Преимущества инверторных генераторов. Сравнение преимуществ инверторных и обычных бытовых генераторов

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.

Бывают случаи, когда электричество крайне необходимо, но его, как назло, отключили или нет возможности подсоединиться к электросети. На этот случай были разработаны специальные генераторы подачи энергии. Типов конструкций этих устройств может быть масса: обычный бензиновый, газовый или инверторный генератор. Последний считается самым современным и часто используется для подачи света в частных домах. Как его выбрать и в чем его преимущество вы узнаете из подборки самых продаваемых моделей.

Что такое инверторный генератор

Портативная электростанция со встроенным микропроцессором, которая может вырабатывать стабильное напряжение и подавать его на электрическую сеть – это и есть генератор инверторного принципа работы. По типу используемого топлива такие устройства подразделяют на несколько вариантов:

• Бензиновые модели – применяются на строительных площадках и в быту. Могут работать от 4 до 8 часов беспрерывно, после чего двигатель нужно охлаждать.
• Дизельные устройства – используются как аварийный источник питания, рассчитанный на интенсивную эксплуатацию. Специальное устройство двигателя со встроенной жидкостной системой охлаждения обеспечивает беспрерывную работу.
• Газовые приборы – экономичный и самый экологичный вариант. Аппарат может работать на баллонах со сжиженным газом или от магистрали. При подключении к центральному газопроводу инверторный газовый генератор обеспечивает беспрерывную подачу энергии.

Принцип работы

Главное отличие инверторного генератора от обычного состоит в том, что первая модель способна выдавать идеальное чистое напряжение. Все дело в том, что обычная генераторная установка выдает грубый электрический сигнал, подстроиться под который способны не все бытовые приборы. Инверторный аппарат устроен таким способом, чтобы в его работе были задействованы одновременно и регулятор напряжения и его преобразователь.

После запуска двигателя переменный ток подается на преобразователь, благодаря которому становится постоянным. Затем эта величина обрабатывается регулятором, который выравнивает все показатели до нормы. Полученная энергия вновь возвращается на преобразователь, где становится переменным током. Контроль над током в точке выхода осуществляет схема цепи обратной связи, она же следит за оборотами двигателя, в то время как обычный имеет простое подключение к мотору.

Инверторные агрегаты отличаются от обычных аппаратов еще и тем, что благодаря микроконтроллеру способны подстраиваться под возникшую нагрузку. К примеру, если нужно обслужить всего один бытовой прибор мощностью до 1 кВт, а сам аппарат рассчитан на подачу 2кВт электроэнергии, то установка автоматически наполовину снизит мощность работы, благодаря чему уменьшится и расход топлива.

Инверторный генератор Hyundai

На рынке электротоваров представлен широкий выбор бензиновых, газовых и дизельных моделей, поэтому покупка не составит труда. Надежностью в работе, длительным сроком эксплуатации и оригинальным дизайном может похвастаться следующая модель от фирмы Hyundai:

• Название модели: бензиновая электростанция Hyundai HY3000Si.
• Цена: заказать на Яндекс-Маркете агрегат можно за 56 200 рублей.
• Характеристики: активная мощность – 2,8 кВт, расход топлива – 1,1 л/ч, объем бензобака – 4,5 л, число фаз – 1 или 220 Вольт, время беспрерывной работы – 4 часа.
• Плюсы: есть звукоизоляционный кожух, вольтметр, защита от перегрузок и глушитель, гарантия качества.
• Минусы: нет датчика моточасов и топлива, слабое крепление глушителя.

Если вы хотите приобрести агрегат в интернет-магазине недорого, но этой же торговой марки, стоит обратить внимание на следующий товар, отличающийся чуть худшей мощностью:

• Название модели: бензоэлектростанция Hyundai HY125Si.
• Цена: стоимость в магазине 26000 рублей, с доставкой по почте около 26500 рублей.
• Характеристики: удельный расход топлива – 420 г/кВт*ч, вместимость бензобака – 2,6 л, активная мощность – 1 кВт, число розеток – 2 шт.
• Плюсы: есть счетчик моточасов и защита от перегрузки.
• Минусы: только ручной тип запуска, быстрый износ деталей.

Инверторный генератор Huter

Ищете аппарат для отдыха на природе, который будет легок в переноске и при этом не станет затрачивать большое количество топлива? Тогда следующий агрегат от Huter вам понравится:

• Название модели: Huter DN2100.
• Цена: купить на Яндекс-Маркете с доставкой по Москве или Санкт-Петербургу можно по акции от 29 470 рублей.
• Характеристики: объем двигателя – 86 см³, расход топлива – 1л/ч, вместительность бензобака – 2,6 л, активная мощность - 1,36 кВт.
• Плюсы: легкий, практически бесшумный.
• Минусы: стоит дорого, в сравнении с обычными генераторами неинверторного типа.

