Электрическая часть бензинового генератора

Электрическая часть бензинового генератора

Устройство и схема генератора Huter

Huter DY3000L. Общий вид

В данной статье подробно рассмотрю конструкцию и электрическую схему бензинового генератора Huter DY3000L. Генератор без автозапуска. Фото генератора – слева.

Этот электрогенератор был куплен для резервного питания на дачу, и про то, как я его подключал, и какие схемы АВР при этом рассмотрел, читайте – как я подключал генератор Huter через АВР.

А все мои статьи по генераторам – здесь.

Характеристики бензогенератора Huter DY3000L

Вот вкратце параметры этого бензинового электрогенератора, которые интересуют нас, как электриков: Выходная мощность – 2500 ВА (с учетом коэффициента мощности и запаса – берём 2 кВт), запуск – ручной. Больше в принципе с электрической стороны знать ничего не требуется.

Остальные параметры генератора можно узнать из инструкции.

Инструкцию к генератору, а также ещё кое-что, можно будет скачать, дочитав статью до конца.

Основные потребители питания – система отопления (около 300 Вт, зимой – самый стратегически важный потребитель, ради него и покупался генератор), телевизор (100 Вт), холодильник (300Вт), освещение (300 Вт). Итого – прекрасно укладываемся в 1,5кВт. Чтобы питать такую нагрузку, данного генератора вполне хватает.

Ещё в доме есть электрообогреватель мощностью 2,2 кВт и стиральная машина, но мне было дано честное слово, что от генератора они питаться не будут.

Конструкция генератора

Самая важная и капризная часть бензинового генератора Huter, как и любого другого – это система его запуска. Топливный кран, воздушная заслонка, свеча, уровень масла и бензина – всё должно быть в нужном положении и в норме.

Что нас интересует – выключатель работы двигателя (в выключенном состоянии – замкнут), автоматы защиты по переменному и постоянному току.

Ниже – несколько фотографий электрических внутренностей генератора Huter 2500l:

1_электросхема Huter DY3000L_диодный мост и вольтметр

Видим диодный мост KBPC3510 на 35 Ампер и 1000 Вольт. При заявленном токе заряда не выше 9А, максимальном напряжении 14В и токе защитного автомата 10А диодный мост будет работать без проблем.

2_ электросхема бензогенератора Huter DY3000L _выходные клеммы и защита

На второй фотографии виден автомат защиты по переменному напряжению, на котором наклейка с информацией, что его номинальный ток – 12А, ток срабатывания – 15А. Справа – тепловое реле постоянного тока на 10А.

3_ электросхема Huter DY3000L _выключатель работы

На третьей фото – выключатель двигателя. Провода к нему я буду использовать для автоматической остановки генератора в случае поступления напряжения из города.

А включается (запускается) генератор вручную, с помощью вон той дёргалки, по правильному говоря – троса ручного стартера.

В рассматриваемой модели нет автозапуска. У модели Huter DY3000LX есть электрический стартер, запускаемый от аккумулятора, там возможен автоматический запуск.

Схема бензогенератора Huter

Рассмотрим электрическую схему бензинового генератора Huter DY 3000L, которую я взял из инструкции:

Электрическая схема однофазного бензогенератора Huter

Вкратце, как работает схема бензогенератора. Альтернатор А2 раскручивается тросом вручную, катушка зажигания А5 вырабатывает на свече F1 искру, которая запускает бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Искры не будет, если замкнут выключатель SB1 – искра будет замыкаться на корпус.

Вырабатывается два выходных напряжения альтернатора – катушкой L1 220В (поступает через QF1 на выход 220VAC) и катушкой L2 – 12В (поступает на выход через диодный мост и QF2). От КЗ защиты по постоянному току нет, вся надежда при КЗ на большое падение напряжения.

За уровнем масла можно следить по индикатору HL1, за уровнем напряжения – по стрелочному прибору PV1.

За правильную работу альтернатора и стабильность частоты и напряжения отвечают катушки L3 и L4.

Правильная схема генератора Huter

Читатель прислал правильную схему, в которой исправлено подключение датчика уровня масла А6. Получается, что F1 – никакая не свеча, а датчик уровня масла!

Правильная схема генератора Hyter 3000 и 4000

Установка

А вот бензиновый генератор Huter dy3000l на своём рабочем месте:

7_генератор Хутер, красавчик, подключен и установлен

Справа два провода ПВС – выход генератора и провод к выключателю генератора. Слева – заземление.

