Инверторный генератор принцип действия. отличие инверторного генератора от обычного. сравнение обычных и инверторных генераторов

Что считается обычным портативным генератором?

Говоря о портативном генераторе, люди обычно имеют в виду мобильные бензиновые или дизельный генераторы. Это наиболее часто покупаемые товары.

Обычный переносной генератор в основном представляет собой двигатель на топливе с генератором переменного тока, который имеет электрическую мощность. Три наиболее распространенных вида топлива, используемых для переносных генераторов, — это бензин, дизельное топливо и пропан.

Некоторые портативные генераторы являются гибридами. Это означает, что двигатель может работать на нескольких видах топлива — обычно это комбинация бензина и пропана.

Частота вращения коленчатого вала двигателя и соответствующая электрическая мощность являются ключевой характеристикой обычного портативного генератора. Обычный переносной генератор на топливе рассчитан на 3600 об / мин, чтобы генерировать 120 вольт и частоту 60 герц.

Тем не менее, один из главных недостатков большинства переносных генераторов, работающих на топливе, заключается в том, что машина не может поддерживать стабильные 3600 об / мин.

Постоянные изменения электрической мощности или высокие колебания — вот почему портативные генераторы на топливе не обеспечивают то, что называется «чистым электричеством».

Чистая энергия предпочтительна для чувствительных электрических устройств, таких как ноутбуки, камеры, мобильные телефоны и т. д. Неспособность удерживать постоянное напряжение при 3600 об / мин также является причиной того, что портативные генераторы на топливе так шумны.

В переносных генераторах, работающих на топливе, существует взаимосвязь между его топливным баком, мощностью и временем работы. В большинстве случаев, чем больше топливный бак, тем больше мощность и больше время работы.

Поскольку некоторые портативные генераторы могут вырабатывать более 10000 Вт энергии, вы можете себе представить, что это довольно большие и тяжелые генераторы. Несмотря на свои размеры и вес, большинство моделей по-прежнему портативны — большинство обычных моделей портативных генераторов имеют колеса и ручку.

Основные параметры генератора

Большинство пользователей, которые подобрали неудачную технику, ошиблись в правильном подборе номинальной мощности

Это может привести к нестабильной работе, но данный параметр является не единственным, на который стоит обращать внимание при выборе, какой генератор нужен для сварки. Для аппарата важны следующие данные:

• Номинальная мощность;
• Количество фаз питания;
• Резервная кратковременная мощность;
• Напряжение.

Все это должно совпадать с параметрами используемого генератора. Таким образом, без предварительного вычисления на совместимость не обойтись.

Выбор генератора

Если вы не знаете, как подобрать генератор для сварочного инвертора, то следует начать с типа двигателя, который в нем находится. Это основное различие, с которого следует начинать подбор. Удобство бензиновых двигателей. А также доступность топлива к ним бесспорна. Возможность работы при разных температурах, а также универсально делает их самым популярным вариантом. Но если вам приходится проводить длительные работы, то дизельные генераторы будут более подходящими.

Следующим параметром является мощность, сила тока, напряжения и прочие электрические характеристики. Когда покупатель задается вопросом, какой мощности нужен генератор для инверторной сварки, здесь нужно отталкиваться от мощности самого инвертора. Дело в том, что сильно слабая мощность генератора приведет к сбоям во время сварки, а слишком большая к перерасходу энергии.

Габариты на самом деле являются очень важным параметром. Удобство использования генератора на практике очень существенно влияет на частоту его применения. Современные инверторные модели являются компактными и экономными. Это приводит к снижению веса, так что управиться с ним можно самостоятельно или вдвоем. Также не возникает проблем при транспортировке. Естественно, что мощные аппараты, которые обладают широким диапазоном параметров, а также вместительным баком, не могут занимать мало места, так что при выборе габаритов нужно учитывать и этот фактор.

Когда люди интересуются как выбрать генератор для сварочного аппарата, они забывают об одном очень важном моменте. Ведь помимо сварочного аппарата им можно питать бытовые приборы дома в отсутствие электричества или другие инструменты для работы. Это предполагает, что техника должна быть универсальной и подходить для всех типов работы

Это предполагает, что техника должна быть универсальной и подходить для всех типов работы.

Помимо того, что двигатели могут различаться по типу используемого топлива, стоит еще разделит их по количеству тактов. Двухтактные применяются в бюджетных моделях. Это отличное недорогое решение, которое подходит для тех, кому нужно использовать генератор не очень часто. Двухтактные двигатели не справляются я длительными нагрузками. Но для дома нет большого смысла переплачивать, так что на простых генераторах такие моторы вполне уместны. Четырехтактный двигатель обладает большей стоимостью, но для профессионального использования его цена вполне оправдана. Он легко переносит длительные нагрузки и встречается в более серьезных генераторах.