Если предыдущая модель оказалась вам не по карману, а обзавестись собственной электростанцией все же хочется, стоит присмотреться к:

• Название модели: электрогенератор Huter DN1000.
• Цена: стоимость в интернет-магазинах Москвы около 19620 рублей.
• Характеристики: объем двигателя – 38 см³, расход бензина – 0,6 л/ч, вместимость бензобака – 1,6 л.
• Плюсы: легкий, компактный и экономичный агрегат.
• Минусы: возможная активная мощность всего 850 кВт, после 10 часов работы производители рекомендуют произвести замену масла.

Инверторный генератор

Устройства для беспрерывной подачи электроэнергии пригодятся не только дома, но и на даче, в кемпинге или на рыбалке, а если на них будет красоваться логотип фирмы Honda, то о качестве их работы можно не беспокоиться:

• Название модели: Honda EU20i.
• Цена: стоимость на Яндекс-Маркете без скидок 84 900 рублей.
• Характеристики: объем двигателя – 98 см³, расход топлива – 0, 9 л/час, время беспрерывной работы – 4 часа, активная мощность – 1, 8 кВт.
• Плюсы: бесшумный, экономичный, удобный в транспортировке.
• Минусы: дорогой.

Если вы планируете запускать электростанцию при низких температурах воздуха, то стоит обратить внимание на прибор с автоматическим регулятором включения:

• Название модели: Honda EU30is.
• Цена: примерная стоимость в Москве от 122900 рублей.
• Характеристики: объем двигателя – 198 см³, расход бензина – 1,78 л/час, время беспрерывной работы – 8 часов, активная мощность – 2,8 кВт.
• Плюсы: есть колеса для транспортировки, глушитель и защита от перегрева.
• Минусы: большие габариты и вес.

Инверторный генератор Weekender

В последнее время особенно популярными стали генераторы инверторного типа от торговой компании Weekender. Среди широкого ассортимента товаров, особым спросом пользуется:

• Название модели: бензиновый агрегат X6500ie.
• Цена: от 34 560 рублей.
• Характеристики: активная мощность – 5500 Вт, система запуска – ручная, двигатель – однофазный четырехтактовый, воздушная система охлаждения.
• Плюсы: хорошая вместимость топливного бака, длительная автономная работа.
• Минусы: большие габариты.

Другой агрегат от этого же бренда стоит несколько дороже, зато оснащен автоматической системой запуска:

• Название модели: Weekender X2600ie.
• Цена: нужно уточнять в магазине.
• Характеристики: рабочий объем двигателя – 125 см³, объем топливного бака – 7 л, активная мощность – 2 кВт.
• Плюсы: есть встроенный вольтметр, защита от перегрузок, колеса для транспортировки.
• Минусы: трудно найти в продаже.

Инверторный генератор SDMO

Не уступают в качестве своим конкурентам и генераторы от французской фирмы производителя SDMO. Следующая модель с автоматическим способом запуска двигателя обладает еще и приемлемой стоимостью:

• Название модели: SDMO Perform 3000 GAZ.
• Цена: купить в интернет-магазинах можно за 56000 рублей.
• Характеристики: тип топлива – газ, номинальная мощность – 2,5 кВт, емкость бака – 6 л, расход топлива – 1,2 л/час, время автономной работы – 3,5 часа.
• Плюсы: открытая конструкция позволяет легче производить замен масла и деталей внутри машины.
• Минусы: шумный.

Меньшими затратами топлива обладает бензиновый аналог от SDMO:

• Название модели: бензогенератор SDMO INEO 1000.
• Цена: на Яндекс-Маркете от 17500 рублей.
• Характеристики: объем двигателя – 38 см³, емкость бака – 2 л, время работы – 4 часа, расход топлива – 0,5 л/час.
• Плюсы: хорошая мощность на выходе при малых затратах топлива.
• Минусы: шумный.

Инверторный генератор DDE

Приятной ценовой политикой своих покупателей постоянно удивляет компания DDE. К примеру, следующий агрегат стоит недорого и требует минимальное количество топлива для работы:

• Название модели: станция инверторного типа DDE DPG1101i.
• Цена: на Яндекс-Маркете с доставкой по Москве и области от 5500 рублей.
• Характеристики: объем двигателя – 63 см³, активная мощность – 900 кВт, емкость бака – 2,6 л, время работы – 5 часов.
• Плюсы: небольшие размеры и вес, удобный запуск.
• Минусы: в скором времени потребует замены деталей.

