Принцип работы инверторного генератора построен на применении инверторной системы. В первую очередь она включает в себя контроль широтно-импульсной модуляции, которая способна производить электроэнергию очень хорошего качества. Все это стало возможным благодаря налаженному выходному напряжению со стабильной частотой.

Действие инверторного генератора начинается с работы выпрямителя, который вырабатывает постоянный ток из переменного. Далее происходит очистка пульсации, которая стабилизируется специальными фильтрами. Затем переменный ток начинает возникать в мостовой схеме с помощью транзисторов, а также специальных ключей. В некоторых электростанциях дополнительно используются тиристоры. Параметры выходного тока контролируются на всех участках. В результате частота всегда будет стабильной. Параметры цепей обратной связки управляются системой инверторного генератора.

Внутреннее устройство

Мультиполярный генератор инверторного типа состоит из двух частей. Первый блок включает в себя ротор с трехфазной сетью, который работает как постоянный магнит в системе и дополнительно имеет статор. Вторая часть мультиполярного генератора называется блоком инвертора. Он состоит из выпрямителя, фильтра, а также преобразующей цепи, которая выдает в результате переменное напряжение. Мониторинг процесса производится микрокомпьютером.

Работа генератора

При запуске генератора ротор сразу начинает быстро набирать обороты. Вращение происходит непосредственно возле статора. В итоге вырабатывается трехфазный переменный ток. Далее он направляется в блок инвертора, где проходит через цепь выпрямления, которая выравнивает напряжение и стабилизирует его выходные показатели. Преобразующая цепь делает напряжение синусоидальным. В результате из блока инвертора выходит переменный ток. Микрокомпьютер отвечает за сигнал частоты тока и выдает параметры напряжения.

Инверторный генератор: отзывы и преимущества

Инверторные бензиновые электростанции имеют ряд преимуществ. В первую очередь это экономия ресурсов. Система зажигания, которая установлена в инверторных генераторах, способна в значительной мере экономить топливо. Это происходит благодаря продуманной системе контроля, которая полностью автоматизирована. При увеличении нагрузки на генератор обороты двигателя будут увеличиваться. Когда нагрузки небольшие, электростанция уменьшает обороты, и снижается. В итоге экономный режим способен уберечь систему от перегрузок на инверторный генератор. Отзывы об этой функции только положительные.

Второе преимущество инверторных генераторов заключается в типе соединения системы с двигателем. Прямое подсоединение с мотором генератора исключает дополнительную установку маховика. В конечном итоге это сказывается на массе и размерах электростанции. Без маховика генератор весит значительно меньше, что облегчает его транспортировку, а небольшие размеры аппарата позволяют устанавливать его в практически любом месте.

Все современные бензиновые электростанции на инверторной основе обладают воздушным охлаждением двигателя. Благодаря ему мотор выдерживает большие нагрузки на протяжении длительного времени. Кожух для шумопоглащения позволяет в непосредственной близости с людьми устанавливать инверторный генератор. Отзывы покупателей говорят о превосходстве такого аппарата перед дизельными электростанциями, которые работают гораздо громче. Некоторые модели инверторных генераторов имеют двойную систему шумопоглащения. Такой кожух способен уменьшить звук до минимума даже в мощных электростанциях.

Также следует отметить экологичность инверторных генераторов. Система сгорания топлива налажена в электростанции таким образом, что выбросы в атмосферу от ее работы незначительны. В результате окружающая среда не страдает, и люди, не нанося вред своему здоровью, могут безопасно использовать инверторные генераторы для дома.

Конструкции инверторных генераторов

В большинстве случаев инверторные генераторы для дома имеют прочный корпус. Это связано с тем, что конструкции электростанции рассчитаны на частые транспортировки и перемещения. Все узлы и детали генератора надежно защищены в конструкции. В то же время все они легкодоступны для комфортного обслуживания.

