Устройство генератора бензинового: Как сделать бензогенератор своими руками: принцип работы самодельного бензогенератора – Как работает бензиновый генератор переменного тока. Устройство бензогенератора – что мы должны знать о мобильных электростанциях? Собираем бензогенератор своими силами

Устройство генераторов — дизельных, бензиновых, газовых

Устройство генераторовБензиновые и дизельные электрогенераторы — это устройства, преобразующие механическую энергию вращения вала двигателя внутреннего сгорания в электрическую энергию. Они используются в качестве временного или постоянного источника электропитания.

При разговоре об автономных устройствах, генерирующих электроэнергию, оперируют выражениями «электрогенератор» и «электростанция».

Четкого разграничения между этими терминами нет, однако когда говорят об электростанциях, чаще подразумевают довольно мощные устройства (свыше 15-20 кВт), предназначенные для непрерывной работы. Когда же говорят об электрогенераторах, то имеют в виду сравнительно маломощные мобильные агрегаты, используемые в качестве резервного (аварийного) источника питания.

Принцип работы основывается на явлении электромагнитной индукции, которое проявляется в следующем. При вращении замкнутого проводника в магнитном поле, в нем возникает электрический ток (электродвижущая сила — ЭДС). Величина ЭДС зависит от длины проводника, плотности магнитного поля, скорости его пересечения и угла, под которым пересекаются магнитные силовые линии.

В общем виде устройство оборудования: состоит из двигателя внутреннего сгорания со всеми системами, обеспечивающими его работу (топливным баком, воздушным фильтром, стартером, глушителем и пр.) и непосредственно самого генератора (альтернатора), состоящего из подвижной части (ротора, якоря) и неподвижной (статора). В аппарате ЭДС возбуждается не во вращающихся в неподвижном магнитном поле проводниках, как на рисунке выше, а наоборот — в неподвижных проводниках (в обмотке статора) за счет вращения магнитного поля создаваемого ротором.

Для создания магнитного поля ротор может быть сделан из постоянных магнитов или иметь обмотку, на которую подается ток для создания магнитного поля. А меняя количество полюсов у ротора можно получать требуемую частоту напряжения (50 Гц) при разных оборотах двигателя. Например, чтобы получить частоту напряжения 50 Гц в схеме изображенной выше, ротор должен вращаться со скоростью 3000 об/мин, а в схеме изображенной ниже — 1500 об/мин.

Таким образом, при вращении ротора двигателем внутреннего сгорания, в обмотках статора индуцируется электродвижущая сила создающая в них переменное напряжение, используемое для питания того или иного прибора — потребителя энергии.

Однофазные генераторыПо количеству фаз и величине выходного напряжения электрогенераторы могут быть однофазными (220В) и трехфазными (380В). При этом нужно понимать, что от трехфазного можно питать и однофазные энергопотребители — включившись между фазой и нулем.

Используя трехфазный, следует принимать во внимание такое явление, как перекос фаз. Необходимо соблюдать примерное равенство (отличающееся не более чем на 20-25%) суммы мощностей приборов, подключенных к разным фазам, при этом необходимо, чтобы нагрузка на одну фазу не превышала 1/3 мощности.

Кроме трехфазных на 380В, существуют и трехфазные на 220В. Они используются только для освещения. Включившись между фазой и нулем можно получить напряжение 127В. Многие модели могут выдавать напряжение 12В.

По конструктивному устройству альтернаторы бывают асинхронными и синхронными. У асинхронных якорь не имеет обмоток, для возбуждения ЭДС используется только его остаточная намагниченность.

Это позволяет обеспечить конструктивную простоту и надежность, закрытость его корпуса и защищенность от пыли и влаги. Однако достигается это ценой плохой способности переносить пусковые нагрузки, возникающие при запуске оборудования с реактивной мощностью, к которым относятся, в частности, электродвигатели. Поэтому асинхронные аппараты лучше всего использовать для работы с активной нагрузкой.

Синхронный имеет обмотки на якоре, на которые подается электрический ток.

Меняя его величину, изменяют магнитное поле и, соответственно, выходное напряжение на статорных обмотках. Регулировка выходных параметров осуществляется с помощью обратной связи по напряжению и току, реализованной в виде простой электросхемы. Благодаря этому синхронный обеспечивает поддержание напряжения в сети с большей точностью чем асинхронный и легко переносит кратковременные пусковые нагрузки.

К недостаткам относится наличие щеточного узла на роторе, через который на него подается ток. Щетки в процессе эксплуатации перегреваются и выгорают, ухудшается их прилегание, повышается сопротивление, приводящее к дальнейшему перегреву узла. Кроме этого, искрение подвижного контакта создает радиопомехи.