Для работы на стройке, сварочных мероприятий и прочих сверхсильных нагрузках компания DDE рекомендует приобретать:

• Название модели: аппарат DDE DPW160i.
• Цена: купить инверторный генератор для дома можно за 33000 рублей.
• Характеристики: объем бака – 12 л, активная мощность – 3 кВт, число тактов – 4, воздушный тип охлаждения.
• Плюсы: легкий, подходит для сварочных работ.
• Минусы: при малейшем перегреве перезагружается.

Инверторный генератор Kipor

Международная компания Kipor известна своим качеством производства электростанций инверторного типа по всей Европе. Характерным представителем бренда на российском рынке выступает:

• Название модели: агрегат Kipor IG1000.
• Цена: от 20570 рублей.
• Характеристики: время работы – 5 часов, емкость бака с топливом – 2,6 литра, активная мощность – 1 кВт.
• Плюсы: четырехтактный двигатель, небольшой размер и вес прибора.
• Минусы: маленький топливный бак, шумная работа.

В линейке цифровых генераторов также представлены и другие типы товаров, с более высокой мощностью, к примеру:

• Название модели: бензиновый аппарат Kipor IG2600.
• Цена: купить в интернет-магазине можно за 40000 рублей.
• Характеристики: воздушный тип охлаждения, емкость бака – 5 литров, автономный режим работы – 3 часа, мощность на выходе – 3 кВт.
• Плюсы: приемлемая стоимость, хороший дизайн, высокое качество.
• Минусы: шумный, отсутствует масляный фильтр.

Инверторный генератор Patriot

Ценители отечественного производства порадуются покупки электростанции от российской компании Патриот. Следующую модель можно купить на рынке электротоваров за совсем невысокую стоимость:

• Название модели: электрогенератор инверторного типа PATRIOT 1000i.
• Цена: от 11000 рублей.
• Характеристики: объем двигателя – 40 см³, емкость бака – 2,1 литр, время работы – 4 часа, мощность на выходе из розетки – 700 Вт.
• Плюсы: работает очень тихо, хорошо заводится, стоит дешево.
• Минусы: не продумана система технического обслуживания.

Требуется более мощный генератор? Тогда внимание стоит обратить на прибор:

• Название модели: PATRIOT 2000i.
• Цена: на Яндекс-Маркете от 21024 рублей.
• Характеристики: объем двигателя – 72 см³, емкость бака – 4 литра, время работы – 5 часов, активная мощность – 1,5 кВт.
• Плюсы: есть звукоизоляционный кожух и глушитель.
• Минусы: на корпусе размещена только 1 розетка.

Инверторный генератор Champion

Еще одним активно развивающимся на российском рынке брендом является Чемпион. Если вы ищите идеальное соотношение цена-качество, то этот инверторный бензогенератор станет идеальным выбором:

• Название модели: Champion IGG980.
• Цена: купить в интернет-магазинах можно за 6500 рублей.
• Характеристики: мощность двигателя – 2 л/с, активная мощность – 1 кВт, емкость бака – 2,5 литра, тип охлаждения - воздушный.
• Плюсы: есть встроенный вольтметр.
• Минусы: не выявлены.

Следующая электростанция тоже работает на бензине, но обладает чуть менее мощными параметрами. Прибор идеально подойдет для обслуживания небольшого частного дома в период отключения электроэнергии:

• Название модели: Champion GG3300.
• Цена: продажи от 14900 рублей.
• Характеристики: объем двигателя – 208 см³, тип генератора – синхронный, воздушная система охлаждения, емкость бака – 15 литров.
• Плюсы: прост в обслуживании, легко заводится.
• Минусы: очень тяжелый, нет счетчика моточасов.

Как выбрать инверторный генератор

Чтобы избежать ошибок при выборе товара, стоит обратить внимание на следующие параметры агрегатов:

• Тип топлива. Самыми распространенными считаются бензиновые генераторы, они же и самые дорогие в обслуживании. Если вы хотите сэкономить, выбирайте инверторный прибор на газу.
• Мощность. Чем она выше, тем больше затрат топлива потребуется на производство энергии. Для небольших домов и бытовых нужд подойдут генераторы до 1кВт. Если же вы приобретаете прибор для строительства или сварки, то лучше выбрать более мощный агрегат.
• Тип запуска. Ручной генератор заводится с усилием и не всегда с первого оборота. Зато аналогичные модели с автоматикой не доставят подобных неудобств.