Популярные модели

Выбирая, какой бензогенератор нужен для сварочного инвертора, можно ориентироваться на популярные проверенные модели:

• HUTER DY6500L;
• BRIMA LT 8000 B;
• ERGOMAX ER 5400;
• Fogo FH 7220 SE.

Бензогенераторы с функцией сварки

Бензогенераторы с функцией сварки – это многофункциональные устройства, отличающиеся способностью выдерживать большие нагрузки. Конструкция данного аппарата являет собой якорь, что вращается за счет внешнего привода.

Сварочный генератор – это тоже электростанция, но с более обширным диапазоном по части переносимых нагрузок. Он, преимущественно, используется для запуска сварки дугового типа. Однако упомянутая выше многофункциональность такой установки проявляется именно в том, что помимо питания для сварки с её помощью можно электрифицировать и обычные бытовые объекты.

Среди профессиональных направлений эксплуатации таких установок выделяется:

• Сварка труб;
• Монтаж металлоконструкций;
• Подключение автономных объектов к электроснабжению и т.д.

Сварочные генераторы портативного формата выделяются компактностью, мобильностью, оптимальной массой и относительной «бесшумностью» при эксплуатации. Эти качества позволяют применять подобные установки в полевых условиях (сварка, резка металла).

Различные модели таких устройств выделяют определенным физико-техническими характеристиками и эксплуатационными особенностями:

• Ручной или электрический пусковой привод;
• Широкий диапазон времени автономной работы;
• Определенный расход топливного ресурса;
• Шумовой уровень и прочие параметры.

Сварочные генераторы доминируют над простыми электростанциями, поскольку их характеристики при работе под нагрузкой в разы выше, да и в условиях мгновенной перегрузки они чувствуют себя лучше. В целом функционал этих установок более гибок в сравнении с простыми «бытовыми» аналогами.

Примеры моделей

Сварочный генератор Eisemann S6401:

• однофазный;
• мощность – 5 кВА;
• постоянная подача тока силой до 220А;
• инструмент сварки – штучный электрод.

Отлично подходит для сварки в местах, находящихся на удалении от центральной электрической сети. Отличается оптимальными габаритами, эксплуатационной надежностью и неприхотливостью по части сервисного обслуживания. Системы данной установки отлично защищены от возможных сбоев, что обеспечивает предельно долгий и стабильный эксплуатационный период даже на объектах с повышенным загрязнением и высокой интенсивностью труда (стройплощадки).

Электростанция Eisemann S6400:

• трехфазная переключаемая;
• сварочный ток до 220А;
• диаметр проволоки до 4мм.

Может работать в двух форматах:

• трехфазный – мощность до 6,2 кВА;
• однофазный – 3,7 кВА.

Стартер установки – ручной. Конструкция и механизмы отлично защищены от деструктивных факторов, что предполагает предельно долгий эксплуатационный период станции без необходимости дополнительного сервисного обслуживания.

Чем отличаются?

Ключевое отличие дизельного либо генератора инверторного типа от простого заключается в специфике соединения двигателя с электрогенератором: оно прямое, и такое решение является правильным. Инверторные агрегаты мобильны, для их питания используется бензин либо дизельное горючее, что весьма практично.

В отличие от обыкновенного электрического генератора, у инверторного продуцированный высокочастотный переменный ток не поступает непосредственно к потребителю.

Стабилизатор приводит в норму эксплуатационные характеристики. Затем постоянный ток посредством инвертора опять трансформируется в переменный, только уже очищенный, с отклонением амплитуды синусоиды не больше 2,5%.

В основном такое устройство практикуется в формате электрогенератора переменного либо постоянного электротока для обслуживания чувствительного электрического оборудования.

Классический бензогенератор

Принцип действия данной модели прост. Топливо углеродного типа поступает в классический мотор, способный работать на бензине или дизтопливе, что приводит в подвижное состояние вал. Последний объединяется с альтернатором. Данное устройство представляет собой электрогенератор, способный конвертировать механическую силу в электроэнергию посредством обмотки и магнитных элементов.

Обычный бензиновый генератор для домашнего использования лишен посредников, что позволяет вращать ротор с одинаковыми оборотами. При падении или повышении вращательного движения повышается или понижается производительность бензогенератора и объем вырабатываемого тока. В этом и заключается минус классического устройства, так как износ подвижных элементов неизбежен, что приводит к снижению оборотов с течением времени.