Генераторы "Huter"

Компания "Huter" очень популярна и считается в наши дни надежным производителем инверторных генераторов. Их отличие от других производителей заключается в низком расходе топлива даже при высоких нагрузках. За час непрерывной работы уходит не более одного литра бензина. Наиболее популярной моделью компании считается инверторный генератор "Huter DN 2100". данной электростанции находится на уровне 1700 Вт. При частоте в 50 Гц генератор выдает мощность в 2,1 кВт. Оснащена данная модель одноцилиндровым четырехтактным двигателем с ручным запуском. Скорость оборотов доходит до 5000 в минуту. Воздушная система охлаждения позволяет выдерживать большие нагрузки. Габариты электростанции небольшие, и все это при весе в 18 кг. Многие уже успели оценить немецкое качество и сделать выводы.

Инверторные генераторы компании "Hyundai"

Инверторные генераторы компании "Hyundai" выделяются своей надежностью. Они способны долгое время обеспечивать электричеством строительные площадки или промышленные объекты. Среди многих моделей компании выделяют инверторный генератор ""Hyundai HY 1000si", который славится своими стабильными параметрами напряжения. Вдобавок он имеет интересный дизайн и небольшие размеры. Номинальная мощность данного агрегата равняется 0,9 кВт. При максимальной мощности в 1,0 кВт генератор имеет частоту 50 Гц. Для комфортного управления предусмотрен удобный дисплей. Шумоизоляция находится на высоком уровне, что позволяет применять его рядом с жилыми домами. Система охлаждения двигателя - воздушная. Вес генератора всего 13 кг. Из особенностей данной модели можно выделить электронный контроллер, который имеют не все генераторы бензиновые. Цена "Hyundai HY 1001000si" составляет 14500 руб.

Инверторные генераторы "Weekender"

Инверторные генераторы "Weekender" в последнее время стали очень популярными. Среди множества моделей данной компании наибольшим спросом пользуется электростанция "Weekender Х950". Данный бензиновый генератор имеет компактные размеры и довольно интересный дизайн. Такая электростанция способна снабжать помещения электричеством на протяжении длительного времени.

Широкое применение эта модель нашла в строительной сфере. На промышленных объектах она может легко устанавливаться, и ее обслуживание довольно комфортное. Для успешной работы предусмотрены различные режимы контроля системы, который имеет инверторный генератор. Отзывы покупателей говорят о наличии удобных датчиков, позволяющих избежать любых перегрузок. Регулировка оборотов двигателя - цифровая и может гарантировать точную настройку. Вместительность бака позволяет использовать генератор на протяжении длительного времени. Расход топлива у данной модели небольшой, поэтому она очень экономична.

Максимальная мощность электростанции составляет 0,95 кВт. В автономном режиме аппарат способен проработать свыше 4 часов. При номинальной мощности в 0,7 кВт частота тока равняется 50 Гц. находится на отметке в 230 В, и это считается очень высоким показателем по сравнению с аналогичными генераторами. Двигатель у данной модели одноцилиндровый четырехтактовый, который оборудован воздушным охлаждением. Система пуска выполнена в виде ручного стартера.

Шумоизоляция также находится на довольно высоком уровне. Защитный кожух позволяет устанавливать инверторный генератор вблизи людей. На расстоянии 10 метров генератор выдает только 58 Дб. Вес данной модели составляет 8,5 кг при длине в 395 мм. Этим могут похвастаться не все генераторы бензиновые. Цена "Weekender Х950" составляет 23400 руб.

Инверторные генераторы компании "Fubag"

Компания "Fubag" известна по всей Европе своими бензиновыми инверторными генераторами. Все они рассчитаны на обеспечение электричеством небольших помещений. Данная компания производит очень компактные и бесшумные модели. Инверторные генераторы "Fubag" отлично подходят для частных домов, дач, гаражей и сараев. К недостаткам данных электростанций можно отнести небольшую мощность, которая не позволяет использовать их длительное время. Для крупных строительных площадок или промышленных объектов они не подходят.

