Иванов Сергей Александрович 546

Генератор – устройство, преобразующее один вид энергии в другой. Так, генератор напряжения вырабатывает электрическую энергию при механическом вращении вала ротора.

Для питания электроприборов в условиях отсутствия постоянного источника электроэнергии используют переносные электростанции, так называемые дизель-генераторы или бензо-генераторы. Они отличаются по мощности и вырабатываемому напряжению – существуют одно- ,трехфазные и сварочные генераторы. Однофазные вырабатывают 220В, трехфазные – 380В, а сварочные аппараты вырабатывают ток для сварки электродами.

Схема генератора

Переносной генератор, устройство и принцип работы.

Переносной электрогенератор имеет двигатель внутреннего сгорания, генератор и вспомогательные устройства. Двигатель может быть бензиновым или дизельным в зависимости от модели аппарата. В случае бензинового генератора в качестве топлива используется бензин. Попадая из бензобака в устройство дозированной подачи и смешиваясь с воздухом, образуется горючая смесь. Она подается в рабочий цилиндр через клапан. В нем находится поршень, свеча зажигания, впускной и выпускной клапаны. Когда поршень находится в верхней точке, свеча зажигает горючую смесь, она толкает поршень вниз. Поршень соединен с коленчатым валом при помощи шатуна и двигаясь, поршень поворачивает коленвал. Коленвал двигателя соединен с валом генератора.

Цены в интернет-магазинах:

		allgenerator.ru	10 420 Р
		ups-shop.ru	25 120 Р
		allgenerator.ru	18 700 Р
		electro-shop.ru	9 900 Р
		ups-shop.ru	43 441,80 Р
		allgenerator.ru	67 500 Р
	Еще предложения

Генератор переменного тока состоит из ротора и статора. Статор располагается в корпусе. Внутри корпуса по кругу располагаются магнитопроводы, на которых намотана обмотка возбуждения. Ротор располагается на валу двигателя. Состоит из металлического основания и обмоток, концы которых выведены на контактные кольца. При вращении вала в обмотках статора создается магнитное поле, которое действует на обмотки ротора и создает в них электрический импульс. Через щеточный узел с контактными кольцами он передается на выход генератора. При большой частоте вращения эти импульсы образуют переменный ток.

Вырабатываемая генератором энергия имеет скачущее напряжение и частоту. Для того, чтобы аппарат вырабатывал нужное напряжения, применяются устройства стабилизации. Они принимают напряжение, вырабатываемое генератором и приводят его параметры к требуемым. Стабилизатор стабилизирует значение напряжения в пределах номинального и выдает его для питания устройств. Именно эта деталь влияет на характеристики устройства.

Выбор генератора

На рынке имеются различные по возможностям устройства. Не будем описывать различие по мощности и напряжению. Каждый знает, какой мощности и на какое напряжение ему нужна электростанция. Рассмотрим функциональные особенности.

Самые простые имеют ручной запуск, качество стабилизации часто зависит от цены. Например, HUTER или FUBAG – устройства не отличаются сложностью конструкции, но хорошо зарекомендовали себя по надежности. Стоимость от 4 тысяч в зависимости от мощности.

Цены в интернет-магазинах:

		Electrozon	16 340 Р
		etalon-bt.ru	15 350 Р
		allgenerator.ru	50 350 Р

Модели с автозапуском существуют двух видов. В первом случае запуск устройства происходит с кнопки на панели или пульта управления. В отличие от ручного запуска конструкция дополнена аккумулятором, стартером и блоком управления. Принцип запуска как у автомобиля – при повороте ключа или нажатии кнопки стартер начинает крутить двигатель, и он запускается. Второй вид аппаратов имеет блок автоматического включения резерва (АВР) – запуск происходит при наступлении события. Например, электростанция подключена к электросети, при пропадании напряжения она заводится и начинает вырабатывать энергию. Хорошо зарекомендовали себя изделия DAISHIN или HITACHI. Цены начинаются от 8 тысяч в зависимости от мощности и напряжения.