Видео

Современный рынок электротехнического оборудования предлагает в настоящее время два вида генераторов, с помощью которых, сжигая углеродное топливо (бензин, дизтопливо или газ), можно получить электрическую энергию. Проблема эта актуальная, потому что работа отечественных энергоснабжающих организаций оставляет желать лучшего. А периодическое отключение подачи электрического тока, подтверждение тому. Итак, нас в этой статье будет интересовать один вопрос: инверторный генератор или обычный – что лучше?

Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть принцип работы двух видов генераторного оборудования, положительные и отрицательные стороны конструкции и эксплуатации, и обратить внимание на некоторые позиции, касающиеся экономической стороны дела.

Классический генератор

Принцип работы обычного генератора достаточно прост. Углеродное топливо при помощи стандартного двигателя, устроенного под определенный вид топлива, приводит в движение вал, который напрямую соединен с альтернатором. Последний – это электрогенератор переменного тока, который преобразует механическую энергию в электрическую за счет установленных в его конструкции роторной обмотки и магнитов.

То есть, никаких посредников, поэтому очень важно, чтобы вращение вала, а соответственно и ротора, происходило при одинаковых оборотах. Снижение или увеличение скорости вращения приводит к снижению качества выработки электрического тока. Это и есть главный недостаток классического генератора¸ ведь со временем вращающиеся узлы и детали изнашиваются, что приводит в основном к снижению скорости вращения.

• Но и это еще не все. Есть у классических генераторов один, если так можно сказать, негативный экономический момент. Если агрегат будет не полностью загружен (ниже номинала), то расход топлива будет большой в сравнении с показателем загруженности. А тем более, если в таком режиме генератор будет работать длительное время. Для того чтобы вы поняли, о чем идет речь, приведем простой пример.

Вы приобрели генератор мощностью 5 кВт, а потребляемая мощность всех бытовых приборов и освещения в доме приблизительно 3 кВт. То есть, почти на половину генераторный агрегат будет работать вхолостую. Но при этом он будет «съедать» топлива именно на 5 кВт. Поэтому перед тем как купить это оборудования, необходимо точно рассчитать потребляемую мощность в доме. И уже под нее приобретать сам аппарат.

• Если генератор классического типа работает не на полную нагрузку, внутри двигателя внутреннего сгорания начинает собираться сажа. А это приведет к снижению эффективности работы, то есть, опять напрямую будет влиять на потребление топлива. Плюс ко всему придется чаще проводить ремонт, что тоже удовольствие не из дешевых.

Многие потребители, приобретая генераторную установку, редко заглядывают в инструкцию или паспорт. А именно в этих документах производители предупреждают, что работа генератора ниже 25-процентной нагрузки строго запрещена. Обычно также указывается срок, в течение которого такая нагрузка разрешена, ведь экстренных ситуаций в жизни бывает много. Обозначается данный срок в часах в год. То есть, превышение данного показателя снимает всю ответственность производителя.

Внимание! Самое удивительно то, что большое количество жалоб от потребителей поступает именно по этой причине. Поэтому рекомендуем сначала изучить сопроводительные документы, а затем уже приобретать или эксплуатировать генератор.

Несмотря на то что у генераторов с классической технологий выработки электроэнергии столько недостатков, есть у них и один достаточно существенный полюс – это приемлемая цена оборудования в сравнении с другими разновидностями. Добавим сюда неплохую надежность агрегата и широкий диапазон мощностей. Что касается надежности и длительного срока эксплуатации, то все это будет в реальности, если генератор загружать по полной и делать периодически технический осмотр.

У инверторного генератора совершенно другой способ выработки электрической энергии, хотя это все тот же аппарат переменного тока. Он не выдает электроэнергию напрямую, как это происходит в классической модели. В его конструкции установлено несколько промежуточных узлов, основной из которых – аккумулятор.

Как происходит выработка электрического переменного тока?

• Сначала все происходит так же, как в классическом аппарате. То есть, двигатель внутреннего сгорания вращает вал, который соединен с ротором альтернатора. Последний и вырабатывает переменный ток.
• Ток проходит через силовую электронику и превращается в постоянный. Им и заряжается аккумуляторная батарея.
• Теперь, чтобы снова получился ток переменный, после аккумулятора установлен инвертор, который выдает ток необходимого напряжения, а точнее, 220 вольт с частотой 50 Гц.