Наиболее интересной моделью компании считается электростанция "Fubag TI 2600". Максимальная мощность данного агрегата - 2,6 кВт. Выходное напряжения генератора равняется 230 В при номинальной мощности в 2,3 кВт. На расстоянии в 10 метров "Fubag TI 2600" выдает всего 65 Дб. При частоте в 50 Гц альтернатор имеет силу тока в 10 А. Четырехтактный двигатель оснащен системой воздушного охлаждения. Запуск электростанции производится вручную. В наличии имеется датчик уровня масла, однако отсутствуют стабилизатор напряжения и блок автозапуска. Объем топливного бака всего лишь 4,6 литров, что не позволяет долго использовать данный инверторный генератор. Цена "Fubag TI 2600" составляет 33412 руб.

Инверторные генераторы компании "DDE"

Бензиновые инверторные генераторы компании "DDE" - это надежные источники электричества. Чаще всего их применяют для частных домов. Они способны длительное время поддерживать освещение помещения, если пропало электричество. Особое внимание компания "DDE" уделяет компактности устройств, однако есть и большие мощные электростанции. Инверторный генератор "DDE DPG1001Si" отлично подходит для небольшого дачного участка, где нет электричества. Максимальная мощность устройства 1 кВт. При выходном напряжении в 230 В генератор имеет номинальное напряжение на уровне в 0,9 кВт. Отличие данной модели заключается в наличии электронного стабилизатора напряжения, однако блок автозапуска не встроен. Альтернатор в системе однофазный и выдает частоту тока на уровне 50 Гц. Четырехтактный двигатель оснащен системой воздушного охлаждения. Запуск генератора производится вручную. Объем топливного бака - только 2,8 литров, но расход у генератора небольшой. Весит данная модель только 15 кг при длине в 450 мм. Шумозащитный кожух в наличии, и можно комфортно использовать данный инверторный генератор. Цена "DDE DPG1001Si" составляет 32121 руб.

Генератор "DDE DPG2101i"

Производятся они в Китае и отличаются своим отменным качеством. В качестве топлива можно использовать бензин "АИ-92". Объем топливного бака электростанции в 9 литров достаточен для непрерывной работы генератора на протяжении 5 часов при полной мощности. Система старта ручная, с помощью стартера. Тип генератора однофазный на 2 розетки по 16 А. Номинальная мощность агрегата составляет 2,4 кВт. Номинальное напряжение устройства находится на отметке в 2,6 кВт.

Вес электростанции "DDE DPG2101i" довольно значительный и составляет 28 кг. Однако прочный корпус способен выдерживать большие нагрузки, и проблем с транспортировкой не будет. Вся конструкция выполнена так, чтобы был свободный доступ в генератор инверторный бензиновый. Отзывы покупателей подтверждают информацию о том, что обслуживание электростанции довольно простое и не требует вмешательства специалистов. Абсолютно самостоятельно можно контролировать весь процесс.

Компания "DDE" особое внимание уделяет безопасности, поэтому все генераторы оснащены системой заземления. Панель управления очень удобна и вместила в себя все самые необходимые контроллеры. Для повышения уровня шумоизоляции предусмотрена специальная выхлопная труба. На расстоянии 10 метров генератор выдает только 67 Дб. Специальные фильтры для очистки топлива делают его экологически безопасным. Система фильтрации воздуха значительно снижает выброс вредных веществ в атмосферу. В результате генератор "DDE DPG2101i" практически не приносит вреда окружающей среде.

Инверторный генератор "DDE DPG 3251i"

Генератор "DDE DPG 3251i" оснащен мощным четырехтактным двигателем. Этого вполне достаточно чтобы обеспечивать электричеством помещения и небольшие строительные площадки. Для того чтобы использовать его, не обязательно привлекать специалиста. Установленная система управления позволяет абсолютно самостоятельно контролировать весь процесс. Все узлы и детали генератора доступны.