Современные модели оснащены бесщеточными системами возбуждения на роторной обмотке. Они не имеют недостатков, связанных с наличием щеточного узла. Синхронные альтернаторы устанавливают на большинстве генераторов.

Инверторные генераторыПринцип работы заключается в следующем. Переменный ток, выходящий из альтернатора, поступает на выпрямительный блок, где преобразуется в постоянный.

После сглаживания пульсаций (фильтрации) емкостными фильтрами, сигнал поступает на транзисторный или тиристорный преобразовательный блок, где происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный.

Только вот, получение даже удовлетворительной синусоиды на выходе — это дело не дешевое, производители инверторных аппаратов, экономя на дорогих компонентах, создают на выходе что-то лишь отдаленно напоминающее синусоиду, и чем оборудование дешевле тем меньше форма напряжения на выходе будет похожа на синусоиду.

Форма напряжения изображенная голубым цветом — это не исключение, а повсеместная реальность. К инверторному генератору с таким напряжением не только компьютер нельзя подключать, но и лампочки. Перед покупкой нужно обязательно выяснить, на сколько форма напряжения на выходе близка к синусоиде, т.к. даже дороговизна и известность фирмы не являются гарантией, что изготовитель не сэкономил на деталях.

Высокое качество формы напряжения на выходе достигается не только инвертором, но и использованием трехфазного вместо однофазного, так как при этом уже сразу после выпрямителя получается намного более ровный сигнал.

Использование правильных бензогенераторов инверторного типа способствует сохранности и долгой службе всей электроники, требующей качественного напряжения. Помимо этого данные типы обладают малым весом, небольшими габаритами, сниженным уровнем шума. Вдобавок ко всем достоинствам, они позволяют осуществлять регулирование скорости вращения двигателя в зависимости от нагрузки, что дает возможность экономить топливо.

Ведь большинство бытовых аппаратов минимум 70% времени работают с минимальной нагрузкой. Обычные бензиновые должны в любом режиме работы поддерживать 3000 об/мин (чтобы частота тока была 50 Гц). В режиме минимальной нагрузки они хотя и потребляют меньше топлива, но незначительно. Инверторный лишен этого ограничения и при минимальной нагрузке может сбрасывать обороты до 1000-1200 об/мин. За счет этого потребляя в этом режиме в 2-3 раза меньше топлива чем обычный. А благодаря меньшей скорости вращения двигателя он меньше шумит.

Минусами по сравнению с обычными являются:

  • высокая стоимость. Если цена ненамного больше обычного, то скорее всего синусоиды напряжения на выходе нет;
  • отсутствие (за редким исключением) моделей с мощностью выше 7 кВт;
  • меньшая надежность. Как известно с усложнением оборудования снижается его надежность. Плюс электроника инверторного аппарата может не выдержать пусковых токов от двигателей подключаемого оборудования, например насоса.

Бензиновые электрогенераторыВ них в качестве привода используются бензиновые двигатели. Бензиновые генераторы — это обычно относительно легкие, компактные, портативные модели с воздушной системой охлаждения, обладающие относительно небольшой мощностью (до 10 кВт).

Работают они на топливе А-92 или А-95 и используются в основном в качестве резервного источника питания при временном отключении электроэнергии или для питания электроинструмента в местах отсутствия электросети.

Ресурс относительно невелик — 500-2500 моточасов. Однако некоторые модели, в которых установлены четырехтактные двигатели с чугунными цилиндрами, верхним расположением клапанов и подачей масла к трущимся деталям под давлением могут достигать ресурса в 4000 и более моточасов.

Двухтактные и четырехтактные. Двигатели могут быть двухтактными и четырехтактными. Их различие обусловлено общими конструктивными особенностями 2-х и 4-тактных двигателей — т.е. преимуществами вторых по отношению к первым по экономичности и сроку службы.

Модели с двухтактными двигателями обладают меньшими размерами и весом, их используют только в качестве резервных источников питания — из-за их невысокого ресурса, составляющего около 500 часов.

Устройства с 4-тактными двигателями предназначены для гораздо более активного использования. В зависимости от конструкции их срок службы может достигать 4000 и более моточасов.

Конструктивные особенности. К особенностям конструкции двигателя внутреннего сгорания (ДВС), влияющим на его ресурс, относится марка материала, из которого изготовлен блок цилиндров, расположение клапанов, режим подачи масла к трущимся деталям.

Устройства с алюминиевым блоком цилиндров стоят недорого, однако и ресурс их невелик — около 500 часов. Двигатели с чугунными цилиндрами и боковым расположением клапанов имеют ресурс около 1500 часов. Оборудование с ДВС, имеющим чугунные цилиндры, верхнее расположение клапанов и подачу масла к трущимся деталям под давлением, кроме большого ресурса (около 3000 часов) имеет сниженный расход топлива и низкий уровень шума. Однако и стоит оно значительно дороже первых вариантов.