Зачем необходима такая сложная схема, в чем ее преимущество? Все опять-таки упирается в расход углеводородного топлива. Для такого агрегата нет необходимости поддерживать постоянную скорость вращения ротор, она может быть достаточно небольшой, и этого будет хватать, чтобы зарядить аккумулятор. Правда, при сниженном вращении увеличится время зарядки. Но в данном случае это не столь важно. Получается так, что чем меньше скорость вращения, тем меньше топлива расходуется.

В дополнении можно сказать, что именно этот параметр влияет на размеры генератора. Он становится компактным и легким. Плюс – это бесшумная работа.

Недостатки

В принципе, основных недостатков два:

• Стоимость оборудования. Она почти в два раза выше, чем у классических.
• Конструктивная особенность – аккумуляторная батарея является неотъемлемой и неразборной частью генератора. То есть, если срок эксплуатации батареи вышел, то придется менять весь аппарат.

Что касается аккумулятора, то здесь есть еще один негативный момент. Его емкость может не выдержать необходимого объема потребления электроэнергии. То есть, вы сначала рассчитывали на определенную нагрузку в электрической сети дома, а через несколько месяцев она возросла. При этом батарея будет быстро разряжаться, а зарядка будет производиться медленно, ее-то и не будет хватать на потребляемую мощность. Придется отключать генератор, ждать, когда зарядится аккумулятор, после чего можно пользоваться электрической сетью. Скажем прямо, неудобно.

Как выбрать

• Во-первых, начнем с того, что в категории «инверторный генератор» нет моделей с мощностью более 6 кВт. Поэтому перед тем как приобретать данное устройство, надо точно подсчитать потребляемую мощность освещения и бытовых приборов в доме.
• Во-вторых, если генератор приобретается для постоянного использования, то лучше свое предпочтение отдать классическим моделям. Но, как было сказано выше, придется нагрузку электрической сети и мощность оборудования довести до равных показателей.
• В-третьих, если вам необходим небольшой мобильный генераторный агрегат, который будет снабжать электроэнергией не весь дом, а какую-то его часть или определенное количество токопотребляемых приборов, то инверторный тип для этого – оптимальный вариант.

Заключение по теме

Итак, в этой статье был проведен разбор на тему: инверторный генератор или обычный классический – что лучше? Как видите, ответить однозначно на этот вопрос нельзя, поэтому рекомендуем сначала определиться с условиями эксплуатации оборудования в доме, а затем на основании анализа сделать правильный выбор.

Если нет электричества, то ни о каком комфорте не может быть и речи. Вся бытовая техника нуждается в постоянном питании электроэнергией. Чтобы как-то решить этот вопрос, применяют автономные источники энергии – генераторы. Они являются запасными источниками электричества. Имеется множество различных вариантов исполнения аналогичных устройств, в котором иногда сложно разобраться без путаницы. Нужно знать отличие обычного генератора от инверторного (инверторные генераторы), какой для вас в данном случае лучше выбрать.

В полевых условиях оптимальным вариантом получения электроэнергии является использование автономного прибора. Его конструкция довольно простая. Автономное устройство состоит из двигателя и подключенного к нему генератора. Двигатель можно использовать любого вида и мощности.

Он вращает ротор генератора тока, на выходе создается напряжение. Свойства и параметры питания определяют характеристиками генератора и мотора. На качество электроэнергии влияет функционирование двигателя. При увеличении количества оборотов вала двигателя повышается напряжение на выходе генератора. Есть и зависимость обратного типа. При возрастании нагрузки потребителя ток запуска увеличивается, это влияет на свойства энергии и на работу двигателя.

Таким методом осуществляется работа обычного генератора. Качество созданной энергии вполне подходит для питания многих устройств. Простые лампочки накаливания вполне будут давать свет, даже при плавании напряжения, электронные устройства также будут работать от такого генератора, если в их работе применяется импульсное питание. Но свойства сети питания на 220 вольт с частотой 50 герц должны удовлетворять определенным требованиям. Под такие требования рассчитано довольно большое количество устройств. Измененные свойства сети приводят к неисправностям или выходу из строя чувствительных к качеству электроэнергии устройств.

Создание резерва питания электрическим током сегодня сохраняют популярность. Для этого производители изготавливают генераторы электроэнергии разных типов и производительности. Среди разных исполнений таких устройств большое место уделяется элитным моделям, которые действуют по принципу создания энергии высокого качества.

