
Обратите внимание на напряжение розеток на генераторе. Оно должно соответствовать типу инвертора. Для бытового аппарата подойдет розетка на 220 В. Для мощных трехфазных инверторов необходима розетка с напряжением 380 В.
Тип топлива
Вид топлива не оказывает прямого влияния на работу сварочника. Выбирайте бензогенератор или дизельный аппарат. Каждый имеет свои преимущества и недостатки:
- Бензиновый. Легко запускается при температуре до -15°C. Стоит дешевле, обладает высоким рабочим ресурсом.
- Дизельный. Экономичнее бензинового, медленно расходует топливо. Сравнительно низкий уровень шума, особенно при использовании шумозащитного кожуха. Топливо сохраняет свои свойства, даже если не включать генератор длительное время.
Корпус
Если электростанцию часто приходится брать с собой, выбирайте компактные модели с колесами для перевозки. Дизельные аппараты, как правило, тяжелее и больше бензиновых.