Преимущество верхнеклапанной компоновки обусловлено тем, что она позволяет уменьшить площадь поверхности камеры сгорания и соответственно нагрев деталей двигателя. Кроме этого, увеличивается степень сжатия, приводящая к повышению эффективности двигателя. Верхнее расположение клапанов обозначается аббревиатурой OHV (overhead-valve, см. фото выше).

Бензиновые могут быть одноцилиндровыми или двухцилиндровыми. Аппараты с четырехтактным V-образным двухцилиндровым двигателем относятся к мощным агрегатам.

Достоинства и недостатки:

Помимо относительной легкости и компактности, к достоинствам относится дешевизна, меньший уровень шума (чем у дизельных), способность без проблем работать на морозе.

Меньший уровень шума объясняется общими особенностями работы бензинового двигателя внутреннего сгорания. Однако он все равно сильно шумит, и тихим его может сделать кожух со звукоизоляцией.

Но главным преимуществом по сравнению с дизельными, является меньшая цена.

К недостаткам относят относительно невысокий ресурс и повышенный расход бензина.

Что касается ресурса, то его можно продлить своевременным и качественным техобслуживанием и использованием качественного топлива. Необходимо своевременно менять, масло, фильтры, свечи, контролировать затяжку болтовых соединений и т.д.

Дизельные генераторыВ нем в качестве привода используется дизельный двигатель. Они используются преимущественно при длительных отключениях электроэнергии.

Именно в этих случаях они максимально реализуют свои достоинства. Однако при необходимости их можно использовать и в качестве резерва при кратковременных отключениях.

Дизельные генераторы имеют мощность широкого диапазона — от 2 до 200 кВт и более.

Впечатляющим является и ресурс их работы. Он зависит от конструкции и параметров (в основном от числа оборотов и типа охлаждения) и может варьироваться в большом диапазоне — от 3000 до 30000 и более моточасов.

При эксплуатации важно знать, что работа на малых нагрузках или холостом ходу вредна для дизельных двигателей. Так в инструкции по эксплуатации может встретиться требование не работать на холостом ходу более 5 мин, а с нагрузкой 20% работать не более 1 часа (цифры могут быть другими, например 40%). При этом запускается аппарат на холостом ходу. Есть рекомендации, в виде профилактического мероприятия каждые 100 часов работы осуществлять стопроцентную загрузку, продолжительностью около 2-х часов.

Так как воспламенение топлива в дизельном двигателе происходит за счёт высокой температуры в конце такта сжатия воздуха и подачи топлива в нужный момент, а на холостом ходу снижается средняя температура цикла, это приводит к нарушению процесса смесеобразования, сгорания в цилиндре и неполному сгоранию топлива. Что, в свою очередь, приводит к образованию стойких отложений в цилиндре, выхлопном коллекторе, закоксовыванию форсунки, разжижению масла в картере двигателя несгоревшим топливом и нарушению работы системы смазки.

Число оборотов. По числу оборотов подразделяются на низкооборотные (1500 об/мин) и высокооборотные (3000 об/мин). Первые обладают более высокими эксплуатационными достоинствами. Имеют низкие расход топлива и уровень шума, высокий ресурс. Используются обычно в качестве постоянного источника электроэнергии при отсутствии таковой. К их недостаткам относят высокую цену.

Устройства с высокооборотными двигателями имеют больший расход топлива в сравнении с низкооборотными, повышенный уровень шума и меньший ресурс. Основным их достоинством является низкая цена.

Пониженный ресурс объясняется просто. Интенсивность износа зависит от числа оборотов вала, чем она выше, тем выше износ.

Охлаждение. Охлаждение двигателя может быть воздушным или жидкостным. Устройства с воздушным охлаждением — это в основном аппараты малой (до 10 кВт) мощности с числом оборотов 3000. С жидкостным охлаждением (вода или тосол) — это большие стационарные модели. По своей сути это — электростанции, обычно они являются низкооборотными (1500 об/мин), однако бывают и высокооборотными (3000 об/мин).

Достоинства и недостатки:

В числе основных достоинств — высокая мощность, стабильные параметры производимой электроэнергии, низкий расход дизельного топлива и высокий эксплуатационный ресурс. Стоит отметить и малую пожароопасность, обусловленную типом топлива. Именно эти достоинства делают их наиболее подходящими для постоянной эксплуатации в условиях отсутствия электросетей.

