Дизельный генератор (дизельная электростанция) - это электротехническое устройство, состоящее из генератора электричества (альтернатора) и двигателя на дизельном топливе, вращающего генератор. В зависимости от исполнения выделяют стационарные и мобильные дизель-генераторы, которые в свою очередь могут быть открытого типа, в шумозащитном кожухе или блок-контейнере.

Важно понимать различие между терминами "дизельный генератор", "дизель-генераторная установка (ДГУ)" и "дизель-электростанция".

Дизельный генератор - это агрегат, состоящий из альтернатора и дизельного ДВС, которые соединены между собой.
Дизель-генераторная установка (или ДГУ) - это дизельный генератор, закрепленный на раме, укомплектованный панелью управления, баком для горючего, а также защитным кожухом или установленный в блок-контейнере.
Дизельная электростанция (ДЭС) в свою основана на Дизель-генераторной установке, и подключенных к ней приборов автоматизации, перераспределения или трансформации электричества, источников бесперебойного питания, пульта дистанционного управления и других устройств. Таким образом, конструкция ДЭС представляет собой объединение электрогенератора, ДВС, сварной рамы, оборудования для управления и осуществления надзора за состоянием электростанции.

Генерация тока в аппарате происходит за счет преобразования энергии вращения альтернатора в электодвижущую силу. Генераторы делятся на два випа: синхронного типа и асинхронного.
Генератор асинхронный представляет собой электродвигатель, в котором для создания ЭДС используется остаточная намагниченность ротора. Из-за отсутствия необходимости охлаждения обмотки и подачи на нее электричества, асинхронные генераторы имеют долгий срок службы и высокую надежность. Однако в генераторах такого типа частота и напряжение тока зависят от скорости вращения двигателя, и поэтому не всегда стабильны.
Ротор синхронных генераторов имеет обвивку из электропроводов, которые запитываются электрическим током, создающим магнитное поле. Вращаясь, оно создает электродвижущую силу на обмотке статора (неподвижной части агрегата). Меняя параметры входного тока (подаваемого на ротор), можно регулировать выходные характеристики электричества. Поэтому синхронные генераторы имеют на выходе напряжение и частоту тока с высокими показателями стабильности. Также к достоинствам синхронных генераторов относится возможность подключения оборудования с повышенными пусковыми нагрузками: компрессоров, насосного оборудования, электродвигателей, аппаратов для сварки и т.д.

По выходному напряжению выделяют однофазные и трехфазные дизельные электростанции.
Однофазные генераторы имеют одну величину выходного напряжения - 220В (или 380). Трехфазные имеют на выходе напряжение и 220В и 380В. Коэффициент полезного действия у 3-фазных ДЭС выше, чем у однофазных.

Для охлаждения дизельных электростанций используется либо воздушный поток, либо специальная охлаждающая жидкость.
Воздушный способ охлаждения позволяет эксплуатировать дизель-генератор без остановки в течение не более 10 часов. Затем, необходимо будет провести одно-двух часовое охлаждение ДГУ, после которого устройство можно запустить опять. Поэтому, как правило, ДЭС с охлаждением воздушного типа используются в качестве резервного или аварийного источника электроэнергии.
Дизель электростанции с жидкостным охлаждением способны работать непрерывно в круглосуточном режиме, поэтому отлично подходят для основного энергоснабжения.

Широкий диапазон мощностей и вариантов исполнения дизельных электростанций позволяют использовать их в различных сферах: в строительстве, в торговле, в производстве, для проведения выездных мероприятий. Дизель-генераторы незаменимы при необходимости подачи электричества на удаленных объектах: промышленных поселках, военных городках, предприятиях связи.
Для подстраховки на случай отключения центральной электросети, ДГУ -

Электрогенераторы, работающие на любом виде топлива, используются в качестве резервного или основного источника электроэнергии. Последние представляют собой высокомощные агрегаты, способные непрерывно функционировать до 10 часов и более. Их обычно устанавливают на строительных площадках или обесточенных предприятиях, а также применяют для энергоснабжения загородных домов.