Также покупателям важно помнить о том, что устройства данного типа обладают дополнительным экономическим недостатком. Так при низкой загрузке, которая находится на уровне ниже номинального, начинается перерасход топлива

Особенно этот момент заметен, когда бензогенератор работает в подобном режиме на протяжении нескольких часов.

Классический вариант генератора

Схема мотор-генератор работает: бензиновый двигатель внутреннего сгорания вращает ротор с магнитами внутри статорной обмотки. На обмотке статора, с помощью возникающей ЭДС наводится переменный ток, который снимается для полезной нагрузки. В большинстве случаев осуществляется прямое соединение вала мотора с валом ротора, этим обеспечивается одинаковая скорость вращения. Изменения скорости оборотов приводит к нестабильности тока и напряжения на выходе.

Классическая конструкция генератора

Нестабильная скорость вращения вала двигателя внутреннего сгорания, может вызвать различные причины:

• некачественное топливо;
• износ отдельных элементов двигателя;
• неточная отцентровка валов и другие факторы.

Все перечисленные причины делают источник питания нестабильным, параметры тока и напряжения на выходе имеют скачки. Это отрицательно сказывается на работе бытовой техники, оборудование ломается, сокращается срок службы.

С точки зрения оценки, экономических показателей расхода топлива, оптимального режима эксплуатации, расчёты производятся с учётом полной нагрузки. При минимальной нагрузке длительное время работа будет экономически невыгодна, большой расход топлива при малом потреблении электроэнергии.

Классический пример такого варианта, когда в загородном доме всё электрооборудование рассчитано на максимальное потребление электроэнергии в 7кВт. При покупке обычного бензогенератора нужно исходить из максимально возможной потребляемой мощности. В холодное время года работа будет проходить в оптимальном режиме, учитывая, что подключены основные электроприборы:

• освещение;
• отопление (электрические тёплые полы);
• бойлер для нагрева воды и другие.

Особенности выбора бензогенератора

Многие покупатели задаются вопросом о том, какую установку выбрать – обычную или инверторную? Стоит заметить, что различия между бензогенераторами следует сочетать с поставленными целями. Инверторные модели отличаются от классических в том плане, что в процессе работы создается иное напряжение. Также разница лежит в дополнительных функциях, доступных пользователю. Перечислим некоторые из особенностей:

• В инверторном бензогенераторе ток отвечает заданным техническим показателям;
• При работе с бытовыми потребителями инверторное оборудование создает оптимальные эксплуатационные условия, исключая риск скачкообразного изменения напряжения;
• Инверторная станция отвечает за плавность запуска и снабжает потребителей сразу после отключения централизованного питания;
• Причиной спроса на инверторное оборудование остается качество работы устройств. Подобный бензогенератор оснащается микросхемами от европейских производителей, что приводит к увеличению рабочего ресурса;
• Продолжительность эксплуатации устройства при соблюдении установленных требований значительно превосходят ту же характеристику классических устройств;
• Дополнительное повышение производительности осуществимо при регулярной замене масла, а также сезонном техническом обслуживании узлов прибора.

Классический генератор

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

То есть, никаких посредников, поэтому очень важно, чтобы вращение вала, а соответственно и ротора, происходило при одинаковых оборотах. Снижение или увеличение скорости вращения приводит к снижению качества выработки электрического тока

Это и есть главный недостаток классического генератора¸ ведь со временем вращающиеся узлы и детали изнашиваются, что приводит в основном к снижению скорости вращения.

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

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

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

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

Классический бензогенератор

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

Каков принцип работы инверторных бензогенераторов?

Прежде чем осуществлять процесс по приобретению таких устройств, как инверторные бензогенераторы, следует, хотя бы в общих чертах иметь некоторое представление о его механизме работы.

Структурная схема инверторного бензогенератора

Основными элементами бензиновых генераторов инверторного типа являются двигатель, небольшой процессор, осуществляющий управление всей работой данного агрегата, всевозможные преобразователи и выпрямители.

Коротко описать механизм работы данного устройства можно следующим образом:

1. Производятся процессы по вырабатыванию переменного тока высокой степени качества;
2. При помощи выпрямителя осуществляется процесс преобразования данного тока в ток постоянного характера;
3. Идет процесс по накоплению тока в аккумуляторных устройствах;
4. При помощи самого инверторного устройства производится процесс преобразования  в переменный ток, который обладает необходимыми параметрами по своей частоте и напряжению.

Полученный в итоге ток переменного свойства идет на потребление конечного пользователя. Благодаря такому механизму своего устройства данный агрегат способен давать достаточно стабильное по своим параметрам напряжение, что дает возможность осуществить процесс подключения довольно чувствительных по своим показателям приборов, работающих от электричества.

