Устройство и принцип работы бензинового генератора
Многие люди используют в работе и повседневной жизни бензиновый генератор электроэнергии. Рынок сегодня насыщен подобными устройствами, и чтобы определиться с выбором, необходимо иметь представление, что это и для чего нужно.
Бензиновый генератор — это система автономного энергоснабжения, использующее в качестве потребляемого топлива — бензин.
Классификация бензиновых генераторов.
Бензиновые электростанции могут классифицироваться по ряду критериев. Каждый электрогенератор подготовлен к работе в определенных условиях и при определенных нагрузках.
- Профессиональные и бытовые;
- Переносные и стационарные;
- Двухтактные и четырехтактные;
- Однофазные и трехфазные;
- По мощности: до 4 кВт, до 15 кВт, до 30 кВт.
Бытовые генераторы идеально подойдут для частных домов или длительного выезда на природу. Использование профессиональных агрегатов необходимо на предприятиях, для подключения сложных инструментов.
Переносные модели имеют небольшую мощность (до 5 кВА), вес и габариты, позволяющие переносить их на другое место.
Двухтактные устанавливаются на маломощных бензиновых агрегатах, мощность которых не превышает 1 кВт. Во всех остальных случаях устанавливается четырехтактный двигатель.
Большинству частных потребителей можно ограничиться однофазным электроагрегатом. Трехфазный значительно дороже, и не факт, что его функциональность когда-то будет востребована. При этом по большинству бытовых электрических сетей идет именно однофазный ток.
- Домашние электростанции. Мощность не превышает 4 кВт. Этого хватает для обеспечения электроэнергией частного дома, склада либо небольшого цеха. Бензогенераторы данного типа не предназначены для круглосуточного функционирования. Максимальный срок безостановочной работы – 4 часа. Затем системе необходимо дать время для охлаждения, после чего запускать снова.
- Промышленные БГУ. Имеют мощность до 15 кВт. Подходит для торговых организаций и стройплощадок. Усовершенствованная конструкция продляет срок безостановочного функционирования генератора до 10 часов. От дизельных генераторов этого же класса БГУ отличают меньший вес и габариты.
- Бензиновые электростанции мощностью до 30 кВт используются чаще всего для электроснабжения офисных зданий либо больших складов. Эти устройства устанавливаются стационарно, в заранее подготовленных помещениях.
Устройство бензогенератора.
Устройство бензогенератора сходно с устройством дизельных агрегатов.
Ключевым узлом агрегата является двигатель.
Могут использоваться два типа двигателей:
- Двухтактные. Устанавливаются на маломощные агрегаты для непродолжительной эксплуатации.
- Четырехтактные. Обладают повышенным запасом прочности. Срок бесперебойной работы – 5-7 часов. Моторесурс – 3-4 тысячи моточасов.
Двигатель комплектуется различными системами. Одна из них отвечает за подачу топлива, другая – за шумоподавление, третья – за подачу смазки.В комплектацию также входит выхлопная труба.
Вырабатываемая мощность двигателя определяет тип используемого генератора переменного тока – однофазный либо трехфазный.
Если планируемая нагрузка превышает 5 кВт, электростанция комплектуется трехфазным генератором.
Кроме этого электрогенераторы могут быть асинхронными и синхронными. Некоторые бюджетные модели оснащаются асинхронными генераторами, обладающими несложной конструкцией.
Синхронные генераторы способны переносить трехкратные скачки напряжения.
Качественная и безошибочная работа ключевых внутренних узлов электроагрегата контролируется при помощи контрольно-измерительных приборов.
Схема бензинового генератора показывает расположение всех узлов электрической установки, и их влияние на работу агрегата. Рамный каркас конструкции связывает все узлы в единый рабочий комплекс.
Принцип работы бензинового генератора.
Для того чтобы качественно и своевременно обслуживать прибор и выявлять возможные неполадки, необходимо иметь представление, как работает электрогенератор.
Принцип работы бензинового генератора заключается в следующем.
-
В топливный резервуар электростанции заливается бензин.
Мощность бензогенератора определяется количеством витков обмотки статора. Как правило, мощность бензиновых миниэлектростанций не превышает 12 кВт.
Бензиновый генератор: устройство, назначение и принцип работы
Бензогенераторы – агрегаты, назначение которых – организация автономного электроснабжения объектов жилого, производственного, административного назначения, обеспечение работы строительного, ремонтного оборудования и инструмента. Чаще всего они используются как резервные и аварийные источники электропитания. Принцип работы бензиновых генераторов заключается в преобразовании механической энергии в электрическую.
Области применения бензинового электрогенератора
Бензиновые электрогенераторы используются в областях, не требующих длительной работы без перерыва и очень высокой мощности. Это:
- обеспечение электропитания бытовых приборов в жилых домах при кратковременном отключении электроэнергии;
- питание электрических инструментов и оборудования на строительных площадках, удаленных от источников централизованного электроснабжения или их недостаточной мощности;
- организация освещения на выездных массовых мероприятиях, фотосессиях, обеспечение работ кофемашин, холодильников, агрегатов для приготовления попкорна;
- обеспечение автономной работы инструмента и оборудования аварийных бригад.