Схема бензогенератора

Можно ли обойтись хотя бы один день без электроэнергии? Ответ однозначен – нет! Профессиональная деятельность, бытовые задачи, досуг – всё это требует электроснабжения. Отключение света может произойти в самый неподходящий момент и привести не только к дискомфорту, но и к повреждению электроприборов. Серьёзный урон наносят перебои с электроэнергией на производственных предприятиях, в медицинских, банковских, административных учреждениях. Как обезопасить себя от этих неприятностей? Наиболее рациональное решение – установить бензиновый генератор.
Бензогенератор представляет собой автономный источник электроэнергии. Он обеспечивает электричеством жилые дома, коттеджи, целые предприятия, строительные и производственные объекты.

Конструктивные особенности бензинового генератора

Устройство бензинового генератора довольно сложное, но изучить его придётся, если планируете покупать оборудование. Если будете знать, из каких частей состоит агрегат, какие функции выполняют отдельные элементы, проще будет провести техническое обслуживание и мелкий ремонт.

Двигатель

Бензиновые генераторы оснащаются двигателями внутреннего сгорания. Производители устанавливают 2-тактные и 4-тактные моторы. Каждая разновидность имеет свои преимущества. Двухтактные двигатели уступают четырехтактным силовым агрегатам по мощности, выделяют большее количество вредных веществ в окружающую среду, работают не на чистом бензине, а на топливно-масляной смеси.
4-тактные моторы более мощные, оснащаются отдельной системой смазывания и охлаждения. Они имеют большой рабочий ресурс, способны обеспечить электрической энергией дачный кооператив, коттеджный поселок, строительную площадку.

Генератор

Ещё один важный узел бензогенератора – сам генератор электроэнергии или альтернатор. Он бывает двух типов: синхронный и асинхронный.

• Синхронный. В этом агрегате частота тока равна частоте вращения редукторного ротора. Чтобы выработать ток частотой в 50 Гц, ДВС должен работать на оборотах 3 000 в минуту или 50 в секунду.
• Асинхронный. В таких генераторах ротор должен вращаться быстрее, чтобы обеспечить образование тока нужной частоты.

Для дачных домов, частных особняков лучше выбрать синхронный генератор. С «пусковыми токами» такое оборудование справляется гораздо эффективнее.

Стартер

Чтобы запустить мотор, поршни должны выполнить несколько рабочих тактов. Совершаются они при помощи стартера. Бензиновые генераторы комплектуются стартерами двух типов: ручные и автоматические. Для моделей мощностью 2-5 кВт подходят обе разновидности. Устройства мощностью более 10 кВт оснащают только автоматическими стартерами. Самые инновационные и производительные модели оборудуются дистанционными стартерами. Для запуска агрегата нужно нажать на пульте специальную кнопку.

Панель управления

Бензиновые генераторные станции выпускаются в двух вариациях: однофазные и трехфазные. Первые обеспечивают питание посредством обычной розетки, подходят для обычных электрических приборов. Трёхфазные генераторы устанавливаются в тех случаях, если нужно на выходе получить мощность от 5 кВт. На панели могут быть также размещены такие элементы: розетка для зарядки автомобильных АКБ, амперметр, рычаг газа, вольтметр, тумблер.

Рама и шасси

Работа бензиновых агрегатов сопровождается громкими шумами и сильной вибрацией. Чтобы повысить комфортность эксплуатации и увеличить срок службы генераторов, производители оснащают их вибро- и шумогасителями. Некоторые модели комплектуются небольшими колесиками для удобства перемещения.
Рама – это металлическая конструкция, которая является опорой для внутренних механизмов. Если агрегат предназначен для эксплуатации снаружи, его оборудуют кожухом, чтобы защитить от поломок вследствие воздействия механических повреждений, температурных перепадов, влаги.

Принцип работы оборудования

Для чего нужно знать принцип работы бензинового генератора? Причина предельно проста: чтобы понимать, как работает оборудование, при возникновении поломки быстро диагностировать и устранить её. Рассмотрим поэтапно, как работает электростанция.

• В картер топливного бака заливается бензин либо топливно-масляная смесь в зависимости от типа двигателя.
• По бензопроводу топливная смесь поступает в двигатель внутреннего сгорания, по пути очищаясь от различных примесей, проходя через фильтрующие элементы.
• При помощи топливного насоса осуществляется закачка бензина в карбюратор устройства.
• В карбюраторе бензогенератора топливо приобретает нужную консистенцию, затем смешивается с воздухом и подаётся на цилиндры двигателя.
• На топливно-воздушную смесь попадает искра от свечи зажигания. В результате горения топлива высвобождается газ, который запускает в действие поршни и коленчатый вал. Вращательный момент передаётся на ротор, механическая энергия превращается в электрическую
• При вращении роторного механизма образуется магнитное поле, а после – электромагнитное.