Осуществление всей работы производится в автоматических режимах. Вследствие осуществления постоянного контроля автомата за уровнями количества масла и топлива, а также контролированием режимов работы самого двигателя, в значительной мере происходит понижение степени затратности топлива, тем самым значительно понижаются финансовые расходы.

Кроме того, для осуществления защиты данного бензогенератора от возможности сильного перегрева, в данное устройство вмонтирована отличная система по воздушному охлаждению. В случае осуществления понижения нагрузок производится автоматический перевод агрегата в режим экономной работы, что значительным образом позволяет снизить процессы износа инверторного бензогенератора, тем самым повысить долговечность работы устройства.

Многие люди думают, что данное устройство слишком сложное, для того чтобы производить ремонтные работы самостоятельным образом. Но тем, кто достаточно хорошо знаком с двигателями автомобилей, вполне по силам самостоятельный ремонт инверторных бензогенераторов.

Распространенные заблуждения

Генератор тока переменного

Самым распространенным заблуждением, которое всячески поддерживается производителями инверторных генераторов, является якобы плохая форма выходного напряжения.

Во-первых, напряжение со статора генератора без подключения всякого рода полупроводниковых преобразователей, наоборот, имеет идеальную синусоиду. Это обусловлено самим принципом работы электрических машин. Достаточно вспомнить, что большинство электростанций, гидравлических, тепловых, атомных, то есть основанных на преобразовании механической энергии в электрическую, работают по совершенно одинаковому принципу с домашней электростанцией. А вот полупроводниковые элементы имеют нелинейную характеристику, и получение строгой синусоиды при помощи полупроводниковых преобразователей, в том числе инверторов, требует больших технических ухищрений.

Во-вторых, большинство современных потребителей используют встроенные импульсные источники питания, которым не важны форма и частота напряжения (в разумных пределах), поскольку первое, что содержит схема блока питания, – это выпрямитель и фильтр. Таким потребителям, как утюги, электрочайники и электроплиты, вообще все равно, какое напряжение подается на вход. Единственные устройства, которым важны частота и форма напряжения питания, – асинхронные двигатели и трансформаторы.

Второе распространенное заблуждение связано со сложностью конструкции инверторных генераторов. Здесь можно сказать, что это касается, главным образом, лишь изделий малоизвестных производителей, которые предлагают дешевое оборудование. Ведущие фирмы отработали схемные решения инверторов до совершенства, используют только качественные комплектующие и совершенные линии сборки. Электронная схема блока управления и контроля инверторных устройств защищена от воздействия влаги и пыли, поэтому хорошие устройства выходят из строя крайне редко и при соблюдении рекомендованных требований могут прослужить достаточно долго.

Что касается поломок двигателей внутреннего сгорания, то в большинстве конструкций используются уже давно обкатанные приводы, имеющие высокую надежность и долговечность. При условии использования требуемых и качественных горюче-смазочных материалов, регулярном техническом обслуживании (замена фильтров, свечей зажигания) выход из строя двигателей маловероятен.

Как было показано, от правильной формулировки требований зависит, какой конструкции устройства отдать предпочтение. Оба типа имеют свои области применения, преимущества и недостатки, но зачастую могут быть взаимозаменяемы, поэтому нельзя категорически утверждать, что же все-таки лучше. В настоящее время, пока цены на инверторные устройства не снизятся до разумных пределов, большая часть покупателей ориентируется на привычные устройства, которые используют бензиновый двигатель с генератором переменного тока и простейшей схемой управления.

Технические возможности инверторных аппаратов

Любой инвертор, являясь сварочным аппаратом, служит для того, чтобы обеспечивать розжиг сварочной дуги и поддерживать ее горение в стабильном состоянии. За счет особенностей своей конструкции инверторный аппарат отлично справляется с такой задачей. Кроме основной функции, современные модели инверторов наделены рядом дополнительных опций, делающих их использование максимально удобным и комфортным. Сюда относятся:

• «Горячий старт» (данная опция позволяет быстрее зажигать сварочную дугу, что осуществляется за счет подачи на электрод дополнительного электрического импульса);
• «Форсаж дуги» (эта функция предполагает, что при резком приближении электрода к поверхности свариваемых деталей автоматически возрастает сила сварочного тока, что препятствует залипанию электрода в такой ситуации);
• «Антизалипание» (данная опция работает следующим образом: при залипании электрода к нему перестает подаваться электрический ток; начинает он поступать только тогда, когда электрод оторван от поверхности соединяемых деталей).

