Генератор инверторный обзор. Инверторный генератор — как устроен и работает

Перепады напряжения электросети могут привести к существенным повреждениям чувствительной аппаратуры, а незапланированное отключение электричества - к остановке работы техники. Работа компьютеров, измерительных приборов, высокоточной медицинской техники напрямую зависит от стабильного сетевого питания. В этих случаях применяют бензогенератор инверторного типа, обеспечивающий автономное обеспечение техники питанием.

Принципы работы

По своим рабочим характеристикам данный генератор схож с простым бензиновым. Однако имеется и существенное отличие: ток попадает на выход не напрямую с токосъемников, а проходит двойное преобразование. В результате формируется синусоида идеальной формы с выровненными характеристиками силы и нормативного напряжения.

Принцип работы инвертора

Благодаря таким принципам работы инверторные бензогенераторы обеспечивают приборы током со стабильными характеристиками, что существенно повышает срок службы чувствительной высокоточной техники.

Устройство оборудования

Портативная станция инверторного типа основана на работе специального блока, который состоит из:

• Преобразователя;
• Выпрямителя;
• Микропроцессора.

В функции выпрямителя входит преобразование переменной величины тока в постоянную.

Далее, при помощи специальных фильтров, постоянная частота колебания вновь преобразуется в переменную и подается на подключенную аппаратуру. В результате работы инверторного бензогенератора обеспечивается бесперебойная работа любого высокоточного оборудования, а осветительные приборы не будут мерцать.

Преимущества и отличия

Инверторные бензогенераторы создают стабильный ток переменной частоты, качество которого обеспечивается встроенным микропроцессором. При этом электростанция работает в экономичном режиме, благодаря электронному регулированию оборотов мотора.

Разберем ряд преимуществ:

1. Стабильное напряжение на выходе;
2. Сохранность высокоточного чувствительного оборудования;
3. Нет проблем с топливом;
4. Низкий шумовой эффект;
5. Экономичный расход топлива;
6. Компактные габариты.

В отличие от дизельных и обычных бензиновых генераторов, которые функционируют на принципах электромагнитной индукции и не могут создавать необходимые характеристики тока, они не нуждаются в дополнительных стабилизаторах напряжения.Бензиновые генераторы инверторного типа полностью обеспечивают полноценным питанием подключенную к ним технику.

Смотрим видео, их виды и особенности:

Компактные портативные электростанции легко помещаются в багажнике авто, их можно самостоятельно перевезти и подключить к работе. В отличие от громоздких установок бензинового или дизельного типа, это преимущество имеет огромный плюс.

Экономичность расхода топлива обеспечивает инверторный модуль, координирующий работу двигателя по принципу распределения мощности в зависимости от нагрузки на электростанцию. То есть, генератор инверторный бензиновый не работает на всей своей мощности постоянно, как другие подобные станции, а регулирует процесс, автоматически снижая или повышая обороты.

Пониженный уровень шума, благодаря встроенному кожуху, является еще одним неоспоримым преимуществом инверторных бензогенераторов перед станциями подобного типа. Данные генераторы можно устанавливать непосредственно в рабочем помещении.

Высокая степень защиты корпуса электростанций позволяет размещать их и на улице без использования навеса. Аппарату не грозит попадание воды и пыли внутрь. Благодаря подобным качествам, бензиновый генератор инверторного типа стал популярным в профессиональной и бытовой сфере.

Обзор популярных моделей

Модель Hammer GNR2000i

Hammer GNR2000i

• Тип - электростанция;
• Двигатель - бензиновый;
• Фазы - однофазный;
• Вид генератора - синхронный;
• Мощность - 2 кВт.

Бензиновый инверторный генератор Hammer GNR2000i с ручным приводом и объемом бака на 5,7 литров обеспечивает бесперебойным питанием в течение 4,5 часов времени. Данный аппарат можно устанавливать на даче или в загородных коттеджах.

При незапланированных отключениях электросетей портативная станция обогреет помещение, даст освещение и обеспечит потребителей необходимым количеством энергии для бытовых нужд. Цена бензинового инверторного генератора Hammer GNR2000i - 23 596 рублей.

Аппарат DDE DPG1101i

Аппарат DDE DPG1101i

• Тип - электростанция;
• Двигатель - бензиновый;
• Фазы - однофазный;
• Вид генератора - синхронный;
• Мощность - 0,8 кВт.