Для повышения качества электрического тока в устройства внедряются инверторные преобразователи свойств электроэнергии. Они называются – инверторные генераторы. Наиболее популярные модели для населения имеют мощность 0,8-3 киловатт. Приводной двигатель может работать на газе, бензине или дизельном топливе.

Конструктивные особенности инверторного генератора

Инверторные генераторы состоят из:

• Двигатель.
• Генератор.
• Инвертор.
• Клеммы для выхода тока.
• Регуляторы управления.

Для включения бытовых устройств применяется обычный вывод по трем контактам розетки на 220 В.

Кроме переменного тока, устройство выдает ток постоянный, используемый для различных целей, зарядки аккумуляторов автомобилей. Инверторные генераторы укомплектованы зажимами для включения зарядки постоянным током.

При подключении нагрузки, превышающей допустимую величину, срабатывает защита, и отключает цепь питания. Защита также осуществляет контроль за техсостоянием двигателя, например, когда уровень масла достиг нижнего предела. Поэтому необходимо контролировать его уровень и вовремя производить доливку. Обычно инверторные генераторы работают в паре с 4-тактным двигателем с верхними клапанами.

Принцип действия

Двигатель приводит в действие простой генератор, который образует электроэнергию формы синуса. Поток энергии поступает на выпрямитель из силовых диодов с мощными радиаторами для охлаждения. В итоге на выходе выпрямителя образуется переменное напряжение.

После выпрямителя напряжение проходит фильтр на конденсаторах, который сглаживает пульсации до свойств постоянного напряжения. Конденсаторы по своей конструкции подобраны для стабильной работы, на напряжение более 400 В. Напряжение для емкостей подобрано с запасом, чтобы исключить действие импульсов 220 вольт. Размер емкости конденсаторов определяют по мощности потребителей. Обычно она равна 470 мкФ, для 1-го конденсатора.

На инвертор приходит уже стабильный выпрямленный ток, из которого получается качественное напряжение промышленной частоты. Для действия инвертора созданы специальные техпроцессы. Оптимальной формой сигнала стали схемы моста с трансформатором.

Главным элементом, который образует качественную синусоиду, является ключ на транзисторах IGBT. Для создания тока синусоидальной формы применяется метод образования периодичности модуляций широтно-импульсного вида. Каждый полупериод синусных колебаний образуется путем работы пары транзисторов в виде импульсов высокой частоты определенной амплитуды, которая меняется по синусоидальному закону. Итоговое выравнивание графика синуса и сглаживание импульсов осуществляется фильтром высокой частоты.

Блок инвертора преобразует электроэнергию, созданную генератором, в стабильную постоянную величину с качественными свойствами. Инверторный блок контролируется управляющей системой путем обратной связи, учитывая величину нагрузки и работу двигателя. С катушек генератора приходит ток, который далеко не подходит по своим свойствам к номинальной величине. Этой особенностью отличаются инверторные генераторы от других конструкций.

Применение

Использование инверторных генераторов дает возможность превзойти обычные генераторы по следующим факторам:

• Они имеют высокую степень экономии из-за автонастройки количества оборотов мотора при работе и обеспечении оптимального режима по размеру нагрузки. Чем выше нагруженность двигателя, тем скорость его вращения выше. При этом расход топлива контролируется системой управления. У обычных генераторов расход не зависит от нагрузки потребителя.
• Генераторы создают идеальную форму синусоиды под нагрузкой. Высококачественное напряжение важно для функционирования чувствительных устройств.

• Габаритные размеры качественных моделей генераторов имеют компактный корпус, малую массу в сравнении с обычными генераторами при одной мощности.
• Устройства с инверторами очень надежны в работе, изготовители дают двойную гарантию, в отличие от простых образцов.

Режимы применения генераторов с преобразователями:

• Долгая работа при номинальной нагрузке, не выше расчетной мощности выхода.
• Кратковременная перегруженность, не больше 30 минут.
• Запуск мотора и достижение генератором рабочего цикла, при преодолении значительных усилий нагрузки.

Преобразователь может противодействовать значительному размеру нагрузки, но период времени при таком режиме составляет несколькими долями секунды.

Запуск двигателя

Для такой операции нужно выполнить несколько действий. Рассмотрим порядок запуска двигателя на примере модели ER 2000:

• Проверить наличие и уровень масла в картере. При его отсутствии сработает защита, возможно возникновение неисправностей.

• Залить топливо, без которого невозможна работа двигателя, предварительно открутив крышку бака.
• Открыть клапан на крышке бака.