Передняя панель сварочного инвертора «БИМАрк-170»

Некоторые модели инверторных аппаратов также оснащены индикаторами перегрева и опцией автоматического отключения в том случае, если перегрев все-таки произошел. Эта полезная функция предохраняет такое дорогостоящее устройство, каким является инвертор, от перегорания и, как следствие, от затратного ремонта.

Принцип работы классического генератора

Чтобы выбрать нужный генератор из двух типов, важно знать принцип их работы и преимущества. Работа обычного генератора заключается в том, что бензиновый или дизельный двигатель раскручивает ротор с обмотками в магнитном поле, в результате чего вырабатывается переменный ток

Классический генератор

Обороты двигателя, с которым напрямую соединен ротор, меняются в зависимости от нагрузки. У генератора со значительным изменением оборотов, износ вращающих узлов и деталей увеличивается, что приводит к снижению оборотов вала двигателя. Следующие недостатки классического генератора также снижают его эффективность.

Генератор классического варианта при уменьшении нагрузки потребляет такое же количество топлива, как при номинальном режиме. Также в условиях сильно меняющихся оборотов на узлах поршневой группы появляется сажа, что затрудняет теплоотдачу и приводит двигатель к преждевременному износу.

Принцип работы классического генератора

В инструкции на изделие можно встретить запрет работы электрогенератора обычного варианта при нагрузке ниже 25%. Мощность классического электрогенератора нужно подбирать под нагрузку так, чтобы он работал на 80% от максимальной мощности, при неизменной нагрузке.

Только так вы продлите срок службы генератора и повысите его эффективность. Положительным моментом такого типа электрогенератора является его невысокая стоимость. Продлить время эксплуатации электрогенератора можно также, если периодически давать на него полную нагрузку и регулярно проводить профилактические работы.

Разновидности

Классификация электрогенераторов учитывает их номинальную мощность:

• Бытовые (0,5 — 5 кВт) — небольшие электрические станции, которые предназначены для питания бытовой электротехники, осветительных устройств и инструментов. Такие агрегаты отличаются компактной конструкцией и небольшим весом, что значительно упрощает процесс их транспортировки.
• Синхронные (5 — 10 кВт) — надежные и универсальные источники электрического тока, которые находятся на том уровне мощности, который позволяет и питать бытовые электрические приборы и являться источником электроэнергии для сварочного оборудования. Такое устройство способно снабжать электричеством частный дом или участок.
• Сварочные (4-20 кВт) — полноценный технический комплекс, который состоит из генераторной установки и инвертора. На рынке представлены как стационарные модели электрогенераторов для сварки, так и передвижные станции.

Рассчитать необходимую для вашего сварочного аппарата мощность достаточно просто. Для начала необходимо найти на корпусе или в инструкции устройства для сварки его предельный уровень потребления тока I max (например 21 Ампер), умножаем это число на напряжение (220 Вольт) и получаем 21*220=4600. К этому числу необходимо прибавить запас мощности в 30%, в итоге для питания сварочного аппарата с потреблением 21 А, понадобится генератор на 6000 Вт (6 кВт).

Классический вариант генератора

Схема мотор-генератор работает: бензиновый двигатель внутреннего сгорания вращает ротор с магнитами внутри статорной обмотки. На обмотке статора, с помощью возникающей ЭДС наводится переменный ток, который снимается для полезной нагрузки. В большинстве случаев осуществляется прямое соединение вала мотора с валом ротора, этим обеспечивается одинаковая скорость вращения. Изменения скорости оборотов приводит к нестабильности тока и напряжения на выходе.

Классическая конструкция генератора

Нестабильная скорость вращения вала двигателя внутреннего сгорания, может вызвать различные причины:

• некачественное топливо;
• износ отдельных элементов двигателя;
• неточная отцентровка валов и другие факторы.

Все перечисленные причины делают источник питания нестабильным, параметры тока и напряжения на выходе имеют скачки. Это отрицательно сказывается на работе бытовой техники, оборудование ломается, сокращается срок службы.

С точки зрения оценки, экономических показателей расхода топлива, оптимального режима эксплуатации, расчёты производятся с учётом полной нагрузки. При минимальной нагрузке длительное время работа будет экономически невыгодна, большой расход топлива при малом потреблении электроэнергии.

Классический пример такого варианта, когда в загородном доме всё электрооборудование рассчитано на максимальное потребление электроэнергии в 7кВт. При покупке обычного бензогенератора нужно исходить из максимально возможной потребляемой мощности. В холодное время года работа будет проходить в оптимальном режиме, учитывая, что подключены основные электроприборы:

• освещение;
• отопление (электрические тёплые полы);
• бойлер для нагрева воды и другие.