Вес электростанции составляет лишь 30 кг при высоте 390 мм. Корпус очень прочный, что позволяет устанавливать генератор практически в любом месте. Его преимущество перед дизельными генераторами заключается в производстве электроэнергии высокого качества. Высокая экономия также является несомненным плюсом данной модели. Номинальная мощность электростанции находится на отметке 3,0 кВт, а максимальное напряжение равняется 3,3 кВт. Переменное напряжение электростанции составляет целых 230 В с частотой в 50 Гц. Постоянное напряжение находится на отметке 12 В. Емкость топливного бака "DDE DPG 3251i" 9 литров. Без дозаправки он способен непрерывно проработать свыше 7 часов. Запуск данной модели происходит вручную с помощью стартера. Максимальная мощность двигателя равняется 3 кВт. Дополнительно в комплекте имеется вольтметр. В целом система оснащена двумя розетками по 220 В, а выход один на 12 В.

Промышленные производители предлагают два основных варианта генераторов, классические и инверторные, работающих на дизельном топливе или используется бензиновый двигатель, газовые установки. Статистика показывает что системы, на которых стоит бензиновый двигатель, пользуются большим спросом.

Виды генераторов: классические и инверторные

Основной принцип работы системы во всех моделях: механическая энергия двигателя внутреннего сгорания преобразуется в электрическую энергию.

Отличие электрической схемы в инверторных вариантах исполнения от обычных моделей, требует более подробного обзора. В этой статье будет рассмотрен принцип, как работает каждая модель.

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.

Общая схема подключения генератора к дому

Летом световой день дольше, освещение используется меньше, обогревающие приборы, вообще, не работают. Тогда расход будет 3 кВт – это менее 50% от расчётной мощности, но бензина или дизельного топлива двигатель будет расходовать по полной мощности на 7кВт.

Если купить аппарат меньшей мощности, зимой он не потянет отопительные приборы, получается замкнутый круг, приходится расходовать топливо на холостой режим эксплуатации.

При работе на холостом ходу, особенно когда топливо низкого качества, на свечах и поршнях двигателя внутреннего сгорания образуется сажный налёт, это требует проведения технического обслуживания. Если его не проводить расход топлива увеличится ещё больше и снизится мощность двигателя, ускорится износ трущихся элементов. Ремонт двигателя приведёт к финансовым затратам, которых можно было избежать при своевременном техническом обслуживании.

Покупая обычный бензогенератор, обязательно нужно ознакомиться с разделом условия эксплуатации.

Во многих инструкциях указывается, что работа при нагрузке ниже оптимальной четверти запрещается. Указывается допустимое количество часов в год, для работы при нагрузке ниже 25% от оптимальной мощности в аварийных ситуациях. В случае нарушения этих правил, производители снимают с себя ответственность за гарантийные обязательства. По статистике 80% неисправностей происходит именно по этой причине.

Положительными качествами классических моделей генераторов считается:

1. доступная цена;
2. широкий выбор моделей разной мощности до 9 кВт;
3. надёжность и долговечность при правильной эксплуатации и качественном, своевременном техническом обслуживании.

Основным недостатком считается низкое качество электроэнергии, нестабильные параметры выходного напряжения, тока и частоты. Неэкономичный расход топлива и необходимость частого технического обслуживания.

Инверторные генераторы

В основе своей конструкции инверторные модели имеют классический вариант, тот же принцип преобразования энергии, двигатель внутреннего сгорания вращает вал ротора.

Как выглядит инверторный генератор

Существенное отличие, наличие блока с инверторной платой, которая многократно преобразует напряжение и ток, параметры получаемой электроэнергии становятся более качественными.