Среди недостатков — высокая стоимость в сравнении с бензиновыми устройствами, большая масса, высокий уровень шума, более тяжелый ручной старт, невозможность завести в мороз без предварительного нагрева, недопустимость работы с нагрузкой менее 20-40%, относительно сложный и дорогой ремонт. Хотя, что касается последнего, то этот недостаток вполне может компенсироваться надежностью и долговечностью. А высокий уровень шума имеет место главным образом при работе на холостых оборотах. При работе под нагрузкой этот недостаток проявляется в гораздо меньшей степени.

Сочетание недостатков и достоинств дизельных двигателей определяют область их применения — т.е. высокую целесообразность использования в качестве постоянных источников напряжения и гораздо меньшую — в качестве резервных при кратковременных отключениях электроэнергии.

Если агрегат эксплуатируется длительное время в качестве основного источника электроэнергии, то в конечном итоге благодаря экономии топлива он способен сэкономить средства его владельцу, — невзирая на более высокую цену.

Так что дизельный для дачи, в большинстве случаев — это не вариант. Так как чаще всего он покупается в качестве резервного источника электроэнергии и небольшой мощности, а дизельные наиболее эффективны как постоянные и/или мощные источники энергии.

Газовые генераторыПо принципу действия и внешне (у них может быть и бензобак) газовые не отличаются от бензиновых. Разница лишь в том, что в качестве топлива для двигателя внутреннего сгорания используется газ.

Существует несколько разновидностей: работающие на сжиженном газе (смеси пропана и бутана, обозначаются аббревиатурой LPG — Liquefied Petroleum Gas), на метане (на сетевом газе, NG — Natural Gas), сжиженном и сетевом газе (LPG/NG), универсальные газовые изначально приспособленные работать на сжиженном газе и бензине.

Достоинства и недостатки:

Они имеют некоторые преимущества перед бензиновыми и дизельными.

Ресурс работы на газу выше, чем бензинового. Это связано с тем, что при сгорании газа образуется меньше веществ, вызывающих износ деталей двигателя, и не происходит смыва пленки масла с рабочих поверхностей цилиндров и поршней при запуске двигателя.

Работа на газу легко поддается автоматизации — из-за особенностей топлива. При подключении к газовой сети исчезает необходимость его пополнения.

К недостаткам можно отнести потенциальную взрывоопасность газа и необходимость использовать баллоны (или иметь подведенный сетевой газ).

Если у Вас остались вопросы, звоните нашим специалистам в отдел продаж.

Устройство бензинового генератора и его эксплуатация

Бензогенераторы на сегодняшний день являются довольно таки популярным портативным источником электроэнергии. Однако, несмотря на свою простоту и практичность, прибор требует от пользователя соблюдения различных правил эксплуатации, о которых вы узнаете в этой статье.
устройство бензогенератора

Итак, перед началом пользоваться генератором настоятельно рекомендуем вам ознакомиться с руководством по бензиновой генераторной установке. Составляющие большинства бензиновых агрегатов состоят из:
Датчики и индикаторы:
Вольтметр. Устройство, которое измеряет уровень выходной мощности генерируемой электроэнергии. В зависимости вида от модели электрогенератора он может быть или аналоговым, или электронным. Электронный вольтметр как правило лучше, так как он предоставляет намного больше данных, в число которых входит: общее количество энергии, потребляемой различными устройствами. Его можно заменить и приобрести отдельно.
Индикатор уровня топлива. Показывает количество бензина в баке. Включает плавающий индикатор,а так же измеряет уровень оставшегося бензина в баке. Мы рекомендуем выбирать генераторы с цифровым датчиком топлива. Они более точно показывают уровень топлива и могут подать сигнал необходимости дозаправки
Переключатели панели управления:
Кнопка питания 12 Вольт. Включает питание через розетку 12 Вольт.
Моторный выключатель. Выключателем может быть кнопка запуска двигателя с внешним стартером или же с автоматикой.
Предохранитель (выключатель). Обеспечивает аварийную и безопасную остановку устройства в случае короткого замыкания, а также защищая генератор от перегрева и несчастных случаев.
Розетки:
Розетка мощностью 12 Вольт. Подходит для питания неэнергоемких приборов.
Розетки 220 В. Стандартные розетки постоянного тока, они используются для подключения агрегата к сети потребления.
Заземляющий терминал. При подключении к корпусу и заземляющему проводнику устройство предоставляет надежное заземление.
Корпус генератора:
Рама. Это основа, на которую устанавливается бензогенератор.
Бак для топлива. Топливный бак, благодаря которому работает наш бензогенератор.
Ручка стартера. Она запускает двигатель.
Воздушный фильтр. Предназначен для очистки выхлопных газов. Его регулярно необходимо очищать и проводить замену загрязненных элементов.
Топливный кран. Он отвечает за запуск и остановку и подачи бензина в камеру сгорания.
Прибор для определения уровня масла в генераторе.
Специальная крышка для слива масла.
Глушитель щит

