Что такое инверторный генератор и как он применяется?
Для нормальной работы современных радиоэлектронных устройств требуется высокое качество электрического тока. К сожалению не все источники электроэнергии способны обеспечить нас высококачественным переменным током, пригодным не только для питания бытовых приборов, но и высокоточной аппаратуры. Даже, привычный для нас, сетевой ток имеет характеристики, далеки от идеала. А из числа источников резервного питания только инверторные генераторы способны давать на выходе почти идеальную синусоиду.
Считается, что синхронные альтернаторы генерируют стабильное выходное напряжение, но и его характеристики несравнимы с параметрами электрического тока, вырабатываемого инверторными генераторами. Электричество асинхронных генераторов может служить источником питания лишь для той бытовой техники, которая не управляется электронными схемами. Среди автономных источников питания наиболее приемлем для работы цифровых устройств инверторный тип генераторов.
Устройство и принцип работы
Основным рабочим органом инверторных электрогенераторов является обычный альтернатор. Но наличие блока инвертора отличает его от обычных генераторов. В остальном устройство бензиновых электростанций, как, впрочем, и дизельных, почти не отличаются, за исключением того, что инверторный бензогенератор более экономичен, а его габариты, при той же мощности, вдвое меньше.
Особенностью конструкции альтернаторов инверторного типа является их компактность и бесшумность в работе. Эти устройства, как правило, закрытого типа, имеют практичные ручки и форму корпуса удобную для перемещения одним человеком.
На рисунке 1 изображён типичный инверторный альтернатор. Его перенести так же легко, как канистру с водой.
Рисунок 1. Инверторный генератор закрытого типа
Бывают, конечно, конструкции открытого типа (рис. 2). Внешне они имеют очертания обычных бензиновых генераторов. Отличительной чертой инверторных устройств является наличие инверторного блока (небольшая пластиковая коробочка, вмонтированная в устройство).
Рисунок 2. Бензиновый инверторный генератор открытого типа
Поскольку современные электронные приборы очень экономичны и потребляют мало электроэнергии, то нет смысла подключать их к мощным автономным источникам питания. Поэтому инверторные конструкции имеют небольшую выходную мощность. Самыми распространёнными являются модели от 1 до 3 кВт. Этого вполне достаточно для питания цифровых устройств и маломощной бытовой техники.
Можно встретить инверторные источники питания с максимальной мощностью до 8 кВт. Обычно, это дизельные станции, предназначены для предприятий, где используется энергоёмкая высокоточная аппаратура. На рисунке 3 изображено такое устройство.
Рис. 3. Дизельный инверторный генератор
Альтернативные источники питания инверторного типа обладают ещё одним важным свойством – способностью управлять расходом топлива двигателя, подсоединённого к ротору генератора. Если максимальную мощность генератора не задействовано, электронный блок подаёт команду на снижение оборотов двигателя, что, естественно, приводит к уменьшению потребления топлива.
Электростанции могут быть оборудованы ручными либо электрическими стартерами. Запуск электростартером может осуществляться с пульта или нажатием кнопки «Старт». При необходимости эти станции можно подключить через систему автоматического пуска.
Принцип действия
Переменное напряжение, вырабатываемое генератором, проходит цепочку преобразований в инверторном блоке:
- Выпрямление тока.
- Сглаживание импульсов.
- Преобразование выпрямленного тока в идеальную синусоиду.
Электричество от генератора мощным диодным мостом преобразуется в однонаправленный импульсный ток. После этого конденсаторные фильтры сглаживают импульсы, преобразуя их в прямой ток. На последней стадии преобразователь тока формирует почти идеальную синусоиду, лишённую всяких скачков и провалов. Сформированное таким образом выходное напряжение поступает на одну или несколько розеток, расположенных на корпусе установки.
Принцип работы генератора инверторного типа понятен из рисунка 4. Обратите внимание, что контроль над током совершает отдельный микропроцессор. Именно его импульсы используются для управления оборотами двигателя.
Рис. 4. Схема, объясняющая работу инверторного генератора
Преимущества и недостатки
Разумеется, главным достоинством электростанции инверторного типа являются достойные параметры выходного напряжения. По-другому и быть не может – ведь для этого он и разрабатывался.
К другим преимуществам относятся:
- экономный расход топлива;
- компактные габариты;
- небольшой вес;
- малошумность в работе;
- простота управления.
Устройство работает настолько тихо, что его журчание не вызывает раздражения и не слышно в соседней комнате. В городской квартире его можно установить на открытом балконе. В закрытых нежилых помещениях инверторный генератор допускается устанавливать при условии обеспечения беспрепятственного отвода выхлопных газов на улицу.