Основные элементы инверторных генераторов

Преобразование тока в инверторном генераторе:

1. Генератор вырабатывает переменный ток напряжением 220В, который поступает на выпрямитель.
2. Принцип выпрямления осуществляется по схеме моста на инверторных диодах, который преобразует переменный ток в постоянный, после чего он подаётся на фильтр.
3. Незначительная пульсация постоянного тока корректируется фильтром на основе электролитических конденсаторов.
4. Преобразующая цепь собрана по мостовой схеме, ключи на мощных тиристорах или транзисторах задают необходимую частоту 50 Гц, формируя переменный ток, подаваемый в нагрузку.

Структурная схема генератора с инвертором

1. Плата контроля и управления осуществляет измерения, выходных параметров тока, напряжения, частоты. По цепям обратной связи даются команды для корректировки искажений. Электронная система автоматически задаёт необходимое количество оборотов ротора.

Алгоритм работы инверторного генератора

При помощи электронного блока осуществляется широтно-импульсная модуляция, формируются высокостабильные параметры выходного напряжения, тока и частоты.

Есть варианты генераторов, в которых постоянный ток направляется на подзарядку аккумулятора. С аккумулятора ток поступает на инвертор 12В/220В или 24В/220В, на выходе инвертора получается переменный ток с устойчивым напряжением 220В и частотой 50Гц.

Эта сложная электронная схема многократного преобразования обеспечивает не только стабильные параметры питающей электроэнергии. С их применением незначительные колебания скорости вращения мотора не влияют на стабильность параметров выходного напряжения и тока. Кроме того, для подзарядки аккумулятора можно использовать низкооборотный двигатель. На малых оборотах двигатель внутреннего сгорания потребляет существенно меньше топлива, чем на большой скорости вращения вала.

Несмотря на дополнительное электронное оборудование, снижение мощности мотора позволяет значительно уменьшить размеры всей конструкции. Инверторные генераторы легче и компактнее классических конструкций, уровень шума значительно тише.

Недостатки:

1. Электронная схема такова, что аккумуляторная батарея является её составной частью, которая не извлекается. Заменить батарею после отработки установленного ресурса невозможно, необходима замена всего блока инвертора.
2. Ёмкость аккумуляторной батареи рассчитана на генерацию электроэнергии определённой мощности. Если был приобретён агрегат из расчёта выходной мощности на 5 кВт, а потом понадобилось увеличить нагрузку до 7кВт, то аккумулятор в этом случае будет быстро разряжаться, система не успеет его зарядить, придётся отключать всю или часть нагрузки для подзарядки аккумулятора.
3. В линейке инверторных генераторов нет моделей с мощностью выше 6 кВт, поэтому необходимо внимательно рассчитывать нужную мощность для объекта, учитывать варианты подключения дополнительных приборов в сеть.
4. Цена инверторных генераторов выше классических, в два раза больше.

Преимущества:

1. Качественная получаемая электроэнергия с устойчивыми параметрами.
2. Низкая вибрация и уровень шума не более 60 Дб, это не мешает людям разговаривать, не раздражает нервную систему.
3. Электронное управление автоматически корректирует работу системы при изменении величины нагрузки. Двигатель внутреннего сгорания работает на минимальных оборотах, это снижает расход топлива.
4. Компактные размеры конструкции, высокая надёжность и большой ресурс работы.

Итоги обзора

При выборе автономных источников питания надо учитывать много факторов:

• условия эксплуатации;
• общую мощность, потребляемую нагрузкой;
• сезонный период эксплуатации отдельных элементов нагрузки;
• требования к источникам питания бытовой электротехники;
• какой вид топлива для двигателя, бензиновый, дизельный или на газе;
• финансовые возможности потребителя и много других факторов.

