Генератор электрической энергии

Электрогенератор

Электрический генератор (от латинского — «производитель») — устройство, вырабатывающее электрическую энергию, то есть преобразующее механическую энергию в электрический ток.

Благодаря изобретению генератора уже в середине XIX в. у промышленности и населения появилась реальная возможность производства и использования электричества, например, для работы станков или освещения домов и улиц. Кстати, электрические двигатели постоянного тока по своей конструкции практически полностью аналогичны генераторам. Более того, если вращать якорь электромотора постоянного тока (например, от электрической машинки или другой игрушки), он, как и генератор, начнет вырабатывать ток.

Принцип работы первого генератора

В 1831 г. английский ученый Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию. Сущность этого открытия заключалась в том, что если вращать проводник между полюсами магнита, то в нем возникнет электромагнитное поле. Такое поле возбуждает движение электронов, и по проводнику начинает течь электрический ток. Благодаря этому открытию стало возможным создание электрического генератора и электрического двигателя.

Как работает электрогенератор?

Работа электрогенератора состоит во взаимодействии статора, ротора и контактных колец. Статор во включенном генераторе остается неподвижным. Расстояние между статором и ротором составляет всего лишь несколько миллиметров, поэтому между ними возникает очень сильное магнитное поле, и в обмотке ротора появляется электрический ток большой мощности. Обмотка статора при подаче напряжения от внешнего источника превращается в электромагнит.

Ротор соединен с валом механического устройства (двигатель внутреннего сгорания, ветряной или водяной двигатель и т. п.) и вращается во время работы генератора. Обмотка ротора в момент своего движения постоянно пересекает магнитное поле, создаваемое обмотками статора, и в ней образуется электрический ток.

Такая конструкция позволила избавиться от больших и тяжелых постоянных магнитов. Контактные кольца предназначены для съема электрической энергии с обмоток ротора. Они представляют собой барабан со множеством медных пластин, к которым подключены обмотки ротора. Снаружи с ними соприкасаются графитовые щетки, к которым с помощью проводов подключен потребитель электрической энергии.

Современный водяной двигатель

В современных водяных двигателях колесо с лопастями заменено более скоростной водяной турбиной (образовано от слова «турбо» — «вихрь»). Чаще всего она имеет спиральный кожух, по форме напоминающий раковину улитки. Вода поступает в широкий конец кожуха. Так как «коридор», по которому она течет, все время сужается, ее напор увеличивается.

Затем усиленный поток воды поступает на вогнутые лопатки турбины, которая расположена в центре «улитки», и вращает ее. Так энергия потока воды преобразуется в механическую работу.

Электричество из воды

В наши дни электричество производят на гидроэлектростанциях, которые используют энергию движущейся воды.

Гидроэлектростанция состоит из двух основных частей: энергоблока и плотины (или дамбы), накапливающей воду. В энергоблоке расположены генераторы, вырабатывающие электрический ток. Их роторы вращаются благодаря водяным турбинам. Так энергия потока воды преобразуется в электрическую.

Гидроэлектростанции-гиганты

Одна из самых мощных в мире гидроэлектростанций была построена в Китае на реке Янцзы и получила название «Три ущелья». Ее бетонная плотина имеет длину 2309 м и высоту 185 м. Общая мощность электрогенераторов станции составляет почти 23 МВт (1 МВт = 1 млн Вт). За год они вырабатывают около 100 млрд кВт/ч электроэнергии.

Лишь немногим меньше электроэнергии вырабатывает гидроэлектростанция «Итайпу», расположенная на реке Парана (на границе Бразилии и Парагвая), которая имеет самую большую плотину. Высота этого гигантского сооружения достигает 196 м, а длина — 7235 м.

Электрогенераторы. Виды и устройство. Применение и как выбрать

Для питания электроприборов в случае отсутствия проложенной линии электропередач или при аварийном отключении напряжения используются электрогенераторы. Они представляют собой технические устройства, которые вырабатывают электричество, потребляя при этом бензин, дизельное топливо или газ.

Что такое электрогенератор и его конструкция

Прибор представляет собой устройство, состоящее из двигателя внутреннего сгорания, который обеспечивает раскручивание якоря небольшого электромотора, сделанного по принципу генератора. В результате постоянного поддержания высоких оборотов создается электрическое напряжение, снимаемое на специальные клеммы и выводимое на внешнюю розетку, используемою для подключения потребителей энергии.

