Чем инверторный генератор отличается от обычного. Инверторные генераторы

Youtube

Инверторный генератор имеет принцип работы, несколько отличный от других своих аналогов. Переменный ток выпрямителем преобразуется в постоянный, после чего происходит сглаживание пульсаций емкостными фильтрами. Далее с помощью мощных ключей (мостовая схема из транзисторов или тиристоров) ток вновь преобразуется в переменный. Высокое качество выходных параметров обеспечивается не только сглаживанием пульсаций, но и системой управления с цепями обратных связей.

Как устроен инверторный генератор , можно посмотреть на примере любой его модели. Механика прибора внешне довольно стандартна: обычно представляет собой бензиновый или дизельный двигатель, соединенный с электрогенератором напрямую (без муфты). Эти два основных агрегата монтируются на раме и закрываются шумоизолирующим кожухом. Здесь же располагается топливный бак и система запуска — электрическая или ручная.

Чем отличается инверторный генератор от классического? Наличием первичного альтернатора, который на самом деле ничто иное, как самый обычный генератор переменного тока, довольно грубого. У такого генератора при работе двигателю сразу задаются самые высокие обороты без учета сетевой нагрузки, т. е. затрачивается максимально возможное количество топлива и производится наивысший шумовой фон.
Отличие инверторного генератора заключается в другом типе альтернатора и выработке чистого переменного тока. Это отражается на уменьшении массы и габаритов установки. Кроме того, он позволяет двигателю менять частоту вращения, что уменьшает расход горючего и уровень шума.

Плюсы и преимущества генератора инверторного

Инверторный генератор имеет немалые преимущества по сравнению с обычным устройством:

отличается более экономичным режимом работы за счет инверторной системы зажигания и автоматической регулировки оборотов двигателя в зависимости от нагрузки;
прямое соединение генератора с двигателем, что снижает вес и габариты установки почти в два раза;
пониженный уровень шума за счет специальной конструкции шумопоглощающего кожуха и эффективных глушителей;
обладает высокими экологическими характеристиками благодаря современной, высокоэффективной системе улучшенного сгорания топлива, уменьшающей вредные выбросы до минимума.

А что говорят потребители?

Отзывы инверторный генератор получает самые разные. Отчасти это связано с тем, что некоторые люди не учитывают определенное назначение и специфику прибора: обеспечение привередливых потребителей тока качественной ее разновидностью — агрегат не предназначен для простой выработки электрической энергии. Для этого существуют стандартные генераторы. Отзывы специалистов об инверторных генераторах всегда находятся в сфере положительных значений.

Бензиновый генератор является одним из самых удобных вариантов обеспечения автономного электроснабжения. Универсальность большинства моделей позволяет использовать их и как резервный источник (кратковременная работа), и как временный (постоянная работа).

Основные узлы генератора

Генератор любой конструкции и мощности можно воспринимать как 2 ключевых узла:

двигатель, обеспечивающий выработку механической энергии;
альтернатор, который преобразует энергию вращения в электрическую.

Оба узла влияют на мощность, шумность, степень автономности и другие параметры устройства. Однако именно альтернатор определяет эффективность перевода одного типа энергии в другой, то есть эффективность генератора в целом.

И вот тут мы узнаем, что альтернаторы бывают двух типов: стандартные и инверторные. Рассмотрим, чем отличается инверторный бензогенератор от обычного?

Как они работают?

Стандартный альтернатор, в упрощенном виде, представляет собой набор медных катушек, посредством которых и производится преобразование энергии вращения в электричество. Работа стандартного альтернатора характеризуется периодическими изменениями частоты тока (незначительными, но достаточными для нарушения работы точной электроники).

Кроме того, стандартный альтернатор эффективно работает при максимальных оборотах двигателя, независимо от оптимальной нагрузки в сети. Это приводит к перерасходу топлива, повышенному уровню шума и ускоренному износу двигателя.

С другой стороны, стандартный альтернатор характеризуется низкой стоимостью и широкой доступностью.

Инверторные альтернаторы имеют более сложную конструкцию и немного другой принцип работы. Зачастую, это выражается в наличии дополнительных этапов на пути тока к потребителям:

Получение механической энергии за счет вращения двигателя;
Преобразование механической энергии в переменный ток;
Преобразование переменного тока в постоянный;
Обратное преобразование с получением переменного тока высокого качества.