Особенности эксплуатации бензогенератора

заземление бензинового генератора
Заземление
Очень важным условием работы бензогенератора есть правильная настройка его заземления. Категорически запрещается использовать генератор при не правильной установке заземления, так как существует довольно таки высокий риск поражения электрическим током для пользователя во время работы генератора. Наиболее часто используемым заземлением является лист железа (не менее 1000 х 500 мм) или металлическая сердцевина диаметром не менее 1,5 см.
Генератор должен быть оборудован клеммой заземления, соединенной с заземляющим устройством, погруженным в землю на уровне слоев влажного грунта, с помощью жестко установленного провода. Минимально необходимое сопротивление, требуемое цепью для обеспечения достаточно надежного заземления, составляет 4 Ом.
Для установки заземления необходимо привлечь специалиста, который обладает квалифицированным оборудованием для подобной работы и защитой.

Проверка уровня масла и заправка агрегата


уровень масла в генераторе
Бензиновый генератор, как и любое другое сложное оборудование нуждается в техническом уходе. Прежде всего, мы имеем в виду своевременную замену масла и дозаправка топлива. Если электростанция не может работать без топлива, то недостаток масла в двигателе часто приводит к повреждению самого двигателя генераторной установки и его быстрому выходу из строя. Заметим, что уровень масла проверяется специальным щупом, установленным в пробке. Перед чисткой окуните щуп в маслозаливную горловину до дна, затем проверьте, какой уровень на щупе покрыт маслом. Следует отметить, что такую проверку необходимо проводить только тогда, когда двигатель находиться в выключенном состоянии и охлажден (не ранее, чем через 5-10 минут после выключения генератора), и рекомендуется выполнять его до запуска бензогенератора.
Перед заправкой обязательно заливайте топливо, указанное производителем, указанное в руководстве пользователя. В зависимости от типа двигателя вашего генератора топливо может быть разным. Также важно учитывать погодные условия. Вид топлива необходимо менять в зависимости от погоды. Для работы в низких и высоких температурах.
заправка бензогенератора

Запуск бензогенератора


Запуск бензогенератора состоит из нескольких последовательностей:

  • Убедитесь, что генератор заправлен топливом и в нем достаточный уровень масла.
  • Выключите предохранитель.
  • Откройте топливный кран для обеспечения генератора бензином.
  • Если двигатель генератора работал на холостом ходу в течение нескольких часов или уже остыл (или вообще не запустился), закройте стартер с помощью специальной ручки. В противном случае оставьте его открытым.
  • Прежде чем перевести устройство в положение «Вкл.», Запустите двигатель агрегата с помощью стартера (если он у вас не автоматический). Заведенный двигатель должен прогреться в течение нескольких минут, затем можно подключать нагрузку.

Выключение бензинового генератора


Также как и при запуске генератора необходимо придерживаться определенной последовательности действия при отключении генератора.

  • Снять нагрузку с генератора и переведя его в холосту работу.
  • Выключить предохранитель.
  • После чего отключаем зажигание.
  • Перекрываем топливо.


Здесь следует отметить, что, когда генератор работает при высоких нагрузках, ему следует дать поработать двигателю в течение нескольких минут в нормальном режиме, прежде чем выключать его.

Подробно изучаем устройство бензогенератора | Генераторы для каждого

от generator-prosto.

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.

Содержание:

Наиболее очевидное разделение групп генераторов — на профессиональные и бытовые.

  • 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 дизельные двигатели. При этом, если бытовые электрогенераторы вырабатывают однофазный ток напряжением 220 В, то профессиональные генераторы в подавляющем большинстве трехфазные, 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.

Двигатель

Как известно, бензиновый двигатель может работать как по двухтактному циклу, так и по четырехтактному. 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 Honda GX и их китайские 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 дизельные 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 дизельного генератора 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 на природном газу. 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.

Электрогенератор

Это основной узел бензогенератора, определяющий его характеристики и область применения. Принцип его действия заключается в возбуждении тока в неподвижной обмотке статора переменным магнитным полем, создаваемым вращающейся обмоткой (ротором) в генераторах синхронного типа или постоянным магнитом в асинхронных генераторах. При этом количество обмоток статора определяет количество фаз на выходе:

  • Однофазные генераторы имеют одну силовую обмотку, такая схема распространена в бытовых генераторах небольшой и средней мощности;
  • Трехфазные генераторы имеют три силовые обмотки и могут запитывать как нагрузку, рассчитанную на трехфазное питание напряжением 380 вольт, так и однофазные потребители (в этом случае с такой схемой их необходимо распределить по трем группам равной мощности).