Электрогенераторы могут быть рассчитаны на кратковременное включение и на постоянную работу. По этому критерию они делятся на резервные источники питания и постоянные. Резервные применяются в тех случаях, когда требуется обеспечить питание приборов на короткий период, пока не будет возобновлено электроснабжение сети. Постоянные станции применяются, когда подключение к линии электропередач вообще отсутствует. В этом случае генератор является единственным источником энергии, поэтому работает непрерывно. В зависимости от предназначения оборудование генератора может оснащаться системой воздушного или водяного охлаждения. Воздушные обеспечивают эффективное снижение температуры корпуса устройства на несколько часов, а водяные не допускают перегрев вообще.

Стоит учитывать, что во время работы двигатель создает большой шум, что не всегда приемлемо. По этой причине электрогенераторы могут производиться не только в открытом, но и в шумопоглощающем корпусе, который значительно снижает уровень шума. Устройство с открытым корпусом представляет собой силовую раму, на которую устанавливается ДВС, топливный бак и генератор, при этом они являются открытыми, и все составляющие легко просматриваются. Устройство в шумопоглощающем корпусе имеет специальный защитный кожух, препятствующий распространению звука и вибрации.

Виды электрогенераторов

Электрические генераторы принято разделять на 3 вида в зависимости от используемого топлива для выработки энергии:
  1. Бензиновые.
  2. Дизельные.
  3. Газовые.

Каждая разновидность имеет свои достоинства и недостатки, которые нужно оценить и выбирать подходящую модель уже отталкиваясь от задач, запланированных для генератора.

Бензиновый

Бензиновые станции работают на бензине, за что и получили свое название. Данная категория устройств является самой дешевой при покупке, но очень дорогой в обслуживании. Работающие на бензине генераторы имеют компактный корпус и сравнительно небольшой вес, что делает такие станции максимально мобильными. Зачастую их можно разместить в багажнике легкового автомобиля.

Благодаря дешевизне их преимущественно выбирают для использования в качестве аварийного источника питания. Включение на несколько часов 5-10 раз в год потребует не таких уж и больших затрат на покупку бензина, что на фоне низкой стоимости самой станции является очень выгодным решением. В тех случаях, когда генератор должен работать постоянно, бензиновый вариант совершенно неприемлем. Во-первых, потребуется ежедневно тратить большие суммы на заправку горючего, а во-вторых, моторесурс таких устройств сравнительно короткий.

Дизельный

Дизельные электрогенераторы являются более экономичными в плане потребления топлива, но стоят значительно дороже, а также весят больше. Их моторесурс в 3-4 раза выше, чем у бензиновых аналогов. Дизельная станция может работать непрерывно по 10 и более часов на одной заправке. Такое оборудование редко выбирают для резервного питания частного дома в связи с дороговизной. Практическая экономия топлива при нескольких включениях в год будет незначительной и не покроет затраты на покупку генератора.

Дизельные станции выбирают в тех случаях, когда требуется постоянная выработка электричества. Это могут быть строительные объекты, которые еще не подключены к центральной сети электроснабжения, а также загородные участки и дачи, с такой же проблемой. Стоит отметить, что устройство на дизельном топливе являются более мощными и стойкими к поломкам, но очень шумными.

Газовый

Газовые генераторы еще называют двухтопливными, поскольку они оснащены гибридным двигателем, который может работать как на бензине, так и на баллонном газе. Такие устройства используют в качестве резервного источника энергии. Станция вырабатывает одинаковое количество электричества как на газе, так и на бензине. При питании гибридного двигателя из баллона существенно снижаются затраты на выработку энергии, поскольку стоимость газа намного ниже чем бензина. Стоит отметить, что двухтопливные станции довольно тяжелые и не такие компактные как бензиновые. Их моторесурс тоже не идет ни в какое сравнение с дизельными системами.

Однофазные или трехфазные

Электрогенераторы бывают однофазные и трехфазные. Первые используется для питания бытовых приборов, которые рассчитаны для работы от сети 220В и 50Гц. Они выбираются для установки в частные дома и офисы, где основная задача заключается в обеспечении работы бытовых приборов, таких как телевизор, холодильник, компьютер, водяной насос, фен, зарядка телефона, кондиционер и прочее. Также однофазные генераторы применяют строители при работе на объектах, поскольку именно от такой сети питаются шуруповерты, дрели, перфораторы, компрессоры и прочее оборудование.

Трехфазные электрогенераторы выдают 380 вольт. Для домашнего использования они применяются редко. Их применяют для питания промышленного оборудования. Такая станция позволит продолжить производство даже в том случае, если электроснабжение было остановлено. Особенность трехфазного генератора заключается в том, что на его корпусе имеется две розетки. Первая выдает одну фазу и обеспечивает питание обычных бытовых приборов на 220В, а вторая выводит 380В для промышленного оборудования.