Устройство бензогенераторов
В устройство бензинового генератора входят:
- бензиновый двигатель внутреннего сгорания – двухтактный или четырехтактный;
- электрический генератор – синхронный или асинхронный;
- система запуска – ручная, с помощью электростартера, автоматическая;
- электронный блок, управляющий электрогенератором, и его контрольные приборы;
- топливный бак.
Узлы бензогенераторов располагают на прочной открытой раме или в шумоизолированном корпусе, обеспечивающем эффективную звукоизоляцию и защиту механизмов от негативных внешних факторов.
Особенности четырехтактного двигателей внутреннего сгорания:
- Четырехтактный ДВС. Преимущества – экономичный расход топлива, значительный ресурс, повышенная надежность, широкий диапазон моделей. Минусы – крупные габариты и относительно большая масса.
Виды электрических генераторов, применяемых в бензогенераторах:
- Асинхронные. Имеют простую конструкцию, значительный ресурс. Минус – низкая эффективность при резком изменении нагрузки. Для устранения проседания выходного напряжения при росте нагрузки в конструкции асинхронных машин предусматривают дополнительные системы для кратковременного повышения мощности, что приводит к удорожанию агрегатов.
- Синхронные. Более сложные и дорогие, по сравнению с асинхронными электромашинами. Их преимущества – простота и точность регулировки выходного напряжения, невысокие и короткие просадки напряжения при резких изменениях величины нагрузки.
Повысить экономичность расхода топлива и точность выходного напряжения позволяет установка на выходе генератора электронного блока, который обеспечивает:
- преобразование переменного тока, вырабатываемого электрогенератором, в постоянный;
- обратное преобразование постоянного напряжения в переменное с точно заданными параметрами.
Генераторы бензиновые, имеющие в конструкции такие электронные блоки, называют инверторными. Они являются самыми экономичными в плане расхода топлива, поскольку при снижении нагрузки ДВС уменьшает обороты, что экономит расход бензина. Минусы инверторных электрогенераторов:
- повышенная цена бензогенератора из-за присутствия электронного блока;
- меньшая надежность по сравнению с традиционными электрогенераторами;
- невысокая мощность, не превышающая 7 кВА.
По роду вырабатываемого тока бензогенераторы разделяют на однофазные (выходное напряжение 220 В) и трехфазные (выходное напряжение 380 В). Однофазные генераторы имеют обычно бытовое применение, более мощные трехфазные модели используются для обеспечения электропитания профессионального инструмента и оборудования. От них могут запитываться как одно-, так и трехфазные нагрузки.
В конструкции генераторов с электрозапуском предусмотрены аккумулятор и выход на 12 В, применяемый для зарядки аккумулятора и других низковольтных потребителей.
Принцип работы бензогенератора
Этапы включения в работу бензинового электрогенератора:
- При запуске генераторной установки через топливопровод в ДВС поступает бензин, отфильтрованный от механических частиц.
- В карбюраторе осуществляется смешивание бензина с воздухом в определенных пропорциях. Смесь отправляется в цилиндры агрегата.
- При запуске в цилиндры подается искра, которая зажигает бензиново-воздушную смесь.
- В результате сгорания топлива приводятся в движение: поршневая система, коленчатый вал, а далее – ротор электрической машины, преобразующий механическую энергию в электрическую.
Как правильно выбрать бензиновый электрогенератор
Перед приобретением бензогенератора определяют необходимую мощность агрегата. Неправильный выбор мощности приводит к следующим проблемам:
- Слишком низкая мощность. Последствие – перегруз электрогенератора, который приводит к уменьшению ресурса агрегата, неэкономному расходу топлива, внезапной остановке агрегата.
- Завышенная мощность. Становится причиной неэкономного расхода топлива.
Этапы определения требуемой мощности бензогенератора:
- определяют перечень приборов, которые будут запитываться от электрогенератора;
- суммируют пусковые мощности нагрузок;
- умножают полученное значение на коэффициент 1,25-1,3.
Пусковые мощности – кратковременные, потребляемые при включении электрооборудования. У некоторых аппаратов они существенно отличаются от номинальных значений.
Прибор | Мощность номинальная, кВт | Мощность пусковая, кВт | Повышающий коэффициент на пусковую мощность |
Бытовой холодильник | 0,7 | 2,45 | 3,5 |
Микроволновая печь | 0,8 | 1,6 | 2 |
Стиральная машинка | 1,0 | 2,0 | 2 |
Дрели, перфораторы | 1,0 | 1,2 | 1,2 |
Скважинные насосы | 1,0 | До 5,0 | До 5 |
После определения требуемой мощности выбирают другие технические характеристики бензогенератора:
- количество фаз на выходе – одну или три;
- наличие (или отсутствие) выхода на 12 В;
- наличие (или отсутствие) функции автозапуска, который необходим при использовании бензогенератора в качестве аварийного источника электропитания.