Вследствие этих сложных процессов образуется электрическая энергия. Учтите, что мощность оборудования зависит от того, сколько витков обмотки на двигателе.

Схема бензинового генератора

Как разобраться в различных схемах подключения генераторного устройства? Без подготовки на этот вопрос ответит разве что профессиональный электрик. Попробуем найти простой и корректный ответ. Рассмотрим схему бензогенератора на примере модели.

Альтернатор, обозначенный здесь как А2 раскручивается при помощи троса. F5 отвечает за формирование искры. Катушки L1 и L2 продуцируют напряжение с различными показателями мощности. Для одной катушки – 220В, для другой – 12В. Индикатор HL1 отслеживает уровень масла в масляном резервуаре. А вот за стабильную работу оборудования отвечает L3 и L4.
Схемы подключения реализуются при условии применения трёх сетей: провод самого генератора, сеть потребителей, общие показатели электросети. Оборудование осуществляется одним из трёх способов: при помощи переключателя, автоматизировано частично, автоматизировано полностью. Самым простым является первый способ. Генератор нужно подключить в розетку, затем присоединить к нему все устройства.

Классификация бензиновых генераторов

Бензиновый генератор представляет собой технологически сложное, функциональное оборудование, которое применяется в качестве аварийного или резервного источника электроснабжения. Для работы системы необходим бензин. Современный рынок предлагает большой выбор бензогенераторов, которые могут использоваться в разных целях. Классифицируются они по разным параметрам.

• По назначению. Бытовые агрегаты применяются для обеспечения электроэнергией дома, дачи, небольшого предприятия. Профессиональные устанавливают на крупных производствах, коттеджных поселках.
• По конструктивным особенностям. Стационарные весьма габаритные, их ставят в одном месте. А вот переносные можно вынести за пределы дома, но они обладают более низкими показателями мощности.
• Тип двигателя. 4-тактные более габаритны, но менее вредны для окружающей среды, работают тише по сравнению с 2-тактными, характеризуются высокой производительностью.
• Напряжение. Трёхфазные стоят дороже, не всегда оправдывается их установка. Более востребованными являются однофазные агрегаты.

Наиболее весомая и распространенная классификация – по мощности. Бензиновые генераторы мощностью до 4 кВт способны обеспечить электрической энергией дом или небольшой склад. Если требуется устройство для работы на строительной площадке или в офисе, выбирайте модель мощностью до 15 кВт. А вот для электроснабжения крупных предприятий и других подобных объектов следует покупать более производительные генераторы с показателями мощности от 30 кВт.

Преимущества и недостатки

На российском рынке представлены автономные электростанции, которые работают на дизельном топливе, газе или бензине. Последние по праву считаются самыми популярными. По сравнению с другими разновидностями они обладают весомым перечнем преимуществ.

• Вес и габариты. Агрегаты весят немного, отличаются эргономичностью, мобильностью. Использовать их можно для бытовых нужд или на производстве.
• Простота эксплуатации. Для работы с бензогенератором не потребуются какие-то дополнительные навыки и знания. Инструкция по эксплуатации предельно проста и понятна.
• Несложное обслуживание. Перед каждым рабочим циклом нужно проверять наличие и уровень смазочного материала, время от времени менять фильтрующие элементы, чистить свечи зажигания.
• Сравнительно тихая работа. Обеспечить эту особенность удалось благодаря применению выхлопной трубы особой конфигурации.
• Нетребовательность к условиям. Использовать агрегаты можно для установки в помещениях с повышенной влажностью, высокими и низкими температурами. Необходимо обеспечить электростанции качественный воздухообмен, организовав систему принудительной вентиляции.
• Доступная стоимость. Дизельные модели обходятся дороже по сравнению с бензиновыми генераторами.

Недостатки тоже есть, и их обязательно нужно учитывать при покупке бензогенератора. Так, например, покупатели считают, что использовать бензиновые агрегаты большой мощности невыгодно, так как они потребляют много топлива. В этом случае лучше уж остановить выбор на модели с дизельным двигателем. Другие минусы: непродолжительное время непрерывной работы, подверженность поломкам.