Расчет мощности

Предлагаемые на рынке электрогенераторы имеют большой диапазон мощности от 0,6 и до 10 и выше кВт. Чем производительней станция, тем она дороже, шумнее и менее экономичная. По этим причинам следует подойти к выбору мощности генератора со всей серьезностью. Если мощности будет недостаточно, то при критической нагрузке устройство будет отключаться или просто выйдет из строя. В том случае, когда взять слишком высокий запас производительности, то устройство будет выдавать неоправданно большой поток, который не будет использоваться. В результате будет значительный расход горючего, что существенно увеличит себестоимость выработанной энергии.

Чтобы выбрать электрический генератор требуемых параметров следует провести расчет потребление энергии каждого прибора, который будет работать от него.

К примеру, требуется обеспечение одновременного питания:
  • Холодильника на 700 Вт.
  • Кондиционера на 1000 Вт.
  • Лампы на 23 Вт.
  • Компьютера на 50 Вт.

В результате подсчета можно определить, что для одновременного питания всех этих потребителей необходимо, чтобы генератор выдавал 1773 Вт. Кроме этого, нужно учитывать, что отдельные приборы в момент включения не доли секунды потребляют больше энергии, чем непосредственно в период нормальной работы. Данное явление называется коэффициент пускового тока. У холодильника и кондиционера он составляет 3,5. По этой причине в момент включения холодильник резко потребует 2450 Вт, а кондиционер 3500 Вт.

Читайте также  Устройство прямого и инверсного счета с индикацией

Таким образом, чтобы приборы с высоким коэффициентом пускового тока смогли работать, нужен генератор с мощностью не на 1773, а на 6023 Вт. К этому показателю нужно прибавить запас на 20%, который позволит исключить остановку и сгорание генератора при небольших скачках потребления, в случае включения дополнительной лампочки, утюга или фена. Фактически для таких потребителей нужна станция мощностью 7 кВт и более. Нужно отметить, что в указанном примере предложены приборы с очень высоким коэффициентом пускового тока. Если использовать более скромные потребители, которые не тянут много энергии при включении, то для частного дома, где электричество отключено на несколько часов, нужен только свет, телевизор и компьютер, поэтому даже генератор на 3 кВт справится с легкостью. Холодильник вполне постоит несколько часов выключенным.

Типы запуска
По типу запуска электрогенераторы делятся на 4 группы с:
  1. Ручным стартером.
  2. Электростартером.
  3. Дистанционным запуском.
  4. Системой ATS.

Генератор с ручным стартером имеет специальный шнурок, при вытягивании которого обеспечивается раскручивание коленвала, что и запускает двигатель. Это самые бюджетные устройства. Чтобы запустить такой генератор может понадобиться несколько раз дернуть за пусковой шнур, что требует некоторых усилий, особенно в холодную погоду. Завести двигатель ручным способом в мороз очень тяжело, особенно у мощного генератора с высокой компрессией мотора.

Генераторы с электростартером запускаются как и любой автомобиль. Достаточно просто вставить ключ и повернуть. Стартер работает от аккумулятора. Также бывают генераторы с дистанционным запуском. Они являются модификацией модели с электростартером, которые дополнительно оснащены пультом дистанционного управления. Пульт напоминает обычную автосигнализацию. Он позволяет провести включение не выходя из дома.

Электрогенераторы с системой ATS работают автоматически. Они оборудованы специальным прибором, который постоянно контролирует наличие в системе электричества. В случае его отключения проводится автоматический запуск станции, и питание электроприборов возобновляется. При включении электроснабжения генератор сам отключается. Это позволяет исключить перерасход топлива в те моменты, когда это уже не нужно.

Виды электрических генераторов и принципы их работы

Электрическим генератором называется машина или установка, предназначенная для преобразования энергии неэлектрической — в электрическую: механической — в электрическую, химической — в электрическую, тепловой — в электрическую и т. д. Сегодня в основном, произнося слово «генератор», мы имеем ввиду преобразователь механической энергии — в электрическую.

Это может быть дизельный или бензиновый переносной генератор, генератор атомной электростанции, автомобильный генератор, самодельный генератор из асинхронного электродвигателя, или тихоходный генератор для маломощного ветряка. В конце статьи мы рассмотрим в качестве примера два наиболее распространенных генератора, но сначала поговорим о принципах их работы.

Так или иначе, с физической точки зрения принцип работы каждого из механических генераторов — один и тот же: явление электромагнитной индукции, когда при пересечении линиями магнитного поля проводника — в этом проводнике возникает ЭДС индукции. Источниками силы, приводящей к взаимному перемещению проводника и магнитного поля, могут быть различные процессы, однако в результате от генератора всегда нужно получить ЭДС и ток для питания нагрузки.