Мощность же генератора тесно связана и с количеством фаз, и с его общей конструкцией:

  • Маломощные генераторы (до 2 кВА) — это легкие бензиновые агрегаты, не предназначенные для профессионального применения. Типичное их применение — обеспечение энергией уличных торговых точек;
  • Генераторы средней мощности (до 6,5 кВА) — это техника, относящаяся к полупрофессиональному и профессиональному классам, но при этом достаточно компактная. Используются также бензиновые моторы. Подобный генератор сможет питать гаражную мастерскую или небольшой дом;
  • Среди агрегатов высокой мощности (до 15 кВА) можно встретить как бензиновые, так и дизельные, часто имеющие более одного цилиндра. Высокая мощность делает нецелесообразным использование однофазной схемы, поэтому такие генераторы часто имеют трехфазный выход 380 В, а более мощные генераторные установки выпускаются исключительно трехфазными.

Кроме высоковольтной обмотки, многие генераторы оснащаются дополнительной, которая через выпрямитель питает потребители, рассчитанные на 12 В постоянного тока: безопасные переноски, автомобильные компрессоры и так далее.

Тип возбуждения генератора зависит от его мощности и области применения. Асинхронные генераторы значительно проще и дешевле синхронных за счет отсутствия обмотки возбуждения и щеточного узла, а их ресурс выше. С другой стороны, синхронные генераторы изменением тока обмотки позволяют легко и точно регулировать выходное напряжение, а также значительно лучше работают при резких изменениях нагрузки, особенно имеющей высокую индуктивность — например, при подключении мощного электродвигателя величина и длительность просадки напряжения будут выше у асинхронного генератора. По этой причине бензогенераторы, выполненные по асинхронной схеме, часто снабжаются специальной системой пускового усиления, кратковременно повышающей отдаваемую генератором мощность.

Принцип работы асинхронного генератора показан на видео

Есть и еще один важный параметр переменного тока, о котором нельзя забывать — это его частота. И если для ряда потребителей наподобие ламп накаливания она не имеет большого значения, то для блоков питания электронных устройств отклонение частоты питающего напряжения от номинальной чревато не только нарушением их работы, но и повреждением.

Частота тока, выдаваемого генератором, определяется двумя параметрами: частотой вращения ротора и количеством полюсов на нем. Таким образом, двухполюсный ротор для создания тока с частотой 50 Гц должен вращаться с частотой 3000 об/мин, а четырехполюсный — 1500 об/мин. Поддержание заданных оборотов обеспечивается механическим регулятором, управляющим дроссельной заслонкой карбюратора на бензогенераторах или топливным насосом высокого давления — на дизельных. Такой механизм прост и достаточно эффективен при постоянной нагрузке, в то время как при резком изменении потребляемого тока частота меняется на короткий промежуток времени. Кроме того, необходимость поддержания постоянной частоты вынуждает двигатель генератора постоянно работать на одних и тех же оборотах максимальной мощности, хотя при низком энергопотреблении двигатель мог бы обеспечить электропитание и на меньших оборотах — отсюда снижение ресурса мотора и повышенный расход топлива.

Этих недостатков удалось избежать с появлением в широком доступе мощной коммутирующей электроники, позволившей создать инверторные генераторы. Принцип действия силового инвертора прост: переменный ток, выработанный генератором, выпрямляется, после чего преобразуется электронным блоком вновь в переменный, но уже строго заданной частоты. Это делает частоту выходного напряжения абсолютно не зависящей от частоты вращения ротора генератора, а следовательно — позволяет двигателю изменять обороты в зависимости от нагрузки, сберегая ресурс и топливо.

Дешевые инверторы, как правило, могут выдавать напряжение, по форме далекое от идеальной синусоиды. Подключение мощной индуктивной нагрузки к такому инвертору приведет к перегреву и возможному повреждению силового каскада инвертора!

Есть у инверторных генераторов и определенные минусы: за счет наличия электронного блока они дороже, чем обычные бензогенераторы, а также теоретически менее надежны. Кроме того, возможности силовой электроники не безграничны, и максимальная мощность инверторных генераторов сейчас не превышает 7 кВА.

На видео показано устройство бензогенератора на примере модели марки Зубр

Выбор генератора

При выборе генератора нужно начать с определения необходимой мощности. Этот вопрос не так прост, как кажется, поскольку потребители в цепях переменного тока имеют как активное (омическое) сопротивление, так и реактивное (емкостное и индуктивное), а также зачастую до выхода на рабочий режим имеют энергопотребление значительно больше номинального.