Советы по выбору бензинового генератора

Назначение генератора с бесщеточным бензиновым двигателем – обеспечивать электроэнергией различные объекты. С этой задачей агрегат справляется отлично, если выбрать подходящую модель. На рынке представлены генераторы различных торговых марок. Выбирайте только те, в которых уверены. Не рекомендуем покупать китайские устройства, в качестве которых есть сомнения. Не стоит экономить на бензиновом генераторе, ведь от его характеристик зависит не только функциональность объекта, но и безопасность его эксплуатации.
Перед покупкой оборудования определите задачи, с выполнением которых агрегату придётся сталкиваться. Уже на основании этого подбирайте подходящую мощность.

• При недостаточной мощности бензиновый генератор будет перегружаться, что приведет к возникновению частых поломок и сокращению рабочего ресурса оборудования. Долго агрегат в таком режиме не проработает.
• Если мощность установки слишком высокая, она будет потреблять много топлива для работы. Эксплуатация такого агрегата обойдётся слишком долго. Незачем переплачивать за лишнюю электроэнергию, которая не будет израсходована.

Чтобы избежать подобных ситуаций, рассчитывайте мощность по такой схеме:

• Определите, какие электроприборы будут питаться от автономного источника энергоснабжения.
• Рассчитайте общую мощность для всего оборудования.
• К полученному показателю прибавьте 20-30% на запас.

При проведении расчётов не упустите из внимания один важный нюанс – пусковая мощность. При запуске бензинового генератора пусковая мощность в течение непродолжительного периода будет превышать номинальную. После того как определились с мощностью, подбирайте модель по другим характеристикам. Учитывайте такие параметры: наличие системы автоматического запуска, количество фаз, напряжение, наличие дополнительного питания.

Эксплуатация и обслуживание

Для поддержания продуктивной работы бензинового генератора необходимо использовать для его заправки только качественное топливо. При выборе масла отдавайте предпочтение продукции, которую рекомендует производитель. Старайтесь не перегружать устройство, относитесь к нему бережно, защищайте от негативного воздействия влаги, механических факторов, температурных перепадов.
Регулярно требуется проведение технического обслуживания бензогенераторов. Заключается оно в доливании или замене смазочного материала. Нужно чистить фильтры, свечи зажигания и другие рабочие механизмы. В случае возникновения поломки не пытайтесь устранить её самостоятельно, ведь рискуете только навредить технологически сложному оборудованию. Обратитесь в сервисный центр, где мастера проведут диагностику, определят причины поломки, быстро и эффективно восстановят полноценную работоспособность бензиновой электростанции.

8 простых шагов для осознанной покупки бензогенератора: распечатай и запомни

Чем холоднее на улице, тем больше ценишь блага цивилизации. Освещение, горячая вода, отопление — вся инженерка в загородном доме зависит от электричества. Если его выключили или на линии случилась авария, а снаружи мороз — беда. В этой ситуации сделаешь всё, чтобы не замерзнуть, и не сидеть в темноте. В форс-мажорной ситуации, одним из вариантов спасения дома и его жильцов, становится электрический генератор. Расскажем, как его выбрать.

• Как выбрать электрический генератор
• Как рассчитать предполагаемую нагрузку на генератор
• Как рассчитать мощность генератора
• Таблица, для расчета мощности генератора по пиковой нагрузке
• Плюсы и минусы бензиновых и дизельных генераторов
• Какой генератор купить — одно- или трёхфазный
• Как сократить затраты на покупку генератора

Базовые принципы подбора генератора

Если вы забьёте в поисковике словосочетание «купить генератор или электростанцию», то интернет выдаст десятки моделей с разной стоимостью, мощностью и «наворотами». Глаза разбегается. Как выбрать, оптимальную модель бензогенератора и не переплатить? Воспользуйтесь простым алгоритмом от FORUMHOUSE и разбейте процесс подбора на шаги:

1. Подумайте, для каких целей вам нужен бензогенератор?

• Для резервного электроснабжения основных потребителей в загородном доме при временном отключении электричества.
• Для длительной и постоянной работы и электроснабжения мощных потребителей.
• Для редких поездок на дачу или на природу — рыбалку, охоту и т.д.

1. Определите вашу основную группу потребителей электричества.

Например, зимой у вас в доме отключили свет. Вам нужно запитать:

• освещение;
• телевизор и ноутбук;
• холодильник;
• газовый котёл;
• циркуляционный насос;
• скважинный насос или насосную станцию.