Принцип работы электрического генератора — Закон Фарадея

Принцип работы электрического генератора был открыт в далеком 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем. Позже этот принцип назвали законом Фарадея. Он заключается в том, что при пересечении проводником перпендикулярно магнитного поля, на концах этого проводника возникает разность потенциалов.

Первый генератор был построен самим Фарадеем согласно открытому им принципу, это был «диск Фарадея» — униполярный генератор, в котором медный диск вращался между полюсами подковообразного магнита. Устройство давало значительный ток при незначительном напряжении.

Позже было установлено, что отдельные изолированные проводники в генераторах проявляют себя гораздо эффективнее с практической точки зрения, чем сплошной проводящий диск. И в современных генераторах применяются теперь именно проволочные обмотки статора (в простейшем демонстрационном случае — виток из проволоки).

Генератор переменного тока

В подавляющем своем большинстве современные генераторы — это синхронные генераторы переменного тока. У них на статоре располагается якорная обмотка, от которой и отводится генерируемая электрическая энергия. На роторе располагается обмотка возбуждения, на которую через пару контактных колец подается постоянный ток, чтобы получить вращающееся магнитное поле от вращающегося ротора.

За счет явления электромагнитной индукции, при вращении ротора от внешнего привода (например от ДВС), его магнитный поток пересекает поочередно каждую из фаз обмотки статора, и таким образом наводит в них ЭДС.

Чаще всего фаз три, они смещены физически на якоре друг относительно друга на 120 градусов, так получается трехфазный синусоидальный ток. Фазы можно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», чтобы получить стандартное сетевое напряжение.

Частота синусоидальной ЭДС f пропорциональна частоте вращения ротора: f = np/60, где — p — число пар магнитных плюсов ротора, n – количество оборотов ротора в минуту. Обычно максимальная скорость вращения ротора — 3000 оборотов в минуту. Если подключить к обмоткам статора такого синхронного генератора трехфазный выпрямитель, то получится генератор постоянного тока (так работают, кстати, все автомобильные генераторы).

Упрощенная схема трехфазного генератора переменного тока:

Трехмашинный синхронный генератор

Конечно, у классического синхронного генератора есть один серьезный минус — на роторе располагаются контактные кольца и щетки, прилегающие к ним. Щетки искрят и изнашиваются из-за трения и электрической эрозии. Во взрывоопасной среде это не допустимо. Поэтому в авиации и в дизель-генераторах более распространены бесконтактные синхронные генераторы, в частности — трехмашинные.

У трехмашинных устройств в одном корпусе установлены три машины: предвозбудитель, возбудитель и генератор — на общем валу. Предвозбудитель — это синхронный генератор, он возбуждается от постоянных магнитов на валу, генерируемое им напряжение подается на обмотку статора возбудителя.

Статор возбудителя действует на обмотку на роторе, соединенную с закрепленным на ней трехфазным выпрямителем, от которого и питается основная обмотка возбуждения генератора. Генератор генерирует в своем статоре ток.

Газовые, дизельные и бензиновые переносные генераторы

Сегодня очень распространены в домашних хозяйствах дизельные, газовые и бензиновые генераторы, которые в качестве приводных двигателей используют ДВС — двигатель внутреннего сгорания, передающий механическое вращение на ротор генератора.

У генераторов на жидком топливе имеются топливные баки, газовым генераторам — необходимо подавать топливо через трубопровод, чтобы затем газ был подан в карбюратор, где превратится в составную часть топливной смеси.

Во всех случаях топливная смесь сжигается в поршневой системе, приводя во вращение коленвал. Это похоже на работу автомобильного двигателя. Коленвал вращает ротор бесконтактного синхронного генератора (альтернатора).

Лучшие инверторные генераторы домашних электростанций имеют встроенный аккумулятор для компенсации перепадов и систему двойного преобразования, у таких устройств переменное напряжение получается более стабилизированным.

Автомобильные генераторы

Еще один пример генератора переменного тока — самый распространенный в мире вид генератора — автомобильный генератор. Данный генератор традиционно содержит обмотку возбуждения с контактными кольцами на роторе и трехфазную обмотку статора с выпрямителем.

Встроенный электронный регулятор удерживает напряжение в допустимых для автомобильного аккумулятора пределах. Автомобильный генератор — высокооборотный генератор, его обороты могут достигать 9000 в минуту.

Хотя изначально ток получается переменным (полюсные наконечники ротора поочередно и в разной полярности пересекают своими магнитными потоками три фазы обмотки статора), затем он выпрямляется диодами и превращается в постоянный, пригодный для зарядки аккумулятора.