Простейший пример: нам нужен переносной генератор, от которого мы запитаем перфоратор мощностью 800 Вт. Его электродвигатель имеет значительную индуктивную составляющую сопротивления, которая при расчете энергопотребления описывается так называемым коэффициентом мощности, обозначаемым как cos?. Если для нагрузки, не обладающей реактивным сопротивлением, он равен единице, то с ростом емкости либо индуктивности нагрузки растет. Кроме того, нельзя забывать и то, что сам генератор имеет значительную индуктивность.

Именно из-за индуктивного сопротивления обмоток генератора его мощность обозначается не в ваттах, а в вольт-амперах при заданном коэффициенте мощности: например, бензогенератор мощностью 5 кВА при собственном cos?=0,8 реально имеет максимальную мощность 4 кВт.

Таким образом, при необходимости запитать 800-ваттный электродвигатель с собственным cos?=0,5 нам потребуется генератор, способный длительно отдавать мощность 1600 Вт, то есть его пиковая мощность, обозначаемая в характеристиках, должна быть в полтора-два раза больше. С учетом же потерь в самом генераторе для нашего перфоратора придется приобрести бензогенератор на 4 кВА.

В то же время, если нам нужно будет запитать от этого же генератора освещение и электрообогреватель (потребители, не имеющие реактивного сопротивления), их суммарная мощность сможет быть в два раза больше при той же нагрузке на сам генератор.

Далее определимся со временем работы генератора. Как уже говорилось, для длительной работы предпочтительнее дизельный силовой агрегат — поэтому рассматривая агрегат для постоянного обеспечения энергией здания (частного дома или небольшого цеха), стоит рассмотреть этот вариант, особенно с учетом вышеописанного расчета требуемой мощности генератора — бензиновый агрегат окажется слишком прожорливым. Поскольку постоянный контроль над длительно работающим генератором осуществлять будет невозможно, он обязательно должен оснащаться защитным устройством, глушащим двигатель при падении уровня моторного масла либо его давления.

В ряде случаев (необходимость частой транспортировки, особенно ручной) меньшая масса бензогенератора может оказаться более важным фактором, чем экономичность дизельного. Также бензиновый агрегат является более предпочтительным вариантом для кратковременной эксплуатации — в этом случае экономичность и ресурс играют значительно меньшую роль, чем цена самой установки.

Для аварийного снабжения дома электроэнергией стоит рассмотреть вариант подключения к газовой сети генератора, рассчитанного на использование природного газа.

Запуск

Переносной генератор необходимо разместить на ровной сухой поверхности, а в случае работы на открытом пространстве — защитить его от попадания осадков. Поскольку одноцилиндровые двигатели, применяемые в бензогенервторах, отличаются высоким уровнем вибраций, нельзя располагать на генераторе посторонние предметы, а особенно — емкости с топливом, во избежание их падения.

Перед запуском необходимо удостовериться в достаточном уровне моторного масла и при необходимости долить его, после чего двигатель генератора можно запускать.

Подключать нагрузку к генератору можно только после того, как двигатель будет запущен. Не запускайте генератор, если к нему подключены электроприборы.

Для запуска бензинового мотора служит специальная воздушная заслонка, в закрытом положении обогащающая топливную смесь. При первом запуске двигателя, особенно в холодную погоду, ее необходимо закрыть тем больше, чем ниже температура воздуха, а по мере прогрева двигателя плавно открыть. Прогретый двигатель должен запускаться без прикрытия заслонки, в противном случае стоит обратить внимание на регулировки карбюратора. Запуск в зависимости от конструкции двигателя осуществляется либо тросовым стартером (плавно вытяните его до ощущения сопротивления, после чего резко увеличьте усилие), либо электрическим (для запуска нажмите и удерживайте пусковую кнопку).

Запуск дизельного мотора отличается только тем, что нет необходимости использовать воздушную заслонку, но вместо этого нужно приоткрывать декомпрессор — устройство, снижающее давление в камере сгорания для облегчения проворота коленчатого вала при запуске. Кроме того, запуск дизельного мотора может сильно затруднить завоздушенная топливная система (первый запуск нового генератора или если до этого бак был выработан насухо). В таком случае придется прокачать топливную систему (порядок прокачки отличается для разных двигателей и описывается в руководстве по эксплуатации).

Дав поработать генератору некоторое время (в теплое время года бензиновый двигатель прогреется достаточно быстро, не более минуты), можно подключать нагрузку, убедившись, что индикаторы работоспособности или указатель напряжения генераторной установки указывают на ее полную работоспособность.

Техническое обслуживание

Своевременное обслуживание генераторной установки заметно сказывается на ее ресурсе. Наиболее частого внимания требует двигатель, как ее наиболее сложный узел. Согласно заданной производителем периодичности, указываемой в часах работы, необходимо заменять моторное масло и обслуживать воздушный фильтр. На мощных генераторах, оснащенных более сложными двигателями, также меняются масляный и топливный фильтры. Бензиновые двигатели (газовые — гораздо реже) требуют замены свечей зажигания.