Второй вариант, вам нужно строить дом. Электричества на участке нет, или, его часто и надолго отключают. В этом случае, ваша приоритетная группа потребителей:

• Электрические инструменты — дрель, болгарка, перфоратор, циркулярная пила и т.д.;
• Бетономешалка.
• Сварочный инвертор.
• Погружной или дренажный насос.
• Мощные прожекторы освещения.

Третий вариант — вы редко выбираетесь на дачу или едете за город на пикник. Ваша группа потребителей:

• Несколько осветительных приборов.
• Ноутбук, телевизор.
• Зарядники для мобильных устройств.
• Небольшой переносной холодильник.
• Маломощный насос.

1. Определив необходимый список устройств для резервного электроснабжения, выпишите на листок бумаги их потребляемую мощность.

Мощность потребителя указывают на табличке на корпусе, где написаны его технические характеристики, или в инструкции по эксплуатации.

Допустим, после подсчёта, у вас получилось, что общая потребляемая мощность всех необходимых вам приборов не превышает 2.3 кВт. Вы открываете список генераторов в интернет-магазине. Смотрите технические описания моделей. Видите, что есть подходящая вам по цене электростанция. Производитель указал, что:

• Номинальная мощность оборудования – 2 кВт.
• Максимальная мощность оборудования – 2.5 кВт.

Вы думаете, что этого генератора вам хватит «за глаза». Не спешите делать выводы. Надо учесть важные моменты.

1. Как рассчитать необходимую вам мощность генератора?

Чтобы разобраться в этом вопросе, запомните, что:

• При номинальной мощности генератор может работать продолжительное время, т.к. он эксплуатируется в оптимальном режиме, предусмотренном производителем.
• На максимальной мощности, в зависимости от модели и её характеристик, генератор может работать лишь непродолжительное время, после чего уйдёт в защиту из-за перегрузки.

Так, значит генератор, номинальной мощностью 2 кВт не подходит. Так какой купить? Вам нужно рассчитать мощность оборудования, в зависимости от предполагаемой нагрузки, и добавить к ней резерв. Делается это так:

• Вы уже записали совокупную мощность приборов, которые вы хотите запитать от генератора.

К этой мощности прибавьте запас + 10 — 20%.

Также надо учесть коэффициент пускового тока. Почему это так важно? При старте некоторых видов электрического оборудования — скважинного насоса, бетономешалки, холодильника, они потребляет большую мощность, чем указано на корпусе или в инструкции. Сравнительные данные приведены в таблице.

Допустим, что номинальная и пусковая мощность лампы накаливания 80 Вт, коэффициент пускового тока 1. А вот пусковая мощность киловаттного погружного насоса и бетономешалки уже 5 и 3.5 кВт, т.к. коэффициент 5 и 3.5. Т.е., генератор без запаса по мощности, просто не потянет оборудование на старте.

1. Пример расчёта мощности электрической станции

Предположим, что вы хотите подключить к генератору:

• Лампу накаливания — 100 Вт х 1 (коэффициент пускового тока) = 100 Вт.
• Холодильник — 700 Вт х 3.5 (коэффициент пускового тока) = 2450 Вт.
• Насосную станцию — 800 Вт х 5 (коэффициент пускового тока) = 4000 Вт.
• Телевизор – 300 Вт х 1 (коэффициент пускового тока) = 300 Вт

Итого: 100 + 2450 + 4000 + 300 = 6850 Вт + 10% (запас мощности), т.е. — 6850 х 1.1 = 7535 Вт.

Выводы

В завершении статьи приведём ответы на самые частые вопросы, которые помогут вам сориентироваться при выборе генератора.

1. Какой генератор купить? Бензиновый или дизельный?

Каждый тип оборудования имеет как плюсы, так и минусы. Для ориентира:

Если вам нужен генератор как резерв, на случай редких отключений электричества и мощностью не более 10 кВт, то оптимальный выбор – бензиновая электростанция.

Основные плюсы бензогенератора:

• Стоит дешевле, чем дизельный.
• Лучше заводится на морозе.
• Проще в обслуживании и ремонте.

Плюсы дизельной электростанции:

• Меньший расход топлива, чем у бензогенератора.
• Больший, чем у бензогенератора, ресурс двигателя.

Минусов у дизеля тоже хватает:

• Больший вес, чем у генератора с бензиновым двигателем.
• Затруднён пуск на морозе, поэтому дизель лучше ставить в специально оборудованном и обогреваемом помещении.

1. Какой генератор выбрать: однофазный и трёхфазный?