Необычные конструкции электрических генераторов:

Правило грамотного подбора электрического генератора

Независимость от центрального энергоснабжения — насущная необходимость для многих владельцев загородных участков и домов. На помощь приходит электрический генератор, перерабатывающий энергию механического типа в электрическую. Среди разнообразного ассортимента бытовых генераторов легко запутаться несведущему покупателю. В статье мы вместе разберемся во всех особенностях и отличиях электрогенераторов друг от друга.

  1. Виды силовых установок
  2. Критерии грамотного выбора
  3. Делаем вывод

Типы генераторных установок

Конструкция генераторов имеет сходное строение:

  1. Двигатель;
  2. Генератор;
  3. Корпус.

Отличие модельного ряда состоит: в типе топлива, спецификации, производимой мощности, числе фаз, устройстве двигателя, типе охлаждения, способе запуска и оснащении. Основное различие видов генераторов электрического тока проводят по типу топлива:

  • Бензиновые;
  • Газовые;
  • Ветряные;
  • Водяные.
  • Агрегаты на дизельном топливе применяются как источник основного/резервного питания. Эти машины надежны, работоспособны, неприхотливы в эксплуатации. Стоимость топлива сравнительно невысокая, поэтому их приобретают для постоянного обеспечения электричеством загородных домов, поселков, геологических экспедиций. По сравнению с бензиновыми моделями рабочий ресурс мотора дизельных агрегатов выше. Цена на машины высокая, однако затраты окупаются при эксплуатации на постоянной основе. Шумовой эффект от работы мотора можно снизить защитным кожухом.

    Смотрим видео, виды и их особенности:

    Покупка генератора электрической энергии на бензине оправдана лишь в случаях резервного источника питания. Дорогая цена на бензин исключает постоянное использование данной модели для обеспечения энергией. Как правило, данные агрегаты не обладают высокой производимой мощностью, и ресурс моточасов ограничен сутками. Выбор модели согласуется с маркой используемого бензина и количеством расходуемого топлива. Современные производители выпускают универсальную модель генератора, работающую на двух видах топлива — бензине и газе.

    Газовые установки электрического тока — самые ходовые и экономичные. Даже при отсутствии центральной магистрали всегда можно привезти баллонный газ для заправки бака. Отличие газовых моделей от всех прочих — возможность обогрева помещения. Конструкция аппаратов предусмотрена для сбора тепловой энергии при выработке электричества, а также запуска ее в целях отопления и потребления горячей воды. Другим плюсом газовой установки является экологичность из-за отсутствия выхлопов. В этом отношении газовая модель — самая подходящая для бытового использования.

    Читайте также  Изготовление предохранителя из проволоки на любой ток

    Ветряные и водяные генераторы принадлежат к разряду самых экономичных механизмов по выработке электротока, благодаря отсутствию затрат на топливный ресурс. Выработка тока из энергии ветра и воды завоевывает все большую популярность среди потребителей. Стоят данные механизмы не дорого по сравнению с ценой электрического бензинового генератора, а также их можно сконструировать самостоятельно.

    По специфике применения данные установки можно разделить на: бытовые, инверторные и сварочные. Бытовые аппараты предназначены для выработки тока и тепла (газовые), инверторные применяют для питания высокочувствительной техники из-за производства тока высокого качества с постоянной частотой. Сварочные генераторы выполняют две функции: обеспечение бытовой энергией и работу со сварочным аппаратом.

    Также различаются генераторы по характеристике фаз производимого тока. Это стоит учесть при покупке машины. Обычно выпускают однофазные или трехфазные генераторы, однако существуют и комбинированные модели с возможностью переключения фаз. Помните, что к однофазному генератору подключать трехфазные потребители нельзя.

    Число оборотов мотора генераторов электрического тока характеризует скорость выработки энергии. Высокооборотистые модели выбирают в качестве резервного источника. Они отличаются большим шумом и малым рабочим ресурсом, хотя и стоят недорого. Низкооборотистые машины берут для постоянной работы. Они стоят дороже, но рабочий ресурс у них выше. Также они отличаются меньшим шумовым эффектом, чем машины с высокими оборотами двигателя.

    От типа охлаждения зависит долговечность работы агрегата. Для постоянной выработки энергии приобретают генераторы с жидкостным охлаждением. Для резервного питания подойдут машины с воздушным охлаждением. Соответственно, стоимость генераторов электрической энергии с жидкостным охлаждением — дороже. Для сохранения мотора на длительный срок работы следует учитывать указанное время предельной работы механизма, то есть, заданный рабочий период должен чередоваться с отдыхом механизма.

    К оснащению агрегатов можно отнести: защиту от перегрузки, счетчик моточасов, вольтметр, звукоизолирующий кожух, колеса и глушитель для мотора. Все это создано для удобства пользования механизмом.