Основными видами топлива, на которых работают портативные электростанции, являются дизельное топливо и бензин.

Принципы действия электрогенераторов

В бензиновых электростанциях двигатель функционирует за счет работы поршневой системы. Внутри цилиндра, в который подается воздушно-топливная смесь, расположена свеча зажигания. Она отвечает за воспламенение смеси, при сгорании которой производится кинетическая энергия. Под ее воздействием поршень сдвигается и приводит в движение коленчатый вал, соединенный с ротором. Последний превращает механическую энергию в электрическую. Существуют более сложные 4-тактные инверторные бензогенераторы, которые вырабатывают более стабильное напряжение.

Что касается дизельных электрогенераторов, они работают по иному принципу. Топливо воспламеняется не искрой, а за счет создания нужного давления в ТНВД. Процесс более сложен, а крутящий момент передается с рывками. В связи с этим профессиональные дизельные электростанции всегда оснащаются дополнительными стабилизационными системами, чтобы напряжение на выходе не прыгало.

Отличия между двумя видами электростанций

У обоих типов генераторов есть свои преимущества и недостатки. Например, дизельные генераторы более мощные, поэтому их используют в качестве аварийного или основного источника электроснабжения. В зависимости от модификации, такая электростанция способна обеспечить электричеством целый дом или промышленный объект. На строительных площадках к дизельным генераторам даже подключают сварочное оборудование, но для этого требуются выпрямители тока.

По стоимости выигрывает бензиновое оборудование - оно значительно дешевле, поэтому более популярно среди обычных потребителей (владельцев загородных домов или дач). Если вы не планируете использовать генераторную установку для постоянной выработки напряжения, а будете эксплуатировать его периодически по мере необходимости, переплачивать за дизельный агрегат нецелесообразно.

По эксплуатации электростанции, работающие на разном топливе, почти не отличаются. Разница заметна только в стоимости запасных частей и сложности ремонта агрегатов. Дизельные электростанции более сложны, поэтому для их обслуживания нужно нанимать более опытных мастеров, которые берут больше денег за свои услуги.

Электрогенераторы на бензине и дизельном топливе отличаются максимальным временем работы:

• бензиновые требуют периодического отключения, так как не могут беспрерывно работать долгое время (в среднем, бытовые устройства на воздушном охлаждении работают по 4-6 часов, после чего нужен перерыв);
• дизельные электростанции могут работать беспрерывно.

Как было сказано, бензогенераторы вырабатывают более стабильное напряжение, поэтому именно их обычно выбирают, когда нужно обеспечить энергоснабжение чувствительной техники. Оптимальным выбором в данном случае станет инверторная бензиновая электростанция.

Как видите, однозначно нельзя сказать, какой генератор лучше. У обоих видов электростанций есть свои сильные и слабые стороны. Чтобы упростить вам задачу по выбору подходящего агрегата, рассмотрим основные технические параметры оборудования.

Что учитывать при выборе подходящей модели?

При подборе электростанции необходимо руководствоваться следующими техническими характеристиками агрегата:

• максимальная производительность;
• экономичность;
• уровень шума;
• эксплуатационные условия.

Если вам нужна высокопроизводительная электростанция, выбирайте дизельную, так как эксплуатировать бензиновые агрегаты высокой мощности непрактично и достаточно дорого.

По экономичности нельзя однозначно выделить какой-то один вид электростанций, так как все зависит от модели и особенностей эксплуатации. Например, при работе на малых оборотах инверторные бензиновые моторы значительно сокращают расход топлива. Если сравнить обычные модели на солярке и бензине, дизельные генераторы окажутся более экономичными.

Электрогенераторы, работающие на дизельном топливе, более прихотливы к окружающим эксплуатационным условиям, но бензиновые устройства требуют более регулярного обслуживания. С учетом этих факторов нужно подбирать оборудование, которое лучше подходит под конкретные условия.

Иногда приходится учитывать шумность работы электростанции. Дизельные генераторы работают более шумно, поэтому если его нужно установить в загородном доме, придется позаботиться о дополнительной шумоизоляции помещения, в котором располагается оборудование.