Если при исчезновении электроэнергии вам нужно запитать трёхфазный потребитель, то трёхфазник — ваш вариант. Большинству же загородных жителей, требуется подключить в доме только стандартное однофазное оборудование на 220В, поэтому нет смысла переплачивать за 380В.

1. Я рассчитал необходимую мощность генератора. Получилось, что мне нужна слишком дорогая электростанция. Я не хочу тратить на бензогенератор много денег. Что делать?

Можно уменьшить количество подключаемых потребителей, оставив лишь необходимый минимум, или немного «схитрить». Например, не включать сразу холодильник и погружной насос, а, при отключении света, пользоваться техникой по очереди. Включили насосную станцию (холодильник выключен), набрали воды, выключили её. После этого включили холодильник и т.д., алгоритм понятен. С электроинструментом ещё проще. Навряд ли вы будете одновременно пользоваться бетономешалкой, болгаркой, сваркой и перфоратором. Работайте сначала одним инструментом, а потом другим.

У нас есть тема, из которой вы узнаете Какой генератор выбрать и купить.

Рекомендуем по-настоящему «горячие» зимние статьи:

• Резервное отопление загородного дома газовым конвектором: преимущества резервного отопления газовыми конвекторами, как самостоятельно установить газовый конвектор, как рассчитать расход газа в время непрерывной работы конвектора.
• Автономный дом: базовые принципы строительства: что такое автономный дом, какие инженерные решения чаще всего применяются в автономном доме.
• Система резервного питания в загородном доме: пошагово, фото схемы, варианты подключения аккумуляторов, ИБП и инверторов.

В видео — Сборка электрического щитка в загородном доме: ввод электричества в дом, подключение бензогенератора и потребителей.

Бензогенератор своими руками

Есть несколько причин для того, чтобы иметь в собственности миниатюрную электростанцию. Это и частые перебои в поставках электрической энергии в сельской местности, и новое строительство, когда электричество еще не подведено к строительной площадке. Лучший вариант – это приобретение готовой конструкции. На рынке большой выбор бензиновых и дизельных электростанций всевозможных диапазонов выходной мощности. Проблемой становится их высокая стоимость.

При наличии необходимых частей и материалов, а также опыта и желания вполне под силу собрать самодельный бензогенератор.

Устройство бензогенератора

Принцип работы бензинового генератора таков же, как и большинства любых электростанций, основанных на преобразовании механической энергии в электрическую. Внешняя сила вращает якорь генератора, и в обмотках статора наводится электрическое напряжение. В случае бензогенератора якорь вращает бензиновый двигатель. Впрочем, вместо бензинового с тем же успехом может использоваться и дизельный двигатель. Отличие заключается лишь в используемом топливе – бензина или дизельного.

Итак, что входит в устройство бензинового генератора? Основные части:

• Бензиновый двигатель (двух,- или четырехтактный);
• Генератор;
• Схема контроля, защиты и управления;
• Устройство стабилизации оборотов;
• Бак для топлива;
• Рама для крепления всех составляющих частей.

Выбор комплектующих

Как сделать бензогенератор своими руками? Основными частями являются двигатель и генератор. В качестве двигателя можно использовать любой подходящий бензиновый двигатель от бензопилы, мотокультиватора, мотоцикла или мопеда.

Мощность мотора должна несколько превышать требуемую на выходе электрического генератора. Определенную трудность составляет соотношение мощностей, выраженных в киловаттах (характеристика электрогенераторов) и в лошадиных силах, обычно применяемых для характеристик двигателей внутреннего сгорания. Различные величины соотносятся между собой следующей зависимостью:

Таким образом, двигатель бензопилы мощностью 2 л.с. в переводе на киловатты имеет 1.47 кВт.

При наличии выбора лучше остановиться на четырехтактном двигателе, поскольку двухтактный имеет такие недостатки:

• Необходимость использования в качестве топлива смеси бензина и специального масла;
• Невозможность использовать топливный бак большого объема, поскольку топливная смесь имеет обыкновение расслаиваться, и вязкое и более тяжелое масло окажется на дне емкости;
• Низкая экономичность.

Не менее сложная задача – выбор генератора. В качестве электрического генератора теоретически возможно использовать любой электродвигатель, поскольку эти устройства обладают обратимостью и могут выполнять функции друг друга. Заманчиво использовать двигатель переменного тока, чтобы на выходе сразу получалось переменное напряжение с необходимыми параметрами. Но на практике это неосуществимо по ряду причин:

• Невозможность точной стабилизации частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, с изменением количества оборотов двигателя будут изменяться выходные напряжение и частота;
• Высокая сложность схемы контроля.