Единственный минус – цена устройства. По сравнению с обычными бензиновыми или дизельными станциями стоимость их выше, но вложения окупаются исправностью работы дорогой электронной аппаратуры. Ремонт дорогостоящих цифровых устройств иногда может сравниться со стоимостью инверторного генератора.
Что лучше: инверторный генератор или обычный?
Казалось бы, ответ очевиден – инверторный генератор лучше обычного. Но это зависит от того, для каких целей его применяют. Использовать устройства такого типа в качестве источника для питания электроинструментов, нагревательных приборов, освещения – это всё равно, что микроскопом колоть орехи. Результат будет, однако, эффективность от такой работы минимальная.
Конечно, если хватает мощности инверторного генератора, приобретённого для обеспечения электроэнергией электроники, к нему можно подключить электродрель или чайник, но покупать для этого такие установки специально вряд ли стоит. С такими задачами успешно справляются даже самые дешёвые асинхронные станции.
Применение
Самым популярным способом применения является использование инверторного генератора в качестве резервного источника питания бытовой и офисной техники в период перебоев в подаче электричества. Для этих целей используют электростанции с чистой синусоидой.
Инверторные электростанции этого типа применяют для питания оборудования, которое оснащено системами микропроцессорного контроля:
- стиральных машин;
- отопительных систем;
- медицинского оборудования;
- охранных систем и т. п.
Существуют более дешёвые инверторные генераторы с модифицированной синусоидой: у таких устройств выходное напряжение имеет не идеальную синусоиду, а трапециевидную. Большинство бытовых электронных приборов не слишком противятся такому току и стабильно с ним работают. Такие альтернаторы могут питать энергией телевизоры, зарядные устройства, маломощную бытовую электротехнику. Однако компьютеры, принтеры, и другие цифровые устройства лучше подключать к электростанциям с чистой синусоидой.
Генераторы с модифицированным сигналом полюбились рыбакам, охотникам и другим любителям отдыха на природе. Их легко транспортировать, они не боятся дождя, обеспечивают энергией все электроприборы, используемые отдыхающими.
Отдельного внимания заслуживают сварочные инверторы. Эти устройства отлично держат уровень напряжения и величину тока. Электроды не залипают и обеспечивают ровный шов. Конструкции инверторных сварочных аппаратов имеют скромные габариты, они довольно лёгкие, поскольку управляются электронными схемами, и не нуждаются в увесистых трансформаторах.
Советы по выбору
Критерии выбора определяются целями, для которых вы планируете использовать инверторный генератора. От этого зависит конфигурация синусоиды и мощность установки. Для бытовых нужд обычно хватает 3 кВт мощности и модифицированной синусоиды.
Если вы предполагаете обеспечить непрерывным питанием только вашу оргтехнику и электронный блок управления газовым котлом, то киловаттный генератор вам подойдёт. Но всё же, лучше купить электростанцию с некоторым запасом мощности. Такую электростанцию вы сможете взять с собой на природу, и его энергии вполне хватит для комфортного отдыха.
Для обеспечения бесперебойной работы большого офиса – подумайте о более мощных станциях. Так как офисная техника довольно требовательна к качеству тока – выбирайте инверторные генераторы с чистой синусоидой.
Что касается типа двигателя, то от него мало зависит качество тока. С этой точки зрения одинаково хороши как бензиновые, так и дизельные станции. Оба типа двигателей без проблем запускаются и обладают приличным ресурсом.
Ручной стартер всегда безотказный. Но если вы желаете повысить комфорт запуска, то можете купить генератор с электростартером. Данный тип запуска обязателен при оборудовании системы автоматического включения станции в случае перебоев в энергосети.
Установки закрытого типа подойдут для работы на открытом воздухе. В помещениях можно использовать открытые генераторы.
Форма, цвет корпуса, дизайн – зависят от ваших вкусов и предпочтений. Бренд производителя является важным аспектом выбора, но он не решающий.
Источник
Все об инверторных генераторах
Инверторный генератор представляет собой электростанцию, использующую для выработки электроэнергии инверторную систему с регулятором ШИМ (широтно-импульсной модуляции). За счёт такого устройства обеспечивается стабильное выходное напряжение и частота.
Что это такое?
Принцип работы такого электрогенератора заключается в следующем. Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный. Затем происходит фильтрация пульсаций, над сглаживанием которой работают емкостные фильтры. После этого мощные ключи в транзисторах (тиристорах), которые включены по мостовой схеме, формируют переменный ток на нагрузке.
Наличие сглаживания пульсаций высокого качества и стабильной работы системы управления, которая занимается отслеживанием необходимых выходных параметров с помощью цепей обратных связей, гарантирует возможность появления стабильной и качественной электроэнергии.