Данная станция с ручным приводом и объемом бака на 2,6 литра обеспечивает электричеством в течение пяти часов. Модель отлично подходит для установки в загородных коттеджах и обеспечении дачников автономным электричеством во время непредвиденных отключений электросетей.

Недостатком бензинового инверторного генератора DDE DPG1101i является отсутствие шумоизолирующего кожуха, что не позволяет устанавливать его непосредственно в жилых комнатах. Цена прибора - 8 150 рублей.

Модель Hyundai HY 2000 SI

• Тип - электростанция;
• Двигатель - бензиновый;
• Фазы - однофазный;
• Вид генератора - синхронный;
• Мощность - 2 кВт.

Данная модель инверторного с ручным приводом и объемом бака на 4,5 литра обеспечивает циркуляционный насос питанием до 5,5 часов времени. Стабильная подача качественного тока сохраняет функциональность котла долгое время и обеспечивает бесперебойную работу отопительной системы в доме.

Помимо этого, мощности данного инверторного бензогенератора хватает на освещение и обеспечение питанием бытовых электроприборов (телевизор, фен). Для подключения крупной бытовой техники (холодильник, стиралка) требуется аппарат с более высокими показателями мощности - например, инверторный бензогенератор до 3 киловатт.

На что обратить внимания при выборе

• Мощность

По каким характеристикам нужно выбирать качественный аппарат? Прежде всего, нужно определить назначение прибора: для чего он будет использоваться. Если вам необходимо подключить всего пару единиц бытовой техники и несколько лампочек, нужно выбирать бензогенератор соответствующей мощности: не более 2 кВт. Такие приборы весят не много, и их можно взять в поход или установить на даче.

Медицинской техники или насоса выбирают с большими мощностными характеристиками: от 5 кВт. Такие аппараты имеют большой вес, часто оснащены колесиками для удобства перемещения. Они способны обеспечить энергией большое количество потребителей тока.

• Вид тока

Потребители электропитания различаются по качеству потребляемого тока: одно- или трехфазные. К приборам малой (однофазной) потребляемой мощности относится бытовая техника. Трехфазного питания требуют такие приборы, как бетономешалка, компрессор, электрокотел и другие.

• Тип управления

Немаловажное значение имеет тип управления бензиновым инверторным генератором. Что лучше - автоматика или ручной привод? Производители предлагают несколько вариантов управления электростанциями: ручное, полуавтоматическое, автоматическое. Помимо этого, разработаны такие комбинации, как ручное управление с дистанционного пульта. Выбор будет за потребителем. Наиболее дешевый вариант - с ручным приводом.

• Синхронный или асинхронный

Синхронные инверторные бензогенераторы производят ток с более качественными характеристиками, обладают устойчивостью к кратковременным перегрузкам сети. Такие аппараты рекомендуют покупать при подключении техники с высокими пусковыми показателями тока, а также бытовой техники, микроволновых печей и др.

Асинхронные приборы не справляются с высокими нагрузками, зато выдерживают короткие замыкания. Данную аппаратуру рекомендуется покупать для всех видов теплоприборов: электроплит, ламп и т. д.

Чем отличается инверторный генератор от обычной электростанции?

Инверторный генератор (инверторная электростанция) – генераторная мини установка, вырабатывающая максимально высокое качество электричества, оптимально преобразующее его в напряжение без падений. Такие электростанции ещё называют «цифровыми электрогенераторами» за счет оснащения электронными схемами управления.

Инверторный электрогенератор используется для подключения электроники или чувствительной техники в отсутствие центрального электроснабжения. Инверторную электро станцию можно смело рекомендовать как резервный генератор для дачи, так и для путешествий, мелких ремонтных работ.

Кто использует инверторный генератор?

Рыбаки, охотники, туристы, путешественники, дачники - потому, что компактные и тихие.

В гараже или в дороге пригодится для питания ламп и мощных фонарей, электроплиток, радиоприемников. У Вас появится возможность заряжать свои смартфоны и ноутбуки, не заводя машину. Инверторный генератор питает бытовые домашние приборы и электроинструмент, используется в загородных поездках – генератор для активного отдыха.

Почему выгодно использовать инверторные генераторы?

Основные преимущества инверторных электрогенераторов – это их компактность, благодаря небольшому размеру и весу; мобильность (портативные станции), а также, снабжение током высокого качества, благодаря инверторной технологии электростанции, которое необходимо для подключения электронных приборов, требующих идеальной электроподачи без перебоев.