Отдельные примеры выбора генератора :

1. Когда мощность потребляемой электроэнергии на объекте превышает 6 кВт, нет смысла рассчитывать на использование инверторных моделей. Производители делают генераторы только до 6 кВт. Значит, однозначно надо устанавливать классический вариант.
2. В случаях длительной эксплуатации, при сбалансированной нагрузке с выходной мощностью источника питания (потребляемая мощность нагрузкой должна приравниваться к максимальной мощности вырабатываемой генератором) использование классического варианта будет эффективнее.
3. Для медицинских учреждений, научно-исследовательских лабораторий, объектов с аппаратурой связи, где используются персональные компьютеры, требующие стабильных источников питания, при временной эксплуатации в аварийных ситуациях, в отсутствии электроэнергии в промышленных сетях лучше использовать инверторные генераторы.
4. Для частного дома, при наличии финансов, в случае длительной или постоянной эксплуатации, одним из оптимальных вариантов считается разделение нагрузки на разные источники питания.

Подключение генератора в распределительном щите на разные группы

Такое подключение, разделить источники питания для различных групп потребления электроэнергии, подходит для сетей освещения, розеток к которым подключаются компьютеры, телевизоры, бытовые приборы. Им необходимо подавать питание со стабильными параметрами, которое предоставит инверторный аппарат.

В системе отопления электрические «тёплые полы» с потребляемой мощностью 3 кВт, которая используется сезонно, разумно установить модель классического типа. Мощность такого аппарата должна быть примерно равная мощности нагрузки, это обеспечит оптимальный режим его работы, экономию топлива и безаварийную эксплуатацию.

Как выглядит подключение двух генераторов

Инверторный аппарат подключается в распределительном щите на розеточные и осветительные группы. Классические генераторы включаются на сети греющих кабелей, для отопления пола. Предпочтительней чтобы двигатели генераторов работали на одном виде топлива, дизельный или бензиновый.

1. Потребителям, для которых цена генераторов не имеет значения, в аварийных случаях лучше использовать инверторный тип. Это обеспечит экономичный расход топлива и исключит поломки дорогостоящего оборудования.

Видео. Сравнение генераторов

Учитывая все перечисленные выше условия, принцип работы каждой модели, а также сравнительный анализ по экономичности, производительности, надёжности, потребитель сможет определиться, какой генератор, классический или инверторный, будет оптимальным.

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.

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:

бензин:

дизельное топливо;

природный газ.

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 .

Помимо переменного напряжения, генератор выдает постоянный ток, который можно использовать для зарядки , 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 . 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 .

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 или MOSFIT.

Для образования синусоиды используется принцип создания многократно повторяющейся периодичности . 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»;

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.

Инверторные генераторы относятся к аппаратуре, использующей 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.

Всё чаще в профессиональной практике, и, тем более – в быту, для выполнения сварочных работ используются инверторные генераторы. Они значительно компактнее сварочных выпрямителей и трансформаторов, и обеспечивают практически ту же функциональность.

Принцип работы

Что значит «инверторный генератор»? В нём реализуется двухстадийная схема формирования основных электрических параметров – тока и напряжения, гарантирующих устойчивое горение сварочной дуги. Для питания используется обычная бытовая электросеть напряжением 220 В.

Каков принцип работы инверторного генератора? Процесс инвертирования (преобразования) заключается в следующем. Переменный ток частотой 50 Гц поступает на первичный каскад, где происходит его преобразование в постоянный. В результате сглаживаются пульсации напряжения, что весьма важно при работе в неустойчивых бытовых сетях. После выпрямителя ток поступает на блок фильтров, которые убирают его амплитудную составляющую. Следующий каскад производит инвертирование – процесс обратного преобразования постоянного тока в переменный. При этом:

• Повышается частота тока (вдвое и более, по сравнению с исходной);
• Увеличивается сила тока;
• Снижается напряжение на дуге.

Электрическая схема инверторного генератора разработана так, чтобы конечные характеристики тока – напряжение, частота и сила – находились в пределах, необходимых для стабильного поджига дуги, и последующего устойчивого её горения. Для выполнения указанных функций схема включает в себя:

1. Первичный, низкочастотный выпрямитель.
2. Блок инвертирования.
3. Высокочастотный трансформатор.
4. Вторичный, высокочастотный выпрямитель.
5. Дроссель.
6. Блок обратной связи.
7. Управляющий блок.