Если модель оборудована электрическим стартером, существует возможность организовать автоматический запуск путем небольших переделок.
Для бытового применения обычно выбирают однофазные агрегаты небольшой мощности – до 4 кВт. Такие генераторы могут функционировать не более 3-4 часов в сутки.
Профессиональные модели – трехфазные, мощностью до 16 кВт, продолжительность работы в сутки – до 8 часов. Если необходим мощный стационарный агрегат, желательно выбрать модель с водяным охлаждением. Такие бензогенераторы обычно имеют значительный ресурс. Бензиновые генераторы с функцией дуговой сварки обеспечивают возможности: обеспечивать работу электрооборудования и проведение сварочных работ с плавной настройкой сварочного тока.
При покупке бензогенератора следует поинтересоваться наличием в районе проживания сервисного центра и доступности запасных частей, а также проверить всю техническую документацию, прилагаемую к изделию, чтобы не стать жертвой продавца контрафактной продукции.
Подробно изучаем устройство бензогенератора
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.
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.
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 cosφ. 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 cosφ=0,8 реально имеет максимальную мощность 4 кВт.
Таким образом, при необходимости запитать 800-ваттный электродвигатель с собственным cosφ=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.
Общее устройство электрогенераторов
Каждый генератор (бензиновый, дизельный или газовый) состоит из двух основных частей: двигателя и альтернатора (собственно генератора), соединенных между собой. От них зависят возможности генераторной установки.
Двигатель генератора
- Двухтактный двигатель. Имеет несложную конструкцию, отличается компактными размерами и небольшим весом. Топливная смесь подается через боковую трубку, перемещается в верхнюю точку, после чего происходит выпуск отработанных газов. Для выполнения этого процесса коленчатый вал совершает всего один оборот.
- Четырехтактный двигатель. Топливо поступает через верхний клапан. Для выполнения всех рабочих процессов валу двигателя необходимо совершать четыре движения (такта). Это обеспечивает более интенсивное сжатие топлива и позволяет достичь его экономичного расходования.
Альтернатор генератора
Конструктивно такой альтернатор выполнен в виде двух (для однофазного напряжения) или трех (для трехфазного напряжения) полюсов. На статорной части закреплены изолированные обмотки из медного провода. Якорь (или ротор) так же имеет аналогичное покрытие, которое связано с коллектором. Коллектор, в свою очередь, состоит из круглых медных колец, закрепленных на валу ротора. Напряжение снимается за счет создаваемой ротором электродвижущей силы. Для регулировки напряжения предусмотрен специальный механизм – AVR.
Как следует из названия, в конструкции генератора нет щеток. Наводимый переменный ток преобразуется в постоянный на самом роторе, поэтому коллекторно-щеточный механизм не нужен. Такие генераторы имеют высокую степень защиты (IP5).
Так же как и бесщеточный, генератор не имеет коллекторно-щеточного узла, поэтому так же обладает высокой степенью защиты от пыли и влаги. На роторе такого генератора нет обмоток, он цельнометаллический и короткозамкнутый. Статор оснащен вспомогательной обмоткой, которая индуцирует на роторе магнитное поле. Оно остается неизменным и не поддается регулировке. Поэтому напряжение и частота зависят от скорости вращения вала.
Агрегаты такого типа имеют очень низкий вес. Это достигается за счет их особой конструкции. Вместо тяжелого маховика двигателя (он необходим для равномерной и непрерывной работы коленчатого вала) используется вращающийся ротор с магнитами. Он располагается поверх статора с обмотками. Ротор, вращаясь вокруг статора, создает трехфазный переменный ток, который поступает на выпрямитель блока инвертора. Здесь он преобразуется в высокостабильное однофазное напряжение (выдает ровно 220 В) и частоту (50 Гц).
За счет все той же инверторной технологии частота и напряжение не зависят от скорости вращения двигателя. Он может работать в режиме пониженной мощности.
Трехфазные и однофазные генераторы
- Однофазные генераторы. Оборудуются классическими и/или усиленными розетками, выполненными в синем или черном цветах. Для получения однофазного напряжения (220 В) используются две обмотки, соединенные последовательно или параллельно (для получения 110В).
- Трехфазные генераторы. Оборудуются красной розеткой. Для получения трехфазного напряжения используются три обмотки, расположенные под углом 120о. За счет этого с одной розетки можно снять всю мощность генератора.
Устройство защитного отключения (УЗО) – механизм автоматического отключения генератора при соприкосновении с телом человека. Защищает людей от поражения электрическим током (при неисправности оборудования) и генератор от короткого замыкания.