Инверторные аппараты отличаются малыми размерами и качеством напряжения. Принцип работы как у источников бесперебойного питания, только вместо электросети используется генератор. Он выдает напряжение, которое идет на выпрямитель. Выпрямитель заряжает аккумулятор. Аккумулятор соединен и инвертором, который преобразует постоянное напряжение в переменное. Особенностью является зависимость расхода топлива от того, как работает генератор – обороты двигателя зависят от нагрузки, без нагрузки двигатель работает на холостых оборотах. Еще одной особенностью является неспособность выдерживать перегрузки – для насосов и вентиляторов лучше выбирать аппарат с четырехкратным запасом по мощности. Хорошо зарекомендовали изделия фирмы HONDA. Цены начинаются от 15000 р.

Рассказать друзьям

Проведение ремонта бензогенератора начинается с выявления причины поломки и ее устранения. Основной причиной возникновения отказов в работе бензиновых генераторов является выход из строя бензинового двигателя или электрогенератора. Для проведения ремонтных работ самостоятельно следует изучить конструкцию и принцип работы оборудования.

Бензогенераторы необходимы для питания сети или различных устройств.

Устройство переносного бензинового электрогенератора

Переносной бензогенератор представляет собой незаменимое устройство для получения электроэнергии в условиях, когда отсутствует возможность подключения к линиям централизованной подачи электрической энергии. Промышленность потребителям предлагает на выбор бензо- и дизель-генераторы. В качестве топлива в бензиновых установках применяется обычный автомобильный бензин. Бензиновые генераторы имеют небольшие размеры, что является их преимуществом, в случае если требуется осуществить транспортировку устройства.

Бензиновый генератор представляет собой установку для выработки переменного тока. Выработка электротока осуществляется на основе синхронного вращения элементов установки. В зависимости от конструкции и назначения устройства вырабатываемый ток может быть как однофазным, так и трехфазным. В зависимости от назначения установки могут отличаться между собой не только параметрами электротока, но и мощностью самой установки. Устройства, вырабатывающие однофазный ток с напряжением в 220 В, предназначены для питания бытовой потребительской сети. Генераторы, которые производят трехфазный ток с напряжением в 380 В, применяются чаще всего для запитки различных устройств, таких, например, как сварочные аппараты.

Конструкция бензинового генератора состоит из двух блоков. Один из блоков является генератором, вырабатывающим электроэнергию, а второй блок установки представляет собой бензиновый двигатель, который снабжает электрогенератор энергией. Конструктивные блоки между собой соединяются при помощи эластичной муфты. Электрогенератор в своей конструкции имеет блок, имеющий устройства, предназначенные для включения генератора, приборы для контроля параметров работы устройства и автоматы, предохраняющие установку от случайных коротких замыканий.

Двигательная установка, работающая на бензине, может включать от одного до восьми цилиндров. Количество цилиндров в бензиновом двигателе зависит от мощности мотора. Эти двигатели могут быть как двухтактные, так и четырехтактные. Четырехтактные двигатели являются более экономичными установками и обладают большим КПД по сравнению с двухтактными.

Принцип действия бензинового генератора

Задачей установки является осуществление преобразования механической энергии, вырабатываемой двигателем внутреннего сгорания, в электрическую, которая вырабатывается электрогенератором. Ремонт бензогенератора связан с заменой элементов двигателя и генератора, которые выходят из строя в процессе эксплуатации.

Двигательная установка оснащается целым комплексом систем, обеспечивающих ее работу. Такими системами являются:

• система запуска;
• система стабилизации частоты вращения вала двигателя;
• система охлаждения двигательной установки;
• система обеспечения отвода отработанных газов;
• система очистки и подачи воздуха для создания горючей смеси.

Двигательная установка запускается при помощи ручного запуска или электростартера.

В современных установках применяются системы автозапуска. Самостоятельно провести можно ремонт только тех установок, которые оснащаются механической системой запуска. При необходимости проведения ремонта двигательных установок, оснащенных автоматикой, невозможно обойтись без использования специализированной аппаратуры.