• Поставить дроссель на «запуск».

• Ручку топливного крана поставить в положение «открыто».

• Произвести запуск двигателя шнуром вручную.

При первом пуске мотора ненадолго загорится лампочка перегруза, далее длительное горение индикатора напряжения режима номинала. Это свидетельствует о нормальных условиях.

После пуска мотора генератор действует на холостом ходу на оптимальных параметрах. Далее, включаем нагрузку потребителя к генератору, подключив любой бытовой прибор. Мощность подключенного устройства не меняет частоту и напряжение на выходе. На экране видно значение мощности потребителя.

Пробуем подключить к выходу инверторного генератора какое-либо устройство цифрового вида, убеждаемся в том, что происходит нормальное функционирование. На обычных генераторах цифровые устройства имеют сбои в работе из-за ненадлежащего качества питания на выходе.

Инверторные генераторы принадлежат к группе аппаратов, применяющих микропроцессоры и сложные электронные детали. Чтобы гарантировать длительную надежную работоспособность генератора, необходимо соблюдать условия эксплуатации, бережно транспортировать и обеспечивать все условия режима температуры и влажности, а также хранения, согласно инструкции.

Если устройство хранится в зимний период в неотапливаемом помещении, то на внутренних деталях может появиться конденсат, который создаст причину неисправностей электронных деталей генератора.

Выбор

Инверторные генераторы стоят гораздо больше, чем обычный генератор. Также, ее работа ограничивается мощностью, которая составляет не более 7 кВт.

К выбору генератора следует подойти обдуманно. Нужно определить, какие требования нужны по качеству напряжения. Для обычных ламп освещения и электроинструмента достаточно иметь простой бензиновый генератор.

Для подключения холодильника, насоса циркуляции для отопления, управляющих контроллеров котлом, работающим на газе, понадобится качественный инверторный генератор.

В большинстве случаев обходятся простыми генераторами, тем более, что они дешевы в эксплуатации, и в приобретении. Для ответственных устройств применяют инверторные модели. Они имеют стоимость выше, но вырабатывают качественную электроэнергию.

Вопросы резервирования электропитания по-прежнему остаются популярными в среде пользователей электроэнергии. Для этих целей производители сейчас массово выпускают электрические генераторы различных видов и мощностей. Среди всех конструкций подобных приборов особое место отводится элитным моделям, работающим по принципу выработки электроэнергии повышенного качества.

Для этого в их алгоритме реализован метод инверторного преобразования основных параметров электрических сигналов. За счет этого они получили название инверторных генераторов.

Их могут выпускать с различной мощностью, но наибольшей популярностью у населения пользуются модели от 800 до 3000 ватт.

Источником энергии для питания двигателя может служить:

бензин:

дизельное топливо;

природный газ.

Как устроен инверторный генератор

В конструкцию прибора, заключенную в единый корпус, входят:

двигатель внутреннего сгорания,

генератор переменного тока:

блок инверторного преобразования;

разъемы для подключения выходных цепей;

органы управления и контроля отслеживания технологических процессов.

Для подключения электроприборов используется общепромышленный вывод электроэнергии через три силовых контакта обычной стандартной розетки .

Помимо переменного напряжения, генератор выдает постоянный ток, который можно использовать для зарядки , например, применяемых для стартерного запуска двигателя автомобиля. Для этого в комплекте поставки предусмотрены специальные зажимы для подключения е его входными клеммами.

Генератор снабжен защитами, которые автоматически размыкают цепь питания при подключении к выходным контактам чрезмерной нагрузки. Также защиты контролируют техническое состояние двигателя, особенно достижение критического уровня масла. Когда его станет недостаточно для смазки всех движущихся узлов, то двигатель от действия защит автоматически остановится. Чтобы этого не произошло необходимо следить за уровнем масла в картере.

Подобные генераторы оборудуются, как правило, четырехтактным двигателем с верхним расположением клапанов.

Принцип работы инверторного блока

Схема взаимосвязей различных технологических процессов, происходящих при инвертировании сигналов, пояснена рисунком.

Двигатель внутреннего сгорания раскручивает обычный генератор, вырабатывающий электрическую энергию . Ее поток направляют на выпрямительный мост, состоящий из силовых диодов, расположенных на мощных радиаторах охлаждения. В результате на его выходе производится пульсирующее напряжение.

После моста работает конденсаторный фильтр, сглаживающий пульсации до стабильной прямой линии, характерной для цепей постоянного тока. Специальная конструкция электролитических конденсаторов подобрана для надежной работы с напряжением выше 400 вольт.