    Как и что выбрать

    По каким критериям сделать верный выбор нужной модели? Все электрогенераторы имеют схожий принцип работы, но отличаются некоторыми особенностями:

    1. Типом топлива;
    2. Мощностью;
    3. Уровнем шума;
    4. Способом включения;
    5. Фирмой-производителем.

    А. Тип топлива электрического генератора имеет значение, потому что от него зависит расход средств на обеспечение агрегата, то есть, себестоимость производимой энергии.

    В этом плане выигрывает газовая модель: производство одного киловатта энергии пятиваттником будет стоить 4,6 рублей. В сравнении с бензиновым аналогом — 8 рублей, соответственно, дизельный аппарат предоставит вам киловатт энергии за 7 рублей.

    Если рядом с домом проходит центральная газовая магистраль, разумнее и экономичнее подключить газовый аппарат: он производит больше энергии, чем баллонный (сжиженный) газ. В случае отсутствия газовой магистрали хорошим выбором будет дизельный генератор (дизельное топливо дешевле). Существуют комбинированные модели, работающие на газе и бензине — это тоже неплохой вариант.

    Смотрим видео, критерии выбора модели:

    В. Мощность электрического генератора — один из основных критериев выбора. Если вы неправильно рассчитаете потребляемое количество бытовой энергии, купленный аппарат не справится со своим назначением. Рассчитать потребляемую мощность можно, сложив суммарный расход энергии на обеспечение всех потребителей (холодильник, электроплита, строительные инструменты) и прибавив 25% свыше на пусковой ток.

    Имейте в виду, что выбор электрических генераторов для дома «с запасом мощности» на всякий случай делать нельзя: мощность агрегата должна перекрывать половину потребления тока на бытовые нужды.

    Для небольшой дачи с телевизором и несколькими лампочками подойдет установка на 2 кВт, для большого загородного дома достаточно пяти киловатт, а для особняка с охранными системами и развернутой сетью бытовых электроприборов — 10 кВт.

    С. Шумовой эффект при работе электростанции может доставить немало неприятных моментов. Не думайте, что привыкните! Всех сильнее шумит дизель. Но современные модели бытовых генераторов предполагают наличие защитного кожуха, который снижает уровень вибрации и уменьшает шум от работы движка.

    D. Способ включения — еще один пункт выбора нужной модели. Есть три метода запуска аппарата:

    1. Механический (рывком троса);
    2. Кнопочный (нажатием кнопки или поворотом ключа);
    3. Автоматический (агрегат включается сам при исчезновении тока из сети).

    Какой тип запуска выбрать — решать вам. Среди них самый надежный, хоть и неудобный — ручной запуск. Кнопки может «заклинить», автоматика — сломаться. Советуем выбрать комбинированный вариант — ручной и автоматический.

    О фирмах-производителях можно говорить много. Несомненно, лидирует Yamaha. Отличие японских моделей для домашних нужд — надежность, простота в обращении и отсутствие шума. Количество моточасов превышает отметку в 3000. Агрегаты работают на дизеле и бензине, также имеются в наличии инверторные модели.

    Не уступают по качеству и европейские модели электрогенераторов. Немецкие фирмы Eisemann и Geko выпускают современные генераторные установки с упрощенной схемой управления, которые характеризуются высокой надежностью и прочностью. Однако не следует забывать об отечественных моделях. По своим рабочим характеристикам они не уступают заграничным, а цена бензиновых генераторов электрического тока в разы ниже.

    Оценив все возможности разных генераторных установок, можно сделать определенный вывод. Покупка бензинового генератора электротока небольшой мощности подойдет в случае временных отключений центральных сетей, также эта установка оправдывает себя на даче при нечастых визитах владельцев. При отсутствии ЛЭП необходимо приобрести дизельный или газовый агрегат, предназначенный для постоянной выработки энергии.

    Для бесплатного получения энергии стоит задуматься о ветрогенераторе, а если рядом протекает источник воды — о водяном аппарате. Если вам необходимо сохранить в безопасности высокочувствительную технику, ваш выбор должен быть в пользу инверторных моделей современного типа: они стабилизируют напряжение.

    8 простых шагов для осознанной покупки бензогенератора: распечатай и запомни

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

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

    Базовые принципы подбора генератора

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

    1. Подумайте, для каких целей вам нужен бензогенератор?
    • Для резервного электроснабжения основных потребителей в загородном доме при временном отключении электричества.
    • Для длительной и постоянной работы и электроснабжения мощных потребителей.
    • Для редких поездок на дачу или на природу — рыбалку, охоту и т.д.

    1. Определите вашу основную группу потребителей электричества.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    1. Как рассчитать необходимую вам мощность генератора?

    Чтобы разобраться в этом вопросе, запомните, что:

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

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

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

    К этой мощности прибавьте запас + 10 — 20%.