Именно последние 2 этапа определяют специфику инверторных генераторов. Они позволяют им выдавать очень стабильный ток с минимальным разбросом частоты. Кроме того, инверторный альтернатор более эффективно взаимодействует с двигателем, что позволяет снижать обороты при умеренном потреблении. Отсюда экономия топлива, низкий уровень шума и возможность уменьшить габариты устройства.

Благодаря стабильности работы, инверторный генератор можно подключать к компьютерам и другой сложной технике.

Однако такие генераторы являются более дорогими по сравнению со стандартными моделями. Кроме того, отсутствуют инверторные генераторы высокой мощности. Какой вариант лучше?

Ответ на вопрос, какой бензогенератор лучше: инверторный или обычный, зависит от специфики ситуации. Если есть вероятность, что генератор будет питать сложную электронику в бытовых условиях (дома или на даче), то инверторные модели лучше. Если же речь идет об освещении или о необходимости запитать энергоемкое оборудование, то лучше будут стандартные генераторы в силу дешевизны и наличия мощных моделей.

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

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

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

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

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

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

Конструктивные особенности инверторного генератора

Инверторные генераторы состоят из:

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

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

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

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

Принцип действия

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

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

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

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

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

Применение

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

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

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

Режимы применения генераторов с преобразователями:

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

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

Запуск двигателя

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

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

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

Поставить дроссель на «запуск».

Ручку топливного крана поставить в положение «открыто».

Произвести запуск двигателя шнуром вручную.

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

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

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

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

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

Выбор

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

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

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

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

Многие устройства весьма требовательны к качеству напряжения питания, главным образом, к стабильности его номинала. Это в первую очередь относится к импортным моделям, которые с нашими сетями работают или некорректно, или вообще отключаются, так как срабатывает защита. Примеров много – отопительные котлы, ПК, телевизионные приемники, циркуляционные насосы и другие образцы бытовой техники.

Следовательно, данный аспект приходится учитывать, определяясь с выбором автономного источника питания. Разберемся, какой из генераторов для дома лучше – инверторный или обычный.

В частном секторе по ряду причин более распространены . По своему конструктивному исполнению такие мини-электростанции практически ничем не отличаются от обычных аналогов.

Разница лишь в электронике, точнее, в принципе получения напряжения на выходе установки. Собственно, это и является критерием оценки, какой из генераторов лучше.

Особенность инверторных моделей генераторов

В генераторах этого типа ток (~ напряжение) не поступает сразу на выходные клеммы. Он сначала выпрямляется, то есть трансформируется в постоянный, который заряжает АКБ, встроенную в схему. Далее – на инвертор, на выходе которого получаются стабильные 220/50. Рисунок все наглядно поясняет.

Сравнение отличительных свойств генераторов

Обычные модели

Большой выбор агрегатов по мощности.
Надежность генераторов. Это понятно – чем проще устройство любой установки, тем меньше с ней возникает проблем.
Более низкая цена по сравнению с инверторными аналогами. К примеру, стоимость обычной модели на 1,2 кВт лежит в пределах 14 260 – 16 180 рублей (в зависимости от изготовителя и серии).

Нестабильность вырабатываемого напряжения с некоторым (со временем) снижением его номинала. Основная причина – в постепенном износе деталей, что отражается на скорости вращения ротора. Она уменьшается. Поэтому при эксплуатации обычного генератора приходится периодически повышать обороты, а это – дополнительный расход горючего.
Такие модели требуют оптимальной нагрузки. Кстати, редко кто обращает внимание на этот момент, выбирая генератор в обычном, традиционном исполнении. В первую очередь, из-за незнания специфики его работы. Если внимательно ознакомиться с инструкцией от производителя (а это практически никто не делает ни в точке продаж, ни дома), то станет ясно, что все его параметры соответствуют определенным условиям эксплуатации. А именно – минимальная нагрузка – 25%. Это предел. Допускается лишь несколько часов в течение года, не более того. Если же она систематически меньше, то снижается срок пригодности агрегата (безремонтный). А вот расход топлива будет больше расчетного.

К примеру, если общая мощность потребителей на линии 2,2 кВт, а самого генератора – 4, то и «кушать» топливо он будет именно из расчета на четыре. То есть, практически наполовину установка работает вхолостую. На практике обычно так и происходит – регулярный «недозагруз».

К повышенному расходу приводит и скопление продуктов сгорания (сажи) внутри двигателя, то есть снова всплывает проблема преждевременного обслуживания и ремонта.

