Генератори

Специфікації та класифікації генераторів

Тип ДВС

Схема роботи двигуна внутрішнього згоряння (бензинового або дизельного), застосованого в електрогенераторі. Назва типу двигуна відбувається від кількості тактів (ходів поршня в одному або в іншому напрямку) за один робочий цикл. На сьогоднішній день застосовують такі двигуни:

• 2-х тактний. Найчастіше до них належать бензинові двигуни (см Паливо). Двотактні двигуни дешеві і мають високу потужність; недоліками їх є підвищений рівень шуму, висока витрата палива, а також те, що заправляти їх потрібно заздалегідь заготовленої сумішшю бензину і масла в певній пропорції; при цьому при занадто великій кількості масла в суміші двигун починає відчутно чадити, а при занадто малому — схильний до швидкого зносу.
• 4-х тактний. Такі двигуни менш шумні і більш економічні, ніж двотактні; крім того, масло в них заливається окремо від бензину, і немає ризику не розрахувати пропорції для заправки. Недоліком їх є менша потужність при рівному обсязі.

Тип запуску

Спосіб запуску двигуна електрогенератора. Для запуску двигуна внутрішнього згоряння (бензинового або дизельного, див. «Паливо») у будь-якому випадку необхідно прокрутити вал двигуна; зробити це можна двома способами:

• Ручний. При такому способі запуску початковий імпульс повідомляється двигуна вручну — зазвичай користувачу для цього потрібно з силою смикнути за трос, раскручивающий спеціальний маховик. Найбільш простий по конструкції і дешевий спосіб запуску, з додаткового устаткування вимагає тільки власне троса з маховиком. З іншого боку, він може вимагати від користувача значних м'язових зусиль і слабо підходить для потужних електростанцій (див. Пристрій).
• Електростартер. При такому типі запуску вал двигуна прокручується за допомогою спеціального електромотора, який і називається стартером; живиться стартер від власного акумулятора. Цей тип запуску найбільш простий для користувача і вимагає мінімуму зусиль: зазвичай достатньо просто натиснути на кнопку. А завдяки високій потужності електростартера його можна застосовувати для потужних двигунів, наприклад в стаціонарних элестростанциях. З іншого боку, пристрої з електростартером зазвичай дорожче (при інших рівних умовах); крім того, при їх використанні необхідно стежити за рівнем заряду акумулятора, живлячої стартер, і вчасно заряджати його, особливо після тривалих простоїв (при роботі електрогенератора акумулятор зазвичай заряджається автоматично).

Охолодження двигуна

Тип охолодження двигуна електрогенератора. На сьогоднішній день застосовують двигуни з повітряним і водяним (рідинним) охолодженням.

• Повітряне охолодження здійснюється зазвичай за допомогою вентилятора, забезпеченого приводом від валу двигуна електрогенератора. Також двигуни з повітряним охолодженням можуть забезпечуватися радіаторами — спеціальними ребристими конструкціями, що збільшують площу контакту нагрітої поверхні з повітрям і підвищують ефективність охолодження. Конструктивно повітряне охолодження простіше і дешевше, проте вважається менш ефективним, ніж водяне, тому застосовується в основному на генератори невеликої потужності.
• Водяне. Охолодження двигуна за допомогою замкнутого контуру охолодження, в якому циркулює рідина (вода або спеціальний теплоносій), що відводить тепло від двигуна і через особливий радіатор передає її навколишньому середовищі. Таке охолодження більш ефективно, ніж повітряне, так як рідина володіє більшою теплоємністю і здатна відводити більшу кількість тепла за одиницю часу. З іншого боку, водяне охолодження конструктивно складніше і вимагає герметичності контуру, т. к. при витоку теплоносія ефективність системи різко падає. Крім того, пристрої з водяним охолодженням дорожче повітряних при інших рівних умовах. Водяне охолодження застосовується в основному в електрогенераторах високої потужності, в т. ч. стаціонарних електростанціях (див. Пристрій).

Об'єм двигуна

Робочий об'єм циліндрів бензинового або дизельного (див. Паливо) двигуна електрогенератора. Від об'єму двигуна часто безпосередньо залежить його потужність (див. Потужність); в той же час більший об'єм двигуна зазвичай означає більш високе споживання палива.

Обсяг паливного бака

Від обсягу паливного бака генератора безпосередньо залежить час його безперервної роботи без дозаправки: це час легко обчислити, знаючи обсяг бака і витрата палива (див. Витрата палива).

Індикатор рівня палива

Покажчик, призначений для визначення залишку палива в баку електрогенератора. Такий пристрій дозволяє з легкістю стежити за рівнем палива в баку, позбавляє користувача від необхідності вручну обчислювати залишок палива в залежності від часу роботи пристрою і може запобігти неприємну ситуацію, коли пальне закінчується в самий невідповідний момент.

Потужність

Потужність власного двигуна електрогенератора. Виражається звичайно в кінських силах, 1 л. с. дорівнює 735 Вт. Чим потужніший двигун — тим, як правило, вище вироблювана потужність самого генератора (див. Номінальна потужність); однак більш висока потужність часто означає підвищений витрата палива.