В промышленных бензогенераторах используют специальные обмотки, нагруженные на конденсатор. При повышении оборотов растет частота напряжения, соответственно, сопротивление конденсатора падает, и растет нагрузка на управляющую обмотку. Та, создавая дополнительное намагничивание, притормаживает ротор генератора, снижая частоту вращения. При понижении частоты происходит обратный процесс. На практике это требует полного изменения конструкции двигателя, введения в него дополнительной обмотки и вряд ли осуществимо в домашних условиях.

Единственный выход из ситуации – использование генератора постоянного тока.

Наилучшим образом для самодельного бензогенератора подходят автомобильные генераторы, поскольку:

• Имеется возможность стабилизации выходного напряжения путем использования штатного регулятора напряжения автомобиля;
• Возможность подключения любого генератора взамен вышедшего из строя;
• Преобразование постоянного напряжения путем использования источника бесперебойного питания.

На последнем пункте нужно остановиться поподробнее. Понятно, что автомобильный генератор выдает постоянное напряжение. Его величина составляет 12-14 В. Но как преобразовать его в переменное напряжение 220 В? Выход прост – использование блока бесперебойного питания, у которого вместо аккумулятора подключен автомобильный генератор.

Вполне возможно, что именно блок бесперебойного питания будет являться самой дорогой частью самодельной домашней электростанции, поскольку у устройств с мощностью более 500 Вт резко растет их стоимость. Вариантов увеличения допустимой мощности несколько:

• Переделка существующего бесперебойника под более высокие значения мощности;
• Приобретение неисправного мощного с его последующим ремонтом;
• Сборка собственной конструкции.

Первый вариант требует большой квалификации по части ремонта радиоэлектронных устройств, поскольку требуются:

• Замена штатного трансформатора на более мощный;
• Замена выходных транзисторных ключей (возможно, вместе с их обвязкой);
• Переделка либо регулировка токовой защиты под новый диапазон выходного тока.

Изготовление полностью самодельной конструкции требует не меньших знаний, но нет необходимости воспроизводить множество ненужных функций промышленного устройства. Таким образом, себестоимость самодельного преобразователя может оказаться более низкой, чем остальных составляющих самодельной электростанции.

Наиболее просто иногда воспользоваться неисправным преобразователем. Зачастую их списывают по причине неработоспособности, хотя там неисправна всего лишь аккумуляторная батарея. Стоимость мощных аккумуляторов для блоков бесперебойного питания высока и составляет большую часть стоимости устройства, поэтому иногда выгоднее приобрести новый бесперебойник, чем менять батарею в старом.

Обратите внимание! Несмотря на то, что генератор подключается вместо аккумулятора, батарея, хоть и минимальной емкости, необходима для сглаживания пульсаций генератора. В противном случае бесперебойник не запустится или выйдет из строя.

Также можно использовать готовые инверторные преобразователи необходимой мощности.

Сопряжение двигателя и генератора

Вращение от двигателя к генератору передается путем ременной передачи или редуктора. Но редуктор имеет большую массу, высокую шумность, поэтому лучше воспользоваться ременной передачей.

Двигатели и генераторы характеризуются различными значениями номинальных оборотов, поэтому шкивы на валах этих устройств должны обеспечивать определенное передаточное число. Рассчитывается оно просто: во сколько раз обороты генератора должны быть меньше оборотов двигателя, во столько же раз диаметр шкива генератора должен превышать диаметр шкива двигателя. Например, генератор легкового автомобиля рассчитан на номинальные обороты 5000 в минуту, а двигатель бензопилы работает при 10000 оборотах в минуту. Таким образом, диаметр шкива генератора должен быть в два раза больше диаметра шкива двигателя.

Обратите внимание! Нельзя брать слишком маленький диаметр шкива, поскольку сильный изгиб приводного ремня сократит его срок службы, и уменьшится коэффициент полезного действия, поскольку часть мощности двигателя будет теряться на изгибание ремня. На практике можно использовать шкивы с минимальным диаметром не менее 100 мм.

Заманчиво использовать генераторы с родными шкивами. Но, если там используется плоский ремень, то найти подобный нужной длины довольно затруднительно, поэтому, чтобы облегчить поиски нужного ремня, шкивы нужно изготовить под клиновой ремень. Таких ремней всевозможной длины множество в любом автомагазине или авторынке, и стоимость их невысока.