Запас сделан для исключения воздействия пульсирующих пиков амплитуды действующего напряжения 220 V: 220∙1,4=310 V. Емкость конденсаторов рассчитывают по мощности подключаемой нагрузки. На практике она составляет величину от 470 мкФ и выше для одного конденсатора.

Инвертор получает выпрямленный стабилизированный постоянный ток и из него вырабатывает качественную гармонику .

Для работы инвертора разработаны различные алгоритмы технологических процессов, но лучшей формой сигнала обладают мостовые схемы с трансформатором.

Основным элементом, формирующим сигнал синусоиды, выступает полупроводниковый транзисторный ключ, собранный на или MOSFIT.

Для образования синусоиды используется принцип создания многократно повторяющейся периодичности . Чтобы его реализации каждый полупериод колебания напряжения формируется срабатыванием определенной пары транзисторов в режиме высокочастотных импульсов с соответствующей амплитудой, меняющейся во времени по закону синуса.

Окончательное выравнивание синусоиды и сглаживание пиков импульсов производится высокочастотным фильтром нижних частот.

Таким образом, инверторный блок служит для преобразования электроэнергии, вырабатываемой обмотками генератора в стабилизированную величину с точными метрологическими характеристиками, обеспечивающими установившуюся частоту 50 гЦ и напряжение 220 вольт.

Работой инверторного блока занимается система управления, контролирующая посредством обратных связей все технологические процессы генератора от различных состояний двигателя внутреннего сгорания до формы синусоиды напряжения и величины нагрузки, подключенной к выходным цепям.

При этом ток, приходящий с обмоток генератора на блок преобразования, может значительно отличаться по частоте и форме сигнала от номинальных величин. В этом и состоит основное отличие инверторных моделей от всех остальных конструкций.

Применение инверторов позволяет добиться значительных преимуществ по сравнению с обычными генераторами:

1. Они обладают повышенной экономичностью из-за автоматической настройки числа оборотов двигателя при работе и создании оптимального режима для него по действующей величине нагрузки.

Чем большее усилие приложено на двигатель, тем быстрее начинает вращаться его вал при условиях, когда расход количества топлива строго сбалансирован системой управления. У традиционных же генераторов расход топлива слабо зависит от приложенной нагрузки.

2. Инверторные генераторы выдают практически идеальную синусоиду при питании потребителей под нагрузкой. Такой ток высокого качества очень важен для работы чувствительного цифрового оборудования.

3. Габариты элитных моделей отличаются компактным расположением, легким весом по сравнению с обычными устройствами при одинаковой мощности.

4. Надежность инверторных генераторов настолько высока, что их производители гарантируют им удвоенный срок эксплуатации по сравнению с простыми аналогами.

Инверторные генераторы создаются для использования в трех режимах:

1. длительной эксплуатации под номинальной нагрузкой, не превышающей заявленную производителем выходную мощность;

2. кратковременной перегрузки не более получасового периода;

3. запуска двигателя и выхода генератора на рабочий режим, когда требуется преодолевать большие усилия противодействия раскрутки ротора и емкостной нагрузки в схеме силовой части.

В третьем режиме инвертор может противостоять значительной величине противодействующей моментальной мощности, но время его работы ограничено всего несколькими миллисекундами.

Как запустить двигатель

Для этого необходимо выполнить ряд операций. Рассмотрим их последовательность на примере одной из доступных моделей генератора ER 2000 i. Очередность действий:

1. проверить уровень масла, ибо без него запуска не произойдет благодаря блокировке защитами и очень высокой вероятности поломки;

2. залить топливо - без него двигателю неоткуда будет получать энергию для создания вращательного движения;

3. открыть клапан крышки топливного бака;

4. переключить дроссель в положение «Запуск»;

5. установить рукоятку крана топлива в положение «Работа»;

После этого эксперимента подключаем к выходу постоянного тока цифровую вычислительную технику и видим, что она надежно работает. При использовании обычных генераторов без инверторного блока часто наблюдаются сбои микропроцессорных цифровых устройств из-за низкого качества напряжения питания.

Инверторные генераторы относятся к аппаратуре, использующей и сложную электронную базу. Правильное соблюдение условий эксплуатации, а также бережная транспортировка и обеспечение условий температурно-влажностного режима при хранении являются гарантией его длительной работоспособности.

При постоянном нахождении в зимнее время в условиях неотапливаемого гаража на всех внутренних частях может образоваться конденсат, который станет причиной выхода из строя электронных компонентов.