Кроме того, устройство инверторного генератора включает в себя также блок вентиляции, обеспечивающий охлаждение элементов схемы и датчики температуры. Всё это размещается в корпусе, снабжённом вентиляционными отверстиями.

Правильно отрегулированный инверторный генератор должен обеспечивать на выходе ток 50…150 А (зависит от мощности) и напряжение 27…35 В.

Управление сварочным инверторным генератором

Инверторные генераторы, принцип действия которых основан на двухкратном преобразовании параметров электрического тока, предполагают наличие следующих обязательных функций:

1. Быстрый старт (ускоренный поджиг дуги), что позволяет малоопытному пользователю за счёт кратковременного увеличения рабочего тока обеспечить устойчивое горение дуги.
2. Автоприлипание – предохранение инвертора от выхода из строя, если в процессе сварки возник режим короткого замыкания, при котором напряжение падает практически до нулевой отметки, а сила тока стремится в бесконечность. В таких условиях схема устройства инверторного генератора автоматически отключает его.
3. Форсаж дуги — кратковременное увеличение сварочного тока при снижении напряжения (до 20…25 В). Функция используется при сварке толстолистового металла.
4. Стабилизация напряжения – существенно при работе от неустойчивых сетей (например, в сельской местности), а также от электрического генератора.
5. Устойчивого применения при различных температурах наружного воздуха (качественные модели гарантируют работоспособность техники в диапазоне от -20 до +40 С).

Особенностью процесса инвертирования является существенное повышение температуры на диодных выпрямителях, поэтому принцип работы инверторного генератора 220 В заключается в чередовании рабочего режима сварки с периодами его отключения. Это отражается в такой характеристике, как продолжительность включения (ПВ). Например, как работает инверторный генератор, для которого значение ПВ = 0,6? Это означает, что при сварке, непрерывно выполняемой в течение 4 минут, аппарат будет автоматически отключаться через 4/0,6 = 6,67 мин. Указанные значения устанавливаются в паспорте, и определяют мощность устройства.

При выборе типоразмера учитывают фактическую производительность. Её можно оценить по следующим показателям:

• По КПД: в устройстве инверторного генератора, схема которого собрана на одной электронной плате, КПД не превышает 75%. Для двухплатных исполнений КПД может достигать 90%;
• Заявленному в паспорте значению ПВ: оно должно находиться в пределах 0,35…0,45;
• Работоспособности при отрицательных температурах;
• Разностью между номинальной и фактически потребляемой при эксплуатации мощностью.

Преимущества и недостатки

Преимущества инверторного генератора:

1. Компактность: вес агрегата не превышает 10…12 кг, при габаритах не более 500×200×300 мм, что позволяет использовать рассматриваемую технику в любых условиях.
2. Возможность стабильной работы при значительных колебаниях напряжения в сети: от 150 В до 240 В, при этом некоторые типоразмеры со встроенной функцией корректировки мощности позволяют вести сварочные работы даже при напряжении до 110…120 В.
3. Повышенная электробезопасность: агрегаты автоматически отключаются при опасном падении напряжения или перегреве диодных выпрямительных мостов.
4. Наличие опций, рассмотренных выше, которые облегчают работу сварщику с недостаточной квалификацией или опытом.

Недостатки инверторных генераторов:

1. Ограничение по длине питающего кабеля: его длина не должна превышать 4…5 м.
2. Зависимость фактической производительности от диаметра сварочного электрода. Для работ с инверторами не используют электроды диаметром более 5 мм.
3. Пониженная производительность при больших объёмах сварочных работ, что обусловлено периодическим автоматическим отключением агрегата соответственно паспортному значению ПВ.
4. Требовательность к условиям применения и использования: например, быстрое перемещение генератора из одних температурных условий в другие сопровождается образованием конденсата, что опасно для работоспособности схемы управления.