Благодаря наличию огромного количества разного рода электронных компонентов для точной регулировки работы, инверторный генератор всегда будет выдавать «чистое» напряжение, при необходимости калибруя количество оборотов двигателя. Бензогенераторы, использующие инверторы, могут похвастать тем, что топливо при их использовании расходуется достаточно экономно.
Это происходит благодаря электронной системе зажигания и регулированию оборотов двигателя.
Такие электростанции оснащены специальным переключаемым режимом экономной работы при малой нагрузке. Также данные генераторные установки обладают розетками с заземлением, что позволяет избежать случайных ударов током или короткого замыкания. Этому способствует и корпус с увеличенной защитой от влаги и пыли.
Сфера применения
Инверторные генераторы обладают максимально возможной сферой применения. Возможность контроля оборотов двигателя и электронная начинка позволяют использовать такой генератор в производственных организациях, нуждающихся в поддержании работоспособности высокоточного электронного оборудования. Эти приборы требуют стабильного напряжения, не подверженного перепадам и скачкам.
К сожалению, обычные топливные генераторы не могут похвастать такими качественными выходными параметрами, что делает их инверторные замены более чем обоснованными.
Инверторные станции обладают специальным кожухом, который выполняет защитную и звукоизолирующие функции. Это значит, что если хозяин квартиры запустит такой генератор, то его соседи практически не будут слышать агрегат. Соответственно, генераторы-инверторы идеально подходят для жилых помещений, так как не мешают владельцам и не раздражают окружающих. Розетки с заземляющим контактом и защитный кожух позволят вынести такой генератор на улицу или вообще взять с собой на природу. Это значит, что инверторные электростанции можно использовать как для кемпинга, так и для поддержания работоспособности садовых приборов. Достаточная мощность позволит снабдить электричеством большой жилой дом.
Плюсы и минусы
Современные инверторные генераторы обладают большим количеством преимуществ перед своими обычными «собратьями».
- Экономичный расход топлива. Автоматическая регулировка оборотов двигателя позволит инвертору самостоятельно избирать количество вырабатываемой электрической энергии. Таким образом, будет создаваться ровно столько выходного напряжения, сколько нужно для подключенных приборов. Такой способ работы сокращает расход топлива примерно в 4 раза по сравнению с обыкновенными генераторами.
- Большая долговечность. Регулировка выходных характеристик, в зависимости от необходимого напряжения, уменьшает износ двигателя и остальных деталей.
- Высокое качество выходного напряжения. Раньше электроприборы были более простыми по своему устройству, а электроника не пользовалась особой популярностью. Однако в век цифровых технологий новые девайсы становятся все более и более чувствительными к качеству и стабильности электрического соединения. Дорогостоящая электроника может в любой момент получить фатальный урон своей «начинке» даже от небольшого перепада напряжения и перегореть. Далеко не всегда такую поломку удается «поправить». Использование инверторного аппарата исключит подобные поломки и сэкономит деньги и нервы владельца.
- Высокий уровень компактности. Небольшая плата процессора, находящегося в микрокомпьютере, не нуждается в продуманной системе вентиляции со множеством кулеров или тяжелой обмоткой. Обычные генераторы обладают габаритами в 2-3 раза больше, нежели компактные инверторные агрегаты. При этом последние не страдают от отсутствия мощности. Это позволяет использовать такую электростанцию и на улице для уборки территории специализированной техникой, и взять на природу для кемпинга, и перевезти в другое здание.
- Небольшой шум. Упомянутый выше кожух обладает отличными звукоизолирующими качествами, что позволяет использовать инверторный генератор в многоквартирном доме без риска жалобы от соседей. Его работа также не помешает спать ночью.
- Высокий показатель защиты от внешних воздействий. Кожух, помимо хорошей звукоизоляции, обладает защитой от внешних факторов класса IP23. Это значит, что ему не страшны плохие погодные условия, и он может использоваться на улице.
Минусы у данного агрегата, конечно же, тоже есть. Однако они нивелируются конкретными преимуществами.
- Высокая разовая плата. За удобный и компактный топливный генератор с инвертором придется заплатить в 2 раза больше, чем за обычную электростанцию. Однако при этом необходимо помнить, что расход топлива у первого меньше, и он защищает дорогостоящие чувствительные электроприборы от короткого замыкания.
- Небогатый ассортимент. Выбор среди достаточно малого модельного ряда данных агрегатов весьма и весьма ограничен. Поэтому всегда приходится выбирать среди буквально нескольких заслуживших репутацию брендов.
- Ситуативно недостаточная мощность. На самом деле, это достаточно спорный минус, так как подобные агрегаты обладают мощностью в среднем 8 кВт. Этого вполне хватит, чтобы осветить и обогреть большой частный дом.
Однако на достаточно крупном производстве такого объема выпускаемой энергии, разумеется, недостаточно.
Источник