Именно эти качества наиболее востребованы в походных условиях, на рыбалке, охоте, на даче, в мастерских, для различных спасательных служб и т.д. Особенно незаменим инверторный генератор для подключения электронных гаджетов, медицинского оборудования и другой техники жизнеобеспечения в полевых, походных и различных экстремальных условиях, где нет возможности запитаться от центральной электросети. В быту такие станции также находят незаменимое применение. Инверторный генератор для дачи поможет снабдить резервным электричеством в моменты отключения света. В путешествии такая электростанция может стать хорошим помощником (зарядить компьютер, телефон, подключить освещение, электроплитку и другие приборы без использования стабилизатора). Благодаря своему компактному размеру и весу (станция почти в 2 раза легче традиционного портативного генератора), инверторный генератор удобно поместится в багажнике машины.

Важный аспект инверторной станции – это тихая работа генератора, за счёт усиленных шумоглушителей, а также, шумопоглащающих кожухов, конструкции которых специально разработаны для супер тихой эксплуатации генераторной установки.

Главными критериями при выборе инверторного генератора являются: мощность и производитель.

Современный рынок силовой техники предлагает огромный ассортимент генераторного оборудования различного ценового диапазона. Наш совет, не стоит стремиться за покупкой самого дешёвого генератора. Многие производители для удешевления своей продукции, используют самые низкокачественные комплектующие, которые в свою очередь также изготовлены из самых низкосортных материалов, имеющих очень малый ресурс и непродолжительный срок использования. Такие станции могут подвести Вас в самый неподходящий момент!

Для определения необходимой мощности инверторного генератора, Вам нужно продумать, какие приборы будут подключаться одновременно.

К примеру, Вам в поездке необходимо подключить компьютер (500 Вт) + 2 лампочки (60 Вт х2) + запас мощности 50% = 832 Вт. Не забудьте взять с собой удлинитель и тройник. Важно! При подключении техники через удлинитель, Вам необходимо учитывать ещё запас мощности 10% на удлинитель до 3 м.

Итого: 915 Вт. Вам потребуется

Современная промышленность в области электротехники предлагает сегодня массу различного генераторного оборудования, которое отличается ни только ценой, но и принципом по которому происходит генерация электроэнергии. Поэтому, когда речь заходит о покупке или аренде мобильной генераторной технике, у многих может возникнуть вопрос по этому поводу, а также желание сравнить преимущества техники разных типов, в данном случае инверторных и обычных генераторов, построенных по классической схеме.

Особенности и преимущества «классического» генератора

Обычный генератор с классической схемой генерации электроэнергии - это устройство, которое использует углеводородное топливо в качестве основного источника энергии, которая механическим путем преобразуется в электрическую.

Топливо (газ, бензин, дизельное топливо) используется для приведения в движение двигателя, который непосредственно соединяется с альтернатором (электрогенератором переменного тока). Альтернатор преобразует механическую энергию двигателя в электрическую за счет системы постоянных магнитов и обмотки ротора.

Качество вырабатываемой электроэнергии напрямую зависит от стабильности работы двигателя, поэтому он должен вращаться с постоянной скоростью. В этом и состоит основной недостаток конструкции такого генератора. Обычный генератор может быть очень неэффективен, в зависимости от режима работы.

Основная проблема - это высокий расход топлива при неполной загруженности, особенно при длительной эксплуатации в этом режиме. Данный факт необходимо учитывать, потому как аренда дизельного генератора или его покупка, в конечном счете, может оказаться весьма дорогостоящим удовольствием во время эксплуатации. По этой причине необходимо подбирать генератор строго по мощности нагрузки.

Другими словами, когда вы используете арендованный генератор мощностью 7 кВт на даче или пикнике, чтобы смотреть телевизор или слушать музыкальный центр, то вы расходуете большое количество топлива с невероятно низкой эффективностью.

Однако только неэффективным расходом топлива проблемы не ограничиваются. У обычных генераторов существует и другая проблема. Которая заключается в образовании сажи в двигателе при эксплуатации оборудования на неполной загруженности, что приводит к преждевременной необратимой поломке двигателя.