Получается, что некорректно выбранная нагрузка на обычный генератор чревата целым «пакетом» проблем. Следовательно, экономя на его стоимости, хозяин в перспективе теряет на горючем и зап/частях. И часть своего свободного времени тоже. Насколько это оправдано, судить вам, читатель. Особенно если учесть, что генератор приобретается для систематического (а то и постоянного) использования в течение многих лет.

Инверторные модели

Экономичность. Нет необходимости увеличивать скорость вращения вала двигателя. Она влияет лишь на время заряда батареи. Этим достигается оптимизация расхода топлива.
При изменении нагрузки номинал напряжения на выходе остается постоянным. Такая стабильность обусловлена наличием электронной схемы преобразователя.
Бесшумность. Для инверторного генератора не нужно выбирать место так, как для обычной модели. Даже установленный в соседней подсобке, через тонкую перегородку, он не будет мешать домочадцам.
Компактность и малый вес. Инверторный генератор можно легко переустановить в пределах дома или участка, перевезти на расстояние (к примеру, на дачу). То есть, в отличие от агрегатов обычных, такие установки являются мобильными.

Высокая стоимость. Инверторный генератор на 0,7 кВт обойдется порядка 18 580 рублей. Соответственно, более мощные модели – еще дороже. К примеру, на 5 кВт – около 86 000. Разница с обычными генераторами ощутимая.
АКБ – составная, причем несъемная часть инвертора. Если она выйдет из строя, заменить ее не получится.
Инверторный генератор нельзя купить на перспективу. Он подбирается под определенную нагрузку. Ее последующее повышение (включение дополнительных потребителей) приведет к тому, что разряд аккумулятора будет происходить быстрее. Значит, придется ждать до окончания процесса зарядки, менять режим работы. Насколько это удобно?
Ограничение модельного ряда по мощности. Если просмотреть сайты производителей, дилеров и интернет-магазинов, то инверторные генераторы более чем на 6 кВт не встречаются. Хватит ли такой установки для обеспечения всех потребностей собственников в эл/энергии?

Вывод

Для организации резервного (аварийного) освещения, эл/снабжения строй/площадок или зданий, в которых нет сложной электронной аппаратуры, лучше приобретать генератор, собранный по классической схеме. Или, как его называют, обычный. В подобных ситуациях повышенных требований к качеству напряжения никто не предъявляет, а учитывая более низкую стоимость таких эл/станций, они являются оптимальным вариантом.
А вот для подключения к электрической схеме жилого дома, буквально напичканного различными бытовыми приборами, лучше остановить выбор на установке инверторного типа. Плюсы подобных генераторов обозначены, поэтому комментировать данную рекомендацию, в принципе, не имеет смысла. Главное – сделать точные расчеты по мощности.

Полезный совет

Если загородный дом большой, и необходимо обеспечить эл/энергией не только его, но и приусадебный участок, надворные постройки, то имеет смысл комбинировать. То есть сделать разводку линий. Одни подключить к обычному генератору, другие – к инвертору. При грамотном составлении схемы электроснабжения можно оптимизировать расходы и получить стабильное напряжение в тех цепях, где это необходимо в зависимости от специфики нагрузки.

Современная промышленность в области электротехники предлагает сегодня массу различного генераторного оборудования, которое отличается ни только ценой, но и принципом по которому происходит генерация электроэнергии. Поэтому, когда речь заходит о покупке или аренде мобильной генераторной технике, у многих может возникнуть вопрос по этому поводу, а также желание сравнить преимущества техники разных типов, в данном случае инверторных и обычных генераторов, построенных по классической схеме.

Особенности и преимущества «классического» генератора

Обычный генератор с классической схемой генерации электроэнергии - это устройство, которое использует углеводородное топливо в качестве основного источника энергии, которая механическим путем преобразуется в электрическую.

Топливо (газ, бензин, дизельное топливо) используется для приведения в движение двигателя, который непосредственно соединяется с альтернатором (электрогенератором переменного тока). Альтернатор преобразует механическую энергию двигателя в электрическую за счет системы постоянных магнитов и обмотки ротора.

Качество вырабатываемой электроэнергии напрямую зависит от стабильности работы двигателя, поэтому он должен вращаться с постоянной скоростью. В этом и состоит основной недостаток конструкции такого генератора. Обычный генератор может быть очень неэффективен, в зависимости от режима работы.