Витрата палива

Кількість палива, споживана генератором в штатному режимі роботи за одиницю часу; зазвичай вимірюється в літрах на годину (л/год). Знаючи витрату палива і обсяг паливного бака, можна легко вивести час безперервної роботи електрогенератора без дозаправки. За загальним правилом, чим потужніший двигун (див. Потужність) — тим вище його витрата палива.

Час безперервної роботи

Час безперервної роботи генератора в штатному режимі на одному повному баку пального, без дозаправки. Час безперервної роботи обчислюється як співвідношення обсягу паливного бака генератора до витраті палива (див. відповідні пункти глосарію). Тривалий час безперервної роботи особливо важливо для стаціонарних електростанцій, а також у тому випадку, якщо підвіз додаткового палива утруднений або неможливий.

Функції

• DC (постійний струм на виході). Здатність генератора видавати на виході постійний струм — найчастіше напругою 12 В, що може застосовуватися, наприклад, для зарядки автомобільного акумулятора або живлення приладів, спочатку призначених для використання в автомобілі.
•  Автозапуск. Можливість автоматичного, без втручання користувача, запуску двигуна генератора — наприклад, при підключенні до нього незапитанной навантаження. Ця функція особливо корисна, зокрема, якщо генератор підключений в якості резервного джерела живлення: поки напруга в основній мережі є пристрій не працює і не споживає пальне вхолосту, а у разі зникнення напруги — включається в роботу протягом декількох секунд, забезпечуючи споживачів електроенергією з мінімальними перебоями. Для забезпечення автозапуску генератор повинен бути обладнаний електростартером (див. Тип запуску).
• Авторегулятор напруги (AVR). Автоматичний регулятор напруги (AVR від «automatic voltage regulator») — модуль, призначений для автоматичного підтримання стабільного рівня напруги на виході генератора. Застосування такого регулятора дозволяє уникнути значних стрибків напруги, пов'язаних з нерівномірністю обертання вала генератора або його конструктивними особливостями, що позитивно позначається на якості роботи і довговічності підключених до електрогенератори приладів. AVR може встановлюватися на генератори як змінного, так і постійного струму.
•  Лічильник мотогодин. Прилад, який вважає загальний час, який двигун електрогенератора пропрацював з моменту першого включення. Це допомагає визначити загальну зношеність двигуна і необхідність його ремонту/заміни), що може бути корисно при тривалому використанні приладу, так і, наприклад, для оцінки якості товару при купівлі вживаного електрогенератора. Обнулити лічильник мотогодин без серйозного втручання в конструкцію приладу зазвичай неможливо. 
•  Вольтметр. Прилад, що відображає поточний напруга, що видається генератором. Наявність вольтметра особливо корисно, якщо генератор дозволяє вибирати між кількома варіантами робочого напруги   завдяки цьому приладу можна уникнути ситуацій, коли навантаження підключається до невідповідного напрузі. Інакше, в кращому разі, коли напруга менше потрібного, що живиться прилад просто не буде працювати; в гіршому, якщо напруга вище — навантаження або генератор можуть взагалі вийти з ладу. 
•  Автовідключення двигуна. Система безпеки, що відключає двигун генератора у разі критичного зростання навантаження на нього, перегріву та інших подібних ситуацій — наприклад, при блокуванні двигуна стороннім предметом. Автовідключення дозволяє вчасно припинити роботу двигуна і уникнути неприємних наслідків (аж до поломки пристрою і навіть пожежі).
•  Контроль олії. Пристрій, автоматично контролюють рівень масла в двигуні. Занадто низький рівень масла приводить до підвищеного зносу двигуна і навіть може стати причиною його заклинювання. Щоб уникнути цього генератори можуть оснащуватися особливим датчиком, що відстежує рівень масла; при його зниженні нижче критичного рівня датчик автоматично відключає двигун, щоб уникнути негативних наслідків. Багато такі моделі забезпечуються також відповідним індикатором на приладовій панелі, сигналізує користувачеві про необхідності долити масло.

Номінальна потужність

Найбільша потужність, вироблювана генератором в штатному режимі роботи, іншими словами — максимальна потужність, при виробленні якої генератор здатний тривалий час працювати без будь-яких неприємних наслідків. Вважається, що для нормальної роботи потужність генератора повинна на 25-30% перевищувати сумарну потужність всіх пристроїв, одночасно підключених до нього. При цьому варто враховувати різницю в підрахунку потужності для активних і реактивних приладів. До активних приладів відносяться, наприклад, праски, лампи розжарювання, чайники, обігрівачі тощо; їх дія заснована на електричному опорі, а загальна потужність підраховується простим підсумовуванням потужностей окремих приладів. У разі реактивних приладів (холодильники, дрилі, пили) дія базується на використанні конденсаторів та/або котушок індуктивності, а для розрахунку сумарної потужності використовуються особливі формули; тому для розрахунку потужності в цьому випадку варто звернутися до спеціалізованої літератури або до фахівця-електротехніку.