Многие производители явно указывают в инструкции по эксплуатации, что нагружать генератор меньше 25% строго запрещается, также приводится и время в течение которого генератор может эксплуатироваться в таком режиме (обычно указываются часы в год). Надо сказать, что это основная причина большого числа жалоб от покупателей, которые сводятся к тому, что бытовой генератор работает год-полтора, а потом приходится покупать новый (инструкции толком мало кто изучает досконально).

Не смотря на описанные минусы у генераторов классической схемы производства электроэнергии есть одно неоспоримое преимущество, которое оставляет далеко позади своих более технологичных собратьев. Это преимущество заключается в практически неограниченных возможностях по спектру мощностей, а также невероятно высокой надежности и долговечности при использовании на полную мощность и регулярным проведением ТО. При этом стоимость обычного генератора значительно меньше инверторного той же мощности.

Особенности и преимущества инверторного генератора

Инверторный генератор - это также генератор переменного тока (дизельный или бензиновый), но принцип выработки электроэнергии у него значительно отличен от классической схемы. Инверторный генератор не выдает электроэнергию напрямую, а накапливает ее в аккумуляторной батарее, которая встроена в конструкцию устройства.

Принцип работы инверторного генератора следующий: сначала альтернатор производит переменный ток высокой частоты и преобразует его в постоянный с использованием силовой электроники и заряжает им батарею. На следующем этапе электроэнергия из батареи преобразуется при помощи инвертора в электроэнергию переменного тока нужного напряжения и частоты (220В / 50Гц).

Благодаря такой схеме получения электроэнергии инверторный генераторы крайне эффективны в вопросе расхода топлива. Вся суть в том, что данному генератору нет необходимости поддерживать точно заданную скорость вращения двигателя. Поэтому при малых нагрузках и топлива расходуется гораздо меньше. Также это позволяет делать конструкцию устройства более легкой и компактной, так как можно использовать двигатель меньших размеров и мощности. Другое важное преимущество - это практически бесшумная работа устройства по сравнению с обычными генераторами.

К недостаткам инверторных генераторов можно отнести цену, которая значительно превышает выше стоимости обычных «классических» генераторов, а также особенность конструкции, в которой используется аккумуляторная батарея, установленная без возможности замены, и имеющая ограничение емкости.

Наличие батареи означает, что краткосрочное подключение мощных потребителей (например, микроволновой печи), или долгосрочное подключение маломощных устройств, (например ламп освещения или телевизора) может быть произведено только к генератору с батареей необходимой емкости: в противном случае аккумулятор не будет успевать заряжаться. Комфортное использование «неподходящего» генератора не возможно, так как возникнет необходимость в отключении нагрузки и ожидания, пока батарея вновь зарядится.

Какой генератор выбрать?

Если есть потребность в постоянном электроснабжении устройств высокой мощности, то наилучшим решением будет приобретение или аренда обычного дизельного генератора.

Также необходимо отметить, что в ряду инверторных моделей отсутствуют устройства мощностью выше 6 кВт. Поэтому, если суммарная мощность подключаемой нагрузки приближается или значительно больше этого значения (например, для среднего коттеджа требуется дизельный генератор 30 кВт), то лучше выбрать обычный генератор мощностью. В этом случае бесперебойное электроснабжение будет гарантированно.

Если остро стоит потребность в электроснабжении маломощных устройств и при этом необходима мобильность генератора, а также требуются низкие шумовые характеристики при работе устройства, то инверторный генератор - это идеальный вариант.

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.

Всё чаще в профессиональной практике, и, тем более – в быту, для выполнения сварочных работ используются инверторные генераторы. Они значительно компактнее сварочных выпрямителей и трансформаторов, и обеспечивают практически ту же функциональность.

Принцип работы

Что значит «инверторный генератор»? В нём реализуется двухстадийная схема формирования основных электрических параметров – тока и напряжения, гарантирующих устойчивое горение сварочной дуги. Для питания используется обычная бытовая электросеть напряжением 220 В.

Каков принцип работы инверторного генератора? Процесс инвертирования (преобразования) заключается в следующем. Переменный ток частотой 50 Гц поступает на первичный каскад, где происходит его преобразование в постоянный. В результате сглаживаются пульсации напряжения, что весьма важно при работе в неустойчивых бытовых сетях. После выпрямителя ток поступает на блок фильтров, которые убирают его амплитудную составляющую. Следующий каскад производит инвертирование – процесс обратного преобразования постоянного тока в переменный. При этом:

• Повышается частота тока (вдвое и более, по сравнению с исходной);
• Увеличивается сила тока;
• Снижается напряжение на дуге.

