Генераторы

Бензиновые и дизельные генераторы

      Для начала приведем сравнительные характеристики бензинового и дизельного генераторов:

    • Бензиновый генератор дешевле дизельного, однако, дизельный генератор экономичнее бензинового, что при продолжительной работе окупает разницу в цене.

дизельный генератор

  • При продолжительной работе дизельный генератор предпочтительней, в аварийных ситуациях лучше себя зарекомендовали бензиновые генераторы.
  • Дизельный генератор с жидкостным охлаждением  (1500 об/мин) примерно в 5-6 раз превосходит бензиновый по ресурсу,  дизельный генератор с воздушным охлаждением  (3000 об/мин )  превосходит бензиновый по ресурсу в 3-4 раза (данные для фирм Hatz, IVECO).
  • Уровень шума: бензиновый генератор 55-72 дБ, дизельный генератор 80-110 дБ.
  • Гарантированный запуск: бензиновый генератор -20°С, дизельный генератор-5°С
  • Минимальная допустимая нагрузка при постоянной работе: бензиновый генератор — любая, дизельный генератор — 40%.

Расчет мощности генератора

   generator1К примеру, имеется морозильная камера на 300 ватт, пылесос на 1 кВт и обогреватель на 2 кВт. Что общего у этих разных нагрузок?  Оказывается, чтобы «запитать» каждый из этих электроприборов,  необходим генератор мощностью как минимум 3кВт .  В каталогах многие производители указывают  называемую максимальную выходную мощность. Обратите внимание, данная характеристика предполагает кратковременную работу агрегата (интервал составляет от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от фирмы). Реальная номинальная мощность, как правило,   на несколько (иногда на десятки) процентов ниже. Нагрузки бывают активные и реактивные. Активные (омические) нагрузки — это такие нагрузки, у которых вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. Например, лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги. К реактивным относятся все остальные нагрузки, которые в свою очередь, подразделяются на емкостные и индуктивные. Пример индуктивной нагрузки: катушка, емкостной: конденсатор. У реактивных потребителей в тепло преобразовывается не вся энергия, часть ее расходуется на другие цели, например, на образование электромагнитных полей. Электрическое сопротивление пылесоса обладает реактивной составляющей индуктивного типа. Причина этого явления — электромотор с  обмотками, которые добавляют к разности фаз генератора собственную разность фаз того же знака (направления). В итоге в расчеты приходится вводить   поправочный  коэффициент мощности, характеризующий  потребителя энергии. С учетом этого плюс то, что для типичного пылесоса cos Равен порядка  0,5 рассчитаем мощность пылесоса:  3 кВА х 0,8 х 0,5 = 1,2 кВт. Обогреватель реактивности не имеет, поэтому cos = 1, его мощность равна 3 кВА х 0,8 х 1 = 2,4 кВт.

Выбрать синхронный или асинхронный генератор?

   Для возбуждения электродвижущей силы (ЭДС) в обмотках статора (неподвижная часть генератора) необходимо создать переменное магнитное поле, что  достигается вращением намагниченного ротора (другое  название — якорь).
Например, у синхронного генератора на якоре имеются обмотки, на которые подается электрический ток. Изменяя  величину электрического тока, можно влиять на магнитное поле, а значит, и на напряжение на выходе обмоток статора.  В качестве регулятора используется  простейшая электрическая схема с обратной связью по току и напряжению, за счет чего синхронный генератор легко переносит кратковременные  перегрузки (в т.ч.пусковые нагрузки) и возможности его ограничены лишь омическим (активным) сопротивлением  обмоток. Недостатки данной схемы: ток подается на вращающийся ротор, для чего традиционно применяют щеточный узел. При прохождении больших токов, особенно во время перегрузок, щетки перегреваются и частично «выгорают», что в свою очередь приводит к плохому их прилеганию к коллектору, омическое сопротивление возрастает и происходит дальнейший перегрев. Помимо этого, подвижный контакт искрит, а значит, становиться источником радиопомех. Но главный недостаток состоит в том, что синхронный генератор имеет плохую защиту  внешних воздействий таких как: пыли, грязи, воды, поскольку охлаждается синхронный генератор, пропуская через себя воздух, и, естественно,  все, что находится в воздухе может попасть в генератор. Длятрёхфазных синхронных генераторов допустимый перекос фаз 33%, коэффициент нелинейных искажений 13-25% и 3-10% (в зависимости от производителя). Для профилактики преждевременного износа щеточного генератора рекомендуется время от времени контролировать состояние щеточного узла и при необходимости очищать либо менять щетки. После замены щеток необходимо  дать им время «приработаться» к коллектору, и только подом давать полную нагрузку. Вышеназванных недостатков не имеют  современные синхронные генераторы с безщеточными системами возбуждения тока на катушках ротора (их еще называют brash-less), такие синхронные генераторы предпочтительнее.
Асинхронный генератор обмоток на роторе не имеет. Для возбуждения ЭДС в его выходной цепи используют остаточную намагниченность якоря. Конструкция асинхронного генератора проще, и в целом асинхронный генератор долговечнее и надежнее.  Поскольку обмотки ротора не требуют охлаждения (их просто нет), корпус асинхронного генератора полностью закрыт и , соответственно надежно защищен от пыли и влаги. Асинхронный генератор не восприимчив к коротким замыканиям, поэтому рекомендуется для питания сварочных аппаратов. Для трёхфазных асинхронных генераторов допустимый перекос фаз 60-70%, коэффициент нелинейных искажений 2-3%. Недостатки: более низкая, по сравнению с синхронным генератором, способность переносить пусковые перегрузки. Данный недостаток компенсируется системой «стартового усиления», которой оснащаются практически все профессиональные асинхронные генераторы.