Максимальна потужність

Максимальна потужність, яку генератор здатний забезпечити в межах своїх конструктивних особливостей. Зазвичай цей показник вище номінальної потужності (див. Номінальна потужність), але робота на максимальній потужності вважається нештатним режимом і зазвичай може здійснюватися лише протягом невеликого періоду часу — інакше можливе перевантаження генератора і вихід його з ладу.

Паливо

Тип палива, на якому працює двигун електрогенератора.

• Бензин. Один з основних типів палива для двигунів внутрішнього згоряння. Бензинові генератори зазвичай коштують дешевше дизельних, при інших рівних умовах, однак експлуатація їх обходиться дорожче за рахунок більш високої ціни на бензин; крім того, вони зазвичай мають менший ресурс, ніж дизельні. Тому вважається, що бензинові генератори добре підходять перш за все в якості резервного джерела живлення на випадок відключення електрики.
• Дизель. Дизельні генератори зазвичай дорожче бензинових аналогів; з іншого боку, дизельне паливо дешевше бензину, тому підвищена вартість цілком може окупитися при регулярному використанні. Крім того, дизельні генератори мають більш високий ресурс і більший діапазон потужностей, ніж бензинові. Це дозволяє застосовувати їх як резервних, так і основних джерел живлення, у тому числі на досить «енергоємних» об'єкти.
•  Газ. Особливістю газових генераторів є те, що вони можуть виробляти не тільки електрику, але і тепло для систем опалення. Такі пристрої малошумні і з усіх типів генераторів дають найменше викидів в атмосферу. З іншого боку, використання газу як палива пов'язане з певними труднощами (необхідність підключення до газової магістралі, вимоги до герметичності трубопроводів тощо). Так само, як і дизельні, можуть застосовуватися у ролі основних або додаткових джерел живлення. Зазначимо, що сучасні генератори можуть бути розраховані на різні типи газу — як звичайний, з газової магістралі, так і зріджений; цей момент варто враховувати при виборі.
•  Бензин/газ. Моделі, здатні використовувати обидва зазначених типу палива. Це дає користувачеві можливість вибрати варіант, оптимально відповідає тій чи іншій ситуації, а також знижує ймовірність залишитися без палива в самий невідповідний момент; з іншого боку, і коштують такі моделі дорожче однотопливных. Технічні особливості бензину і газу докладно описані вище.

Вихідна напруга

Напруга, що видається генератором на виході. На території СНД застосовуються такі робочі напруги:

•  220 В (1 фаза). Ця схема живлення широко застосовується в побуті: досить сказати, що всі класичні з розетки живлення саме за принципом «220 В, 1 фаза». Таким чином, однофазні 220 В генератори застосовуються насамперед для живлення домашньої техніки відносно невеликої потужності: кімнатного освітлення, холодильників, телевізорів, комп'ютерів і т. п. Якщо потужності генератора достатньо, від нього можна повністю живити квартиру, будинок або офіс.
• 380 В (3 фази). Трифазні генератори мають значно більшу потужність, ніж однофазні; ця схема живлення розрахована на значні навантаження і застосовується насамперед у промислових цілях. При цьому з трифазного генератора цілком можна зняти і напруга однофазне — між «нулем» і однієї з фаз воно становить 220 В, — тому не виключається і застосування таких пристроїв в побутових цілях (для великих будинків, офісів тощо).

Генератор

В даному випадку під генератором мається на увазі не весь пристрій, а конкретно модуль, що забезпечує вироблення електрики при обертанні вала двигуна. На сьогоднішній день застосовуються такі типи генераторів:

• Асинхронний. Конструктивно найпростіший і найбільш дешевий тип генератора. Завдяки простоті конструкції стійкий до короткого замикання, тому часто застосовується для живлення приладів електрозварювання (див. Зварювальний генератор). З іншого боку, асинхронні генератори розраховані на постачання електроенергією насамперед приладів активного типу (докладніше про активних і реактивних приладах див. Номінальна потужність). Для використання з приладами реактивного типу такого генератора потрібно значний запас по потужності (в 3-3,5 рази вище підключається навантаження), інакше стрибки струму і напруги при пуску таких приладів можуть пошкодити пристрій.
•  Синхронний. Сихронные генератори конструктивно складніше і, відповідно, дорожче асинхронних. З іншого боку, вони не мають обмежень по підключенню реактивних приладів (особливості такого підключення див. вище) і менш схильні до стрибків і перепадів напруги, забезпечують більш стабільний струм. Внаслідок цього в більшості професійних електрогенераторів і стаціонарних електростанціях (див. Пристрій) найчастіше застосовуються саме синхронні генератори.

Зварювальний генератор

До цього типу відносяться генератори, призначені насамперед для живлення процесу електрозварювання. Часто вони забезпечуються набором додаткового устаткування, перетворює їх в автономні зварювальні апарати. Живлення приладів електрозварювання має ряд особливостей; зокрема, такі прилади фактично працюють в режимі короткого замикання, і відповідні режими повинні підтримуватися живильним генератором при штатній роботі. Зазвичай можл