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

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

    1. Пример расчёта мощности электрической станции

    Предположим, что вы хотите подключить к генератору:

    • Лампу накаливания — 100 Вт х 1 (коэффициент пускового тока) = 100 Вт.
    • Холодильник — 700 Вт х 3.5 (коэффициент пускового тока) = 2450 Вт.
    • Насосную станцию — 800 Вт х 5 (коэффициент пускового тока) = 4000 Вт.
    • Телевизор – 300 Вт х 1 (коэффициент пускового тока) = 300 Вт
    Читайте также  Использование usb-otg как виртуальный com-порт

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

    Выводы

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

    1. Какой генератор купить? Бензиновый или дизельный?

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

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

    Основные плюсы бензогенератора:

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

    Плюсы дизельной электростанции:

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

    Минусов у дизеля тоже хватает:

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

    1. Какой генератор выбрать: однофазный и трёхфазный?

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

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

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

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

    Рекомендуем по-настоящему «горячие» зимние статьи:

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

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

    Что такое генератор

    Что такое генератор? Это электромеханический прибор, который преобразует кинетическую энергию в электрический переменный ток. Основой энергетического преобразования является вращающееся магнитное поле. Понятие генератора включает в себя массу устройств различного принципа действия. Это гальванические, электростатические приборы, солнечные батареи, турбины электростанций и пр. В статье пойдёт речь именно о генераторах электрической энергии.

    Принцип работы электрогенератора

    В основу работы агрегатов, преобразующих энергию, положен закон Фарадея об электродвижущей силе (ЭДС). Учёный открыл закон, который объяснил природу появления тока в металлическом контуре (рамке), вращающемуся в однородном магнитном поле (явление индукции). Ток возникает также при вращении постоянных магнитов вокруг металлического контура.

    Простейшая схема генератора представляется в виде вращающейся металлической рамки между двумя разно полюсными магнитами. На оси рамки помещают токосъёмные кольца, которые получают заряд электрического тока и передают его дальше по проводникам.

    В действительности статор (неподвижная часть прибора) состоит из электромагнитов, а ротором служит группа рамных проводников. Устройство представляет обратный электромотор. Электродвигатель поглощает электрический ток и заставляет вращаться ротор. Электрический генератор, преобразовывающий кинематическую энергию механического вращения в ЭДС, называют индукционным генератором.

    Классификация генераторов

    Классификация преобразователей энергии даёт чёткое понятие – что такое генератор электрического тока. Различают электрические генераторы по следующим признакам:

    • автономность;
    • фазность;
    • режим работы;
    • сфера применения.

    Автономность

    Главное преимущество, которым обладает электрический генератор, – это его полная независимость от централизованных поставщиков энергии. Автономность электротехнического оборудования бывает стационарной и мобильной.

    Стационарные

    Обычно это генераторные станции, работающие от дизельных двигателей. Станции используют для электроснабжения потребителей в местах, удалённых от централизованных электрических сетей.

    Стационарные генераторные станции необходимы для обеспечения током производственных процессов там, где даже кратковременные перебои поставки электроэнергии недопустимы.

    Мобильные

    Электрогенераторы мобильного типа выполнены в виде компактных аппаратов, которые можно перемещать в пространстве. Передвижные станции используют для электросварки, местного освещения, снабжения током бытовых электроприборов и многое другое.

    Оборудование включает в себя двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине или дизельном топливе. Агрегаты имеют различные габариты. Компактный аппарат может транспортировать один человек. Существуют мобильные агрегаты, которые устанавливаются на специальном автомобильном прицепе.

    Фазность

    По фазовой структуре электрического потока различают однофазные и трёхфазные агрегаты.

    Однофазные

    Генераторы, производящие однофазный ток, предназначены в основном для питания бытовых приборов. Чаще всего это мобильные аппараты. Однофазными агрегатами хозяева оснащают свои частные домовладения для бытовых нужд (освещения, питания электротехники и др.).

    Трёхфазные

    Генераторные источники трёхфазного тока используются для питания силового электрооборудования. В некоторых случаях получаемый трёхфазный ток разделяют по фазам. Таким образом, делают развод электропроводки по всему дому для питания бытовых электроприборов.

    Важно! Все ветви фазового разделения должны равняться между собой мощности потребления. Если разница нагрузок будет велика, то генератор быстро выйдет из строя.

    Режимы работы

    В зависимости от того, в каком режиме эксплуатируются агрегаты, их подразделяют на основные и резервные.

    Основные

    Аппараты предназначены для работы в постоянном режиме. Мощные электрогенераторы с дизельными двигателями относят к промышленным установкам. Устанавливаются там, где требуется получение электроэнергии круглосуточно.