Мощность от двигателя внутреннего сгорания передается на вал электрогенератора посредством гибкой муфты. Это гибкое соединение, помимо передачи мощности, обеспечивает гашение колебаний.

Наиболее распространенные поломки и причины их появления

Основные поломки при эксплуатации переносной бензиновой генераторной установки возникают в двигателе или генераторе установки.

Наиболее часто в двигательной установке могут выходить из строя следующие системы:

• система подачи топлива;
• система подготовки горючей смеси;
• система газораспределительного механизма;
• привод газораспределительного механизма;
• система запуска двигателя.

Для выявления конкретной причины возникновения неисправности требуется проверить все узлы, которые могут являться причиной поломки установки.

Основной поломкой и неисправностью системы подачи топлива является засорение топливопровода от бензобака до карбюратора. Система способна засоряться в результате использования при работе установки некачественного топлива. Для проведения ремонта бензогенератора своими руками требуется демонтировать систему подачи топлива и прочистить кран и подающий патрубок. В процессе эксплуатации способен выходить из строя датчик уровня топлива в топливном баке. При выявлении поломки датчика его следует демонтировать и заменить новым.

Остановка двигателя может быть обусловлена выходом из строя карбюратора вследствие засорения и залипания подвижных элементов конструкции. Чтобы ликвидировать засорение канала иглы, отвечающей за впрыскивание топлива, требуется продуть канал сжатым воздухом. В результате использования некачественного топлива может происходить залипание поплавкового механизма, осуществляющего подачу топлива. Для устранения залипания необходимо, используя спецжидкость для очистки карбюраторов, смочить поплавок и его иглу и в ручном режиме подвигать поплавок.

При подозрении на возникновение неисправностей в системе газораспределения двигателя следует снять крышку с клапанного блока и попробовать подвигать коромысла. Если в процессе перемещения клапаны газораспределительного механизма не открываются, значит возникло залипание или пригорание клапанов. Такие явления наблюдаются в случае использования в процессе эксплуатации установки топлива низкого качества. Для очистки клапана его следует смочить спецжидкостью для очистки карбюраторов, после этого следует повернуть коромысло и забить клапан до конца при помощи молотка. После этого при помощи поворота вала следует вытолкнуть клапан назад. Эту процедуру следует повторить несколько раз до тех пор, пока клапан не будет свободно перемещаться в гнезде.

Если в качестве привода газораспределительного механизма двигателя используется ремень, в процессе эксплуатации он способен растягиваться и рваться. В случае выхода из строя требуется его замена на новый.

При наличии электростартера бензогенератор может не запускаться в результате того, что аккумулятор является севшим или незаряженным.

При неисправности в блоке генератора для проведения ремонта лучше пригласить специалиста, так как для этого нужно обладать специальными знаниями.

Основными признаками возникновения поломки электрогенератора являются отсутствие напряжения в сети при работе и нестабильность напряжения.

Наиболее распространенной причиной выхода из строя и поломки генератора является повреждение обмоток статора или ротора. Первым признаком появления неисправности в процессе работы является появление гари и дыма из генераторного блока. Появление этих признаков может свидетельствовать о возникновении межвиткового замыкания или замыкания выводных концов обмоток.

Проведение ремонта поломки такого типа является дорогостоящей операцией, так как процедура перемотки обмоток стоит достаточно дорого и проводится с помощью специального оборудования.

При возникновении перепадов напряжения, вырабатываемого генератором установки, при отсутствии запаха гари и дыма следует проверить стабильность работы регулятора напряжения, который препятствует появлению перепадов. В случае выявления неисправности следует провести ремонт этого элемента конструкции и проверить состояние щеток генераторного устройства.

Переносной электрогенератор является незаменимым источником энергии в условиях, когда отсутствует возможность подключения к электрическим магистралям или подача по ним электроэнергии прекращается. В качестве топлива в них используется обычный автомобильный бензин.

