Как работает генератор?
Принцип действия бензинового, дизельного или газового генератора одинаковый – сначала тепловая энергия преобразуется в механическую, а затем из неё создается однофазный или трехфазный электрический ток.
Устройство выдает переменное напряжение со значением 220 В (у однофазных моделей) или 380 В (у трехфазных моделей) с погрешностью в среднем ±8% и частотой 50/60 Гц.
За преобразование энергии отвечают два основных компонента:
- двигатель внутреннего сгорания, который создает из тепловой энергии механическую – вращательное движение вала, приводящее в действие ротор;
- альтернатор, состоящий из подвижной (ротора или якоря) и неподвижной (статора) частей, которые создают из механической энергии электрическую. Переменное напряжение появляется за счет движущей силы ротора и снимается с обмоток статора.
Альтернатор в генераторе может быть синхронным или асинхронным. Разберем их особенности относительно качества выдаваемого напряжения.
| Тип альтернатора | Особенности |
| Синхронный |
В основном используются в бытовых моделях. Выдают относительно стабильное напряжение без просадок и скачков (погрешность составляет в среднем ±5% от значения 220 В у однофазных моделей или 380 В у трехфазных моделей) с частотой 50/60 Гц. Устойчивы к высоким стартовым токам, что позволяет им питать технику, в составе которой присутствуют электромоторы. К ним можно подключать требовательных к качеству напряжения и частоте потребителей: компьютерную и телекоммуникационную технику, лабораторное и медицинское оборудование или другой высокоточной аппаратуры. Синхронные модели могут иметь в своем составе инверторный блок, состоящий из выпрямителя и инвертора. Он позволяет получать на выходе более качественные показатели напряжения. Однако даже среди инверторных приборов не все могут выдавать чистый синус. |
| Асинхронный |
Могут выдавать неустойчивый сигнал с отклонением более ±10% от номинала и нестабильную частоту, так как имеют зависимость от:
Модели, в составе которых присутствует системы стартового усиления, обладают более стабильной работой и, соответственно, выдают напряжение с более качественным сигналом. К асинхронным моделям можно подключать нетребовательную к качеству напряжения и частоте электротехнику. |
Запуск генератора может осуществлять либо в ручном режиме, либо с помощью внутреннего или внешнего электронного блока автоматического ввода/включения резерва (АВР). Особенность устройств с автозапуском заключается в том, что они могут запускаться при определенном отклонении входного сигнала от номинального значения. В среднем пороговые значения для срабатывания АВР составляют: 185 В (минимальное) и 255 В (максимальное). Блок отслеживает состояние напряжения в электросети (основной линии) и включает генератор без участия пользователя, если сигнал вышел за допустимый диапазон.
В каких случаях для генератора нужен стабилизатор?
От особенностей работы генераторной установки зависит качество функционирования системы электропитания в целом. Как показывает опыт, не всегда с помощью одного лишь этого агрегата удается создать нормальные условия для резервного электроснабжения бытовой электротехники. Поэтому наряду с генератором часто устанавливается стабилизатор напряжения. Рассмотрим проблемы, которые решаются этой связкой.
| Проблема | Описание решения |
| Некачественное выходное напряжение генератора |
Если агрегат выдает напряжение с большим отклонением от номинала и несинусоидальной формой, и в доме присутствует электрочувствительная техника, то после него потребуется подключить стабилизатор для корректировки выходного напряжения под требование нагрузки. В этом случае не только можно ставить стабилизатор после генератора, но и нужно. Однако для генераторных установок инверторного типа стабилизатор потребуется лишь только в том случае, если у них на выходе не несинусоидальная, а аппроксимированная синусоида. |
| Ненужные срабатывания АВР при колебаниях сети |
Если в электросети случаются частые и значительные колебания входного сигнала, то генератор будет автоматически запускаться при каждом таком колебании. Это вредно как для самой установки, так и для подключенной нагрузки, так как постоянно будет возникать обрыв в её электропитании. В этом случае стабилизатор потребуется установить перед генератором. Устройство будет:
|
Если необходимо решить две указанные выше проблемы одновременно, то потребуется установка двух стабилизаторов: одного перед генераторной установкой, второго после её. Это обеспечит качественное электропитание нагрузки как при работе от основной, так и от резервной линии.
Схемы подключения стабилизатора к генератору
Варианты подключения представлены ниже.
Связка «генератор-стабилизатор-нагрузка». Устройство устанавливается после генераторной установки, чтобы улучшить качество его выходного сигнала.
Связка «стабилизатор-генератор-нагрузка». Прибор размещается в электрической цепи перед генераторной установкой для предотвращения ненужных автозапусков источника резервного питания.
Выбор стабилизатора для генератора
При выборе важно учесть основные выходные характеристики стабилизатора – мощность и качество напряжения. Рассмотрим их подробнее.
Мощность
По отношению к подключаемым электроприборам полная (в вольт-амперах) и активная (в ваттах) выходная мощность стабилизатора должна превышать суммарную потребляемую мощность нагрузки с учетом пусковых токов техники с электромоторами на 20-30%.
По отношению к генератору выходная мощность стабилизатора должна быть меньше его мощности. Оптимальной нагрузкой установки для её стабильной и качественной работы считается не более 70-80% от максимального значения.
Качество напряжения
Если стабилизатор устанавливается после генератора, то он должен обладать:
- диапазоном входного напряжения, достаточным для корректировки скачков выходного сигнала генераторной установки по всей амплитуде;
- выходным напряжением с погрешностью меньшей, чем у генератора;
- способностью корректировать форму выходного напряжения, если генератор не отличается чистым сигналом;
- диапазоном входной частоты, соответствующим выходной частоте агрегата.
Если стабилизатор устанавливается до генератора, то он должен обладать:
- более широким диапазоном входного напряжения, чем диапазон срабатывания АВР, в котором устройство выполняет перевод электропитания нагрузки на резервную линию;
- выходным напряжением с минимальной погрешностью и идеальной синусоидальной формой, чтобы во время работы основной линии электропитания обеспечивать качественным напряжением подключенную нагрузку.
Работа инверторных стабилизаторов с генератором
Среди различных типов стабилизаторов инверторные модели больше всего подходят для работы в связке с генераторными установками. Принцип их действия, основанный на технологии двойного преобразования энергии, обеспечивает широкий диапазон входного напряжения и частоты, а также коррекцию формы выходного сигнала.
Важными требованиями для генератора при подключении к нему инверторного стабилизатора являются:
- необходимый запас мощности (о нем было указано выше);
- наличие системы автоматического регулирования оборотов (для асинхронных моделей);
- диапазон выходной частоты должен быть не шире диапазона входной частоты стабилизатора.
Инверторные стабилизаторы бренда «Штиль» обладают высокими техническими характеристиками, за счет которых их можно использовать с большинством современных моделей генераторов. Устройства обеспечивают:
- мгновенную реакцию на колебания напряжения (за 0 мс) – полностью исключается подача на нагрузку некачественного напряжения;
- работу в расширенном диапазоне входного напряжения (от 90 до 310 В) – корректируются значительные сетевые колебания или скачки напряжения генератора;
- непрерывное электроснабжение оборудования качественным напряжением с минимальной погрешностью (не более 2%) и идеальной синусоидальной формой (независимо от формы напряжения генератора или в электросети);
- бесперебойное питание при кратковременных обрывах электроэнергии в доме (до 200 мс) – исключается ненужное срабатывание АВР при «морганиях» света.