Шкивы изготавливают из дюралюминия или текстолита. Это может сделать любой токарь за символическую плату. Главное – обеспечить плотную посадку на валу генератора и двигателя.

Бензобак

В качестве бензобака можно использовать металлическую герметичную емкость с заливной горловиной с крышкой и штуцером для подачи топлива в карбюратор. Лучше всего использовать топливный бак с любого автомобиля. Главное – его исправное состояние и подходящие габариты.

Нельзя использовать пластмассовые емкости:

• Пластик на холоде становится хрупким;
• Некоторые типы пластмассы постепенно разрушаются бензином;
• Пластики имеют свойство электризоваться и накапливать статическое электричество, что чревато воспламенением топлива.

Сборка конструкции и регулировка

Бензиновый генератор собирают на подходящей платформе. При сборке главное – обеспечить строгую параллельность и расположение в одной плоскости шкивов генератора и двигателя. В противном случае возможно соскакивание ремня и его повышенный износ. Расстояние между шкивами выбирают таким образом, чтобы ремень находился в натянутом состоянии и не проскальзывал во время работы.

Важно! Не переусердствуйте с натяжением. Это вызовет снижение КПД и износ ремня и шкивов, а главное – подшипников валов двигателя и генератора.

Имея еще один шкив, пусть даже и малого диаметра, можно сделать устройство натяжения ремня при помощи пружины нужной силы упругости.

Бензобак размещают в самой высокой части конструкции, чтобы бензин мог самотеком поступать в карбюратор. При этом важно не допустить нагрева бака теплом работающего двигателя. При необходимости выполните теплоизоляцию при помощи асбестовых прокладок.

Важно! Асбестовая пыль не ядовита, но может вредно воздействовать на легкие, поэтому работать с асбестом нужно в респираторе.

Не забудьте про топливный фильтр.

Собранная конструкция должна обеспечивать простоту запуска двигателя и доступ ко всем элементам: карбюратору, свечам зажигания, регулятору напряжения.

Регулировка заключается в установке необходимого напряжения при помощи штатного регулятора генератора. Некоторые генераторы, к примеру, от автомобилей «Самара» и более новых имеют встроенный регулятор, который не допускает регулировки.

При напряжении ниже допустимого уровня блок бесперебойного питания не запустится, выдавая сигнал сильного разряда аккумулятора. Высокое значение может вызвать повреждение элементов схемы.

Как видно, сборка домашнего бензогенератора – занятие вполне осуществимое. Своими руками собранный бензогенератор способен работать не хуже заводского, но следует знать, что этим заниматься можно только при наличии хотя бы части комплектующих. Изготовление электростанции с «нуля» при полном отсутствии деталей приведет к затратам, превышающим приобретение готовой конструкции.

Видео

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:

1. При запуске генераторной установки через топливопровод в ДВС поступает бензин, отфильтрованный от механических частиц.
2. В карбюраторе осуществляется смешивание бензина с воздухом в определенных пропорциях. Смесь отправляется в цилиндры агрегата.
3. При запуске в цилиндры подается искра, которая зажигает бензиново-воздушную смесь.
4. 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.

• 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.

Инверторный генератор — как устроен и работает

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:

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 переменного тока 220 вольт.

Помимо переменного напряжения, генератор выдает постоянный ток, который можно использовать для зарядки различных аккумуляторов, 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 синусоидальной формы. 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 промышленной частоты.

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 элементах IGBT или MOSFIT.

Для образования синусоиды используется принцип создания многократно повторяющейся периодичности широтно-импульсных модуляций. 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»;

6. запустить генератор ручной раскруткой с помощью шнура.

При первоначальном запуске двигателя кратковременно загорается лампочка перегрузки, а затем длительно — индикатор напряжения нормального режима, горение которого свидетельствует об оптимальных условиях работы.

После запуска двигателя генератор работает на холостом ходу и имеет оптимальные электрические параметры. Напряжение и частота, показанные на картинке, соответствуют нормальным величинам.

После проверки характеристик холостого хода подключаем нагрузку к генератору, например, используя мощный промышленный фен.

Мощность подключенного прибора не изменила напряжение и частоту на выходе устройства, а по индикации рабочего тока можно судить о потребляемой феном мощности.

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.

Рекомендации по безопасной эксплуатации

Инверторные генераторы относятся к аппаратуре, использующей микропроцессорные устройства 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.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник: nevinka-info.ru