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

Технические возможности инверторных аппаратов

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

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

Передняя панель сварочного инвертора «БИМАрк-170»

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

Инверторные генераторы

Какой лучше выбрать бензиновый генератор

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.

Шум

Шума от обычного кондиционера — нет, слышен лишь поток воздуха, без механических звуков.

Инверторный кондиционер — ещё тише.

Главным образом в Инверторном тише наружный блок. Причём, не только из за инверторного компрессора, а как мы видели выше, ещё и за счёт более продвинутого электромотора вентилятора, и наличия дополнительной шумоизоляции на компрессоре.

Получается производитель при разработке инверторных моделей: не просто добавляет инверторную плату управления компрессором, но и оснащает другими дополнительными технологиями, которые улучшат кондиционер, в сравнении с неинверторным.

И всё же, не у всех производителей электромотор вентилятора наружного блока будет инверторным, бывает ставят обычный, как мы видели ранее, в данном случае установлен на не инверторном.

Основные параметры генератора

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

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

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

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

Выбор генератора

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

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

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

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

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

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

Популярные модели

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

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

Как подобрать инверторную станцию?

Для начала нужно детально изучить собственные потребности. Для этого складывают питание всех приборов, которые будут запитаны от бензогенератора, а к полученной сумме прибавляют еще 20-30 процентов. Это делают для того, чтобы учесть потребности холодильников, стиральных машин и других приборов, у которых показатель пускового тока отличается от номинальных значений.

Если устройство планируется применять постоянно, то в этом случае выбор должен пасть на классические агрегаты. Как было отмечено выше, в этой ситуации также придется подогнать потребности приборов под производительность установки.

Некоторым покупателям важно получить мобильную установку. В этом случае оптимально выбрать бензиновый электрогенератор, который в отличии от дизельного аналога имеет компактную конструкцию

Использовать устройство следует для снабжения определенного числа приборов, так как мощности недостаточно для всей домашней электросети. Инверторное оборудование в этом случае – наилучший выбор.

Сварочная электростанция

В том случае, когда планируется приобретение генератора и сварочного аппарата, есть смысл рассмотреть возможность покупки сварочной электростанции, совмещающей в себе эти два устройства. Логично ожидать, что затраты на приобретение одного многофункционального устройства окажутся меньше, чем стоимость двух отдельных.

Рис 7. Популярны сварочные станции бренда BlueWeld Motoweld.

Сварочная электростанция представляет собой автономный электрогенератор, совмещённый с аппаратом для дуговой электросварки. Электростанция предназначена для выполнения сварочных работ в полевых условиях, а также обеспечения потребителей электрической энергией. Существуют различные модификации таких станций:

• совмещение генератора с понижающим трансформатором для выполнения ручной дуговой сварки переменным током штучным электродом;
• станция с выпрямителем, обеспечивающим сварку постоянным током;
• станция со встроенным инверторным сварочным аппаратом.

Сварочный аппарат переменного тока относится к самым бюджетным вариантам, однако сварка ответственных металлоконструкций, как правило, переменным током не производится. Сварка постоянным током обладает большими возможностями, сварной шов при её использовании получается более качественным.

Самым лучшим является комбинация генератора с инверторным сварочным аппаратом, но этот вариант и наиболее затратный, помимо них существуют, как бензиновые, так и дизельные варианты.

Как работает инверторный генератор?

Механика инверторных генераторов несколько сложнее, чем у обычных переносных генераторов. Для получения конечной электрической мощности требуется больше деталей.

Многие инверторные генераторы также работают на бензине. В дополнение к потреблению энергии из топливного бака, инверторные генераторы также имеют аккумулятор, генератор переменного тока и инвертор.

Мощность от двигателя представляет собой высокочастотный переменный ток, который затем преобразуется в постоянный ток генератором переменного тока. Этот постоянный ток затем преобразуется инвертором обратно в переменный ток.

Как и в случае с обычными портативными генераторами, инверторные генераторы также имеют выходную мощность 120 В при частоте 60 Гц. Однако из-за дополнительных этапов производства электроэнергии ток инверторного генератора намного более стабилен.

Другими словами, меньше гармонических искажений, поэтому говорят, что инверторные генераторы производят «чистое электричество». Качество электроэнергии, производимой инверторными генераторами, сопоставимо с качеством электроэнергии, в домашней сети.

Чистое электричество возможно из-за двух факторов. Первый фактор заключается в том, что начальный переменный ток в инверторном генераторе находится на высокой частоте, что дает больше электрической энергии.

Вторым фактором является инверсия постоянного тока обратно в переменный ток. Механика инверторного генератора лучше контролирует частоту переменного тока, что позволяет ему обеспечивать очень стабильную синусоидальную волну.

Повышенный контроль над электрической мощностью делает инверторные генераторы весьма энергоэффективными. Он может регулировать свое напряжение в соответствии с потребностями подключенной нагрузки, сохраняя при этом скорость вращения 3600 об / мин.

Стабильный ток также является одной из основных причин, по которой инверторные генераторы работают бесшумно по сравнению с обычными переносными генераторами.

Особенности выбора бензогенератора

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

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

Какой бензогенератор лучше: инверторный или обычный?

В настоящее время на рынке имеется такое разнообразие модификаций и разновидностей электрогенераторов, что определиться, какой из них подойдет для решения определенной задачи, довольно непросто. В первую очередь, необходимо уточнить, сколько электроэнергии потребляет дом. Естественно, что у каждого владельца индивидуального дома показатели будут свои.

В загородном доме для поддержки систем обеспечения обычно требуется не меньше 10-15 кВт. Маленький коттедж либо подсобное помещение (времянка) «съедает» 2,5-5 кВт.

Обычного

По сути, это небольшая электрическая станция в доме: горючее сгорает, мотор крутит генератор, энергия механического движения и взаимодействия системы трансформируется в электрическую.

Преимущества:

• обширный выбор агрегатов различной мощности: от «малюток» на 1 кВт до солидных агрегатов на 8-10 кВт либо «исполинов» на 20-40-100 кВт, которые предназначены уже для промышленного использования;
• несложность применения и относительная безотказность при соблюдении условий использования;
• небольшая стоимость в сравнении с инверторными установками.

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.

Классический генератор

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

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

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

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

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

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

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

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

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.