Eсли у владельца загородного дома, коттеджа или дачного участка спросить, какое оборудование он хотел бы иметь у себя на "фазенде", в ответ можно услышать перечень, в котором наверняка будут фигурировать котел, насос и мини-электростанция. Все эти устройства в той или иной мере решают одну задачу - сделать человека независимым от внешних условий, обеспечив его теплом, водой и электричеством "собственного" производства...

Собственный, независимый источник электроэнергии - это не только желательное дополнение к оборудованию частного дома или солидного предприятия. В нашей стране это необходимость и гарантия от возникновения ненужных финансовых и производственных проблем. Вместе с тем, для некоторых видов человеческой деятельности, таких, например, как добыча полезных ископаемых или проведение аварийно-спасательных работ, автономный источник питания просто жизненно необходим. Отличительными особенностями современных электростанций являются экономичность, компактные размеры, различные конструктивные решения шумоподавления, наличие интеллектуальных устройств мониторинга и управления процессом выработки электроэнергии, переключения нагрузки, синхронизации генераторов с сетью и между собой.

Cуществует множество терминов для обозначения одного и того же оборудования, которое понимается под термином электростанция:

Портативная электростанция;

Переносная электростанция;

Бензиновая электростанция;

Дизельная электростанция;

Газовая электростанция;

Бензогенератор;

Дизельгенератор;

Стационарная, промышленная, передвижная и контейнерная электростанция;

Генераторная установка.

Все они обьединяются общим принципом работы - преобразованием тепловой энергии топлива в электрическую. КПД таких электростанций 25-30%. Для повышения КПД (или для утилизации тепла, вырабатываемого электростанцией), созданы МИНИ-ТЭЦ, утилизирующие тепло для систем отопления.

В общем все электростанции можно разделить:

По назначению - бытовые, профессиональные (до 15кВА);

По применению - резервные, основные:

По виду топлива - бензин, диз.топливо, газ (сжиженный или магистральный);

По исполнению - открытые, в шумопоглощающем корпусе, в контейнере, в кунге и т.п.;

По виду пуска - ручной (для малогабаритных), электростартерный или автоматический;

По фирме - производителю.

Основными и самыми популярными являются бензиновые и дизельные электростанции.

1.Бензиновая электростанция или бензогенератор . В качестве первичного двигателя используется карбюраторный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с внешним смесеобразованием и искровым зажиганием. Часть энергии, которая выделяется при сгорании топлива, в ДВС преобразуется в механическую работу, а оставшаяся часть в теплоту. Механическая работа на валу двигателя используется для выработки электроэнергии генератором электрического тока.

Топливо для бензогенератора - высокооктановые сорта бензина. Применение антидетонационных присадок, смесей бензина со спиртами и пр. возможно только по согласованию с производителем. Конкретный состав и другие характеристики топлива, используемого для работы электростанции, определяет производитель двигателя.

Необходимо заметить, что бензиновый генератор - это источник электроэнергии относительно небольшой мощности. Она подойдет в том случае, если Вы планируете осуществлять резервное, сезонное или аварийное энергообеспечение Вашего объекта. Подобные агрегаты обычно имеют меньший ресурс и мощность по сравнению с дизельгенераторами, однако более удобны в эксплуатации за счет меньшего веса, габаритов и уровня шума при работе. Варианты использования и исполнения бензиновых электростанций: в качестве резервного источника электроснабжения малой мощности в стационарном исполнении, в качестве единственно возможного источника при проведении аварийно-спасательных и ремонтных работ, работ, выполняемых в полевых условиях и на удаленных объектах, для обеспечения электроэнергией различного рода передвижных объектов в носимом или мобильном исполнении. Проще говоря, бензиновая электростанция идеальный выбор для собственников малых предприятий (бензоколонка,магазин),владельцев загородных домов, туристов, строительных бригад,телекомпаний и пр. Компактная и надежная, экономичная и малошумная автономная бензостанция возьмет