Электрическая схема инверторного генератора разработана так, чтобы конечные характеристики тока – напряжение, частота и сила – находились в пределах, необходимых для стабильного поджига дуги, и последующего устойчивого её горения. Для выполнения указанных функций схема включает в себя:

1. Первичный, низкочастотный выпрямитель.
2. Блок инвертирования.
3. Высокочастотный трансформатор.
4. Вторичный, высокочастотный выпрямитель.
5. Дроссель.
6. Блок обратной связи.
7. Управляющий блок.

Кроме того, устройство инверторного генератора включает в себя также блок вентиляции, обеспечивающий охлаждение элементов схемы и датчики температуры. Всё это размещается в корпусе, снабжённом вентиляционными отверстиями.

Правильно отрегулированный инверторный генератор должен обеспечивать на выходе ток 50…150 А (зависит от мощности) и напряжение 27…35 В.

Управление сварочным инверторным генератором

Инверторные генераторы, принцип действия которых основан на двухкратном преобразовании параметров электрического тока, предполагают наличие следующих обязательных функций:

1. Быстрый старт (ускоренный поджиг дуги), что позволяет малоопытному пользователю за счёт кратковременного увеличения рабочего тока обеспечить устойчивое горение дуги.
2. Автоприлипание – предохранение инвертора от выхода из строя, если в процессе сварки возник режим короткого замыкания, при котором напряжение падает практически до нулевой отметки, а сила тока стремится в бесконечность. В таких условиях схема устройства инверторного генератора автоматически отключает его.
3. Форсаж дуги — кратковременное увеличение сварочного тока при снижении напряжения (до 20…25 В). Функция используется при сварке толстолистового металла.
4. Стабилизация напряжения – существенно при работе от неустойчивых сетей (например, в сельской местности), а также от электрического генератора.
5. Устойчивого применения при различных температурах наружного воздуха (качественные модели гарантируют работоспособность техники в диапазоне от -20 до +40 С).

Особенностью процесса инвертирования является существенное повышение температуры на диодных выпрямителях, поэтому принцип работы инверторного генератора 220 В заключается в чередовании рабочего режима сварки с периодами его отключения. Это отражается в такой характеристике, как продолжительность включения (ПВ). Например, как работает инверторный генератор, для которого значение ПВ = 0,6? Это означает, что при сварке, непрерывно выполняемой в течение 4 минут, аппарат будет автоматически отключаться через 4/0,6 = 6,67 мин. Указанные значения устанавливаются в паспорте, и определяют мощность устройства.

При выборе типоразмера учитывают фактическую производительность. Её можно оценить по следующим показателям:

• По КПД: в устройстве инверторного генератора, схема которого собрана на одной электронной плате, КПД не превышает 75%. Для двухплатных исполнений КПД может достигать 90%;
• Заявленному в паспорте значению ПВ: оно должно находиться в пределах 0,35…0,45;
• Работоспособности при отрицательных температурах;
• Разностью между номинальной и фактически потребляемой при эксплуатации мощностью.

Преимущества и недостатки

Преимущества инверторного генератора:

1. Компактность: вес агрегата не превышает 10…12 кг, при габаритах не более 500×200×300 мм, что позволяет использовать рассматриваемую технику в любых условиях.
2. Возможность стабильной работы при значительных колебаниях напряжения в сети: от 150 В до 240 В, при этом некоторые типоразмеры со встроенной функцией корректировки мощности позволяют вести сварочные работы даже при напряжении до 110…120 В.
3. Повышенная электробезопасность: агрегаты автоматически отключаются при опасном падении напряжения или перегреве диодных выпрямительных мостов.
4. Наличие опций, рассмотренных выше, которые облегчают работу сварщику с недостаточной квалификацией или опытом.

Недостатки инверторных генераторов:

1. Ограничение по длине питающего кабеля: его длина не должна превышать 4…5 м.
2. Зависимость фактической производительности от диаметра сварочного электрода. Для работ с инверторами не используют электроды диаметром более 5 мм.
3. Пониженная производительность при больших объёмах сварочных работ, что обусловлено периодическим автоматическим отключением агрегата соответственно паспортному значению ПВ.
4. Требовательность к условиям применения и использования: например, быстрое перемещение генератора из одних температурных условий в другие сопровождается образованием конденсата, что опасно для работоспособности схемы управления.