Если генератор используется эпизодически, не стоит хранить его заправленным — окисляющееся и разлагающееся со временем может привести к засорению отложениями карбюратора на беногенераторах и выпадению парафина на дизельных моторах, способному полностью перекрыть поступление топлива. Также старое топливо затруднит запуск.

Непосредственно генератор — узел практически вечный, лишь время от времени необходимо очищать щеточный узел синхронного генератора от пыли и менять сами щетки, а иногда — несущие подшипники ротора.

Опубликовано в Всё о генераторах

Устройство бензиновых генераторов | EN-PROF.RU

Генератор – это автономный источник электроэнергии, удобный в использовании в самых разных сферах, от частного дома и дачного участка, до стройплощадки или офиса. Его эксплуатация будет проще, если пользователь понимает устройство и принцип действия данного агрегата. Рассмотрим основные узлы бензинового генератора типовой конструкции и принцип его действия.

Рама

Все узлы генератора крепятся на специальном основании – раме. Она выполняет не только несущую функцию. Прочный каркас, которым по сути является рама, защищает детали от механических повреждений и вибрации. Обычно рама имеет квадратную форму, и выполняется из прочных стальных труб, окрашенных для защиты от коррозии.

Для удобства эксплуатации на раме закрепляют ручки, предназначенные для транспортировки агрегата. На моделях, имеющих большой вес и габариты, обычно предусмотрены специальные колеса, облегчающие перемещение тяжелого генератора.

Двигатель

Главная часть генератора, выполняющая основную функцию устройства – она вырабатывает энергию. Бензиновый агрегат работает благодаря двигателю внутреннего сгорания (ДВС), используя принцип работы аналогичный автомобильному. Существует две разновидности ДВС.

Двухтактный ДВС используется на самых простых генераторах малой мощности, обычно вырабатывающих до 1 кВт. Такие модели хорошо подходят для непродолжительного бытового использования, имеют малый вес и габариты.

Четырехтактный ДВС работает длительный период, 5-10 часов. Вырабатываемая мощность достаточна для профессионального использования, с подключением большого количества потребителей энергии или для питания частного дома.

Запуск двигателя производится вручную, а на более дорогих моделях – с помощью электростартера, который питается от аккумулятора, подзаряжаемого во время работы генератора.

Топливная система и зажигание

Для обеспечения двигателя топливом используется топливная система, которая состоит из топливного бака, магистралей, топливного насоса и карбюратора. Принцип ее действия прост: бензин находится в баке, оснащенном датчиком его уровня; из бака горючее по магистралям поступает в карбюратор самотеком (бак расположен над карбюратором), либо при помощи специального топливного насоса.

В карбюраторе происходит процесс, хорошо знакомый каждому автомобилисту. Карбюратор производит горючую смесь, смешивая топливо и воздух. Смесь попадает в камеру сгорания двигателя, где ее воспламеняет свеча зажигания. При сгорании смеси вырабатывается газ, который толкает поршень, вырабатывающий механическую энергию.

Бензиновый генератор работает, пока есть топливо. Поэтому значение имеет объем топливного бака, который отличается по своему объему у разных моделей. У самых простых конструкций он составляет около 1-5 литров, а у самых мощных может доходить до 50 литров.

Альтернатор

Устройство, преобразующее механическую энергию, которую вырабатывает ДВС, в электричество. Трехфазные альтернаторы обычно устанавливаются на генератор, который будет обеспечивать мощность более 5 кВт. Кроме того, различают синхронные и асинхронные альтернаторы. Подробно их особенности разбираются в этой статье.

Асинхронный альтернатор конструктивно прост и долговечен, однако принцип его работы приводит к нестабильности напряжения на выходе; также он неустойчив к пусковым перегрузкам.

Синхронный альтернатор способен выдерживать кратковременные пиковые перегрузки (вплоть до трехкратных), однако в силу своей конструкции, склонен к износу. Избежать преждевременного выхода из строя альтернатора поможет периодический контроль за его состоянием.

Электронная система запуска

Некоторые модели генераторов, которые имеют электрический стартер, оборудованы компьютером. Его предназначение – запуск генератора в зависимости от предусмотренных условий. Используя такое устройство, можно запрограммировать генератор на период работы (запуск и выключение) в строго определенное время.

Другой удобной возможностью бензинового генератора с электронной системой запуска является возможность автоматического включения, если пропадает напряжение в основной электросети объекта. Для этого генератор подключают к центральному распределительному щиту. Генератор работает до момента, когда возобновляется подача электроэнергии, после чего электроника выключает его.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о