Основная проблема - это высокий расход топлива при неполной загруженности, особенно при длительной эксплуатации в этом режиме. Данный факт необходимо учитывать, потому как аренда дизельного генератора или его покупка, в конечном счете, может оказаться весьма дорогостоящим удовольствием во время эксплуатации. По этой причине необходимо подбирать генератор строго по мощности нагрузки.

Другими словами, когда вы используете арендованный генератор мощностью 7 кВт на даче или пикнике, чтобы смотреть телевизор или слушать музыкальный центр, то вы расходуете большое количество топлива с невероятно низкой эффективностью.

Однако только неэффективным расходом топлива проблемы не ограничиваются. У обычных генераторов существует и другая проблема. Которая заключается в образовании сажи в двигателе при эксплуатации оборудования на неполной загруженности, что приводит к преждевременной необратимой поломке двигателя.

Многие производители явно указывают в инструкции по эксплуатации, что нагружать генератор меньше 25% строго запрещается, также приводится и время в течение которого генератор может эксплуатироваться в таком режиме (обычно указываются часы в год). Надо сказать, что это основная причина большого числа жалоб от покупателей, которые сводятся к тому, что бытовой генератор работает год-полтора, а потом приходится покупать новый (инструкции толком мало кто изучает досконально).

Не смотря на описанные минусы у генераторов классической схемы производства электроэнергии есть одно неоспоримое преимущество, которое оставляет далеко позади своих более технологичных собратьев. Это преимущество заключается в практически неограниченных возможностях по спектру мощностей, а также невероятно высокой надежности и долговечности при использовании на полную мощность и регулярным проведением ТО. При этом стоимость обычного генератора значительно меньше инверторного той же мощности.

Особенности и преимущества инверторного генератора

Инверторный генератор - это также генератор переменного тока (дизельный или бензиновый), но принцип выработки электроэнергии у него значительно отличен от классической схемы. Инверторный генератор не выдает электроэнергию напрямую, а накапливает ее в аккумуляторной батарее, которая встроена в конструкцию устройства.

Принцип работы инверторного генератора следующий: сначала альтернатор производит переменный ток высокой частоты и преобразует его в постоянный с использованием силовой электроники и заряжает им батарею. На следующем этапе электроэнергия из батареи преобразуется при помощи инвертора в электроэнергию переменного тока нужного напряжения и частоты (220В / 50Гц).

Благодаря такой схеме получения электроэнергии инверторный генераторы крайне эффективны в вопросе расхода топлива. Вся суть в том, что данному генератору нет необходимости поддерживать точно заданную скорость вращения двигателя. Поэтому при малых нагрузках и топлива расходуется гораздо меньше. Также это позволяет делать конструкцию устройства более легкой и компактной, так как можно использовать двигатель меньших размеров и мощности. Другое важное преимущество - это практически бесшумная работа устройства по сравнению с обычными генераторами.

К недостаткам инверторных генераторов можно отнести цену, которая значительно превышает выше стоимости обычных «классических» генераторов, а также особенность конструкции, в которой используется аккумуляторная батарея, установленная без возможности замены, и имеющая ограничение емкости.

Наличие батареи означает, что краткосрочное подключение мощных потребителей (например, микроволновой печи), или долгосрочное подключение маломощных устройств, (например ламп освещения или телевизора) может быть произведено только к генератору с батареей необходимой емкости: в противном случае аккумулятор не будет успевать заряжаться. Комфортное использование «неподходящего» генератора не возможно, так как возникнет необходимость в отключении нагрузки и ожидания, пока батарея вновь зарядится.

Какой генератор выбрать?

Если есть потребность в постоянном электроснабжении устройств высокой мощности, то наилучшим решением будет приобретение или аренда обычного дизельного генератора.

Также необходимо отметить, что в ряду инверторных моделей отсутствуют устройства мощностью выше 6 кВт. Поэтому, если суммарная мощность подключаемой нагрузки приближается или значительно больше этого значения (например, для среднего коттеджа требуется дизельный генератор 30 кВт), то лучше выбрать обычный генератор мощностью. В этом случае бесперебойное электроснабжение будет гарантированно.

Если остро стоит потребность в электроснабжении маломощных устройств и при этом необходима мобильность генератора, а также требуются низкие шумовые характеристики при работе устройства, то инверторный генератор - это идеальный вариант.