    Резервные

    Само название агрегатов говорит о применении их в исключительных случаях – при внезапном отключении централизованного электроснабжения. Генераторы могут включаться в работу при срабатывании реле, реагирующего на исчезновение напряжения в электросети централизованного источника. Резервные аппараты рассчитаны на беспрерывную работу в течение нескольких часов.

    Сфера применения

    Генераторы изготавливают, рассчитанные на две сферы применения: для быта и производства.

    Сейчас торговая сеть предлагает широкий выбор бытовых генераторов. Это однофазные установки, предназначенные для аварийного обеспечения электроэнергией частных домостроений. Также компактные агрегаты используют для питания выносного электрооборудования. Для бытовых электроприборов, использующих цифровую элементную базу важно качество тока. Устройство должно выдавать электроэнергию следующих параметров: 220 В, 1 А, 50 Гц.

    Мощные бытовые агрегаты используют для электросварочных работ. Их преимуществом является способность производить ток большой силы для получения электрической дуги.

    Обратите внимание! Если в инструкции бытового аппарата производитель не оговаривает применение для электросварки, то его нельзя использовать для сварочных работ. В противном случае генератор выйдет из строя.

    Производство

    Независимыми мощными стационарными генераторами оснащают цеха промышленных предприятий, жилые районы, строительные объекты, больницы и объёмные общественные здания.

    Виды бытовых генераторов

    Электротехническая промышленность выпускает бытовые генераторы переменного тока трёх видов:

    • газовые;
    • бензиновые;
    • дизельные.

    Газовые

    Генераторы газового типа выдают ток низкой себестоимости. Стоимость 1 кВт/ часа составляет 3 рубля. Газовые агрегаты используют как резервные источники электроэнергии. Устройства предназначены для режима кратковременного включения при сбое поставки электрического тока централизованной сетью электроснабжения.

    В частных домов используют газовые установки мощностью 5 кВт. Агрегаты оснащены системой автозапуска. При отключении электричества аппарат автоматически включается в работу и восстанавливает напряжение в электросети дома. Генераторы с воздушным охлаждением после 12 часов непрерывной работы требуют перерыва.

    Выгодно устанавливать такие преобразователи энергии при центральном газопроводе. Автономное снабжение сжатым природным газом установок связано с рядом условий, таких, как наличие газобаллонного сервиса поставки энергоносителя и технически исправного приёмного оборудования в доме.

    Одними из достоинств газовых агрегатов является то, что генераторы работают практически бесшумно, выхлоп продуктов сгорания топлива сведён к 0.

    Газовые генераторы устанавливают вне дома. Для обеспечения бесперебойной работы устройства в зимний период помещают в специальные кожухи. Существующие модели – с жидкостным охлаждением, какое допускает их установку внутри дома.

    Бензиновые

    Бензиновые генераторы в основной своей массе изготавливают мощностью, не превышающей 20 кВт. Устройства используют для аварийного обеспечения электричеством загородных домов, дач, а также для питания ручных электроинструментов, небольших станков и прочее. Генераторы могут поддерживать освещение придомовой территории, автомобильной стоянки и торговых площадей.

    Дополнительная информация. Стандартное топливо для агрегатов – это бензин марки АИ-92. Кратковременно можно заливать в бак оборудования бензин АИ-76 и АИ-95.

    Бензиновые генераторы переменного тока могут быть мобильными и стационарными. Особо мощные тяжёлые установки оснащают колёсной парой. В зависимости от модели, устройства оснащают ручным запуском или стартером. Для понижения шумности работы двигателя внутреннего сгорания аппарат помещают в звукопоглощающий кожух.

    Дизельные

    Дизельные генераторы переменного тока представляют устройства, мощность которых достигает до 3 мВт. Агрегаты могут служить постоянными источниками электроэнергии для загородных домов и дач. Автономные дизельные источники переменного электрического тока питают мощное деревообрабатывающее оборудование, станки различного назначения. Дизель-генераторы могут снабжать током целые посёлки.

    Дизельные установки изготавливают в стационарном и мобильном варианте. Агрегаты обладают большой шумностью. Поэтому в некоторых случаях их помещают в специальные шумоизоляционные кожухи.

    По сравнению с бензиновыми аналогами, дизель-генераторы потребляют топливо в меньшем объёме, которое стоит дешевле, чем бензин. Дорогие модели способны контролировать управление процессом генерации энергии, автоматически включаться в работу при возникновении аварийных ситуаций в сети центрального электроснабжения.

    Современный рынок электротехники располагает огромным ассортиментом генераторов переменного тока. Модели различных систем питания с большим диапазоном мощности удовлетворят любые требования потребителей.

    Видео