Переносной электрогенератор будет полезен везде, где нет постоянного источника электропитания, например в поездке на природу.

Дизельные электрогенераторы имеют большую массу, поэтому ставятся стационарно в качестве резервного источника электричества. Бензиновый же их аналог намного легче, поэтому достаточно мобилен и его часто берут с собой в удаленные труднодоступные места. Поэтому в случае поломки бензогенератора вызвать специалистов по ремонту крайне проблематично, возникает необходимость ремонтировать его самостоятельно, своими руками.

Внутреннее устройство переносного бензинового электрогенератора

Такая машина является механизмом по выработке переменного тока на основе синхронного вращения своих элементов. При этом такой ток в зависимости от ее модели и мощности может быть как однофазным, так и трехфазным. Первый имеет возможность вырабатывать напряжение 220 В и питать током однофазную нагрузку, необходимую для электрического освещения и работы большинства бытовых электроприборов. Второй же может давать нагрузку в три фазы и обеспечивать напряжение 380 В, что дает возможность подключать в первую очередь сварочные аппараты.

В состав бензогенератора входят электрогенератор и снабжающий его энергией бензиновый двигатель. Соединяет их между собой специальная эластичная муфта. При электрогенераторе установлен металлический ящик, где смонтированы устройство для его включения, приборы для измерения параметров работы и автоматические предохранители на случай коротких замыканий. Бензиновый двигатель может иметь от 1 до 8 цилиндров в зависимости от необходимой мощности, а также быть двух- или четырехтактным. Последние применяются чаще, поскольку они более экономичны и имеют больший КПД. Способ включения может как быть от искры, полученной механическим путем с помощью ручного привода, так и от аккумулятора.

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»;

Мощность подключенного прибора не изменила напряжение и частоту на выходе устройства, а по индикации рабочего тока можно судить о потребляемой феном мощности.

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.

Пользу от собственного бензогенератора искать нет надобности, она лежит на поверхности.

Владельцы гаражей, дачных участков, частных домов (при условии, что эти объекты имеют ненадежное энергообеспечение, или не электрифицированы вовсе) давно оценили преимущества резервного электропитания.

Даже если вы живете в коттеджном поселке с нормальным подводом электричества, возможны аварийные ситуации. Пропадание энергии на продолжительное время приведет к порче продуктов в холодильнике летом, и нарушениям в работе отопительного котла зимой.

Поэтому многие домовладельцы приобретают промышленные генераторы, стоимость которых не назовешь экономной.

Еще одно направление для мобильных электростанций – туризм, экспедиции и выполнение работ с помощью электроинструмента в автономном режиме.

Этот полезный прибор не относится к слишком сложным устройствам, поэтому бензогенератор вполне можно собрать своими руками, в том числе и на 220 в.

Разумеется, главная причина такого решения – стремление экономить. Если вы будете приобретать компоненты для мобильной электростанции в магазине – затраты на детали превысят экономию на сборке.

Поэтому, рентабельным самодельный бензогенератор станет, лишь при наличии условно бесплатных компонентов.

Самыми дорогими запчастями являются: привод (бензиновый двигатель) и электромотор, который выступит в роли генератора. Именно их необходимо подобрать из имеющегося в запасниках «хлама».

Какую силовую установку можно подобрать для генератора?

Прежде всего – мощность. В мобильных энергоустановках применяется следующее соотношение: на каждый киловатт вырабатываемой электроэнергии (не в пиковом, а в штатном режиме) подается 2-3 л/с двигателя.

Важно! Эта пропорция работает при грамотно подобранных компонентах и минимальными потерями. Следует помнить, что даже самый недорогой генератор из «Поднебесной» спроектирован инженерами.

Как правило, бензогенераторы разрабатываются в комплексе, то есть под определенный мотор разрабатывается генерирующий элемент. Для самодельной установки следует выбирать коэффициент 2-4 л/с на 1 киловатт энергии. В противном случае, при полной нагрузке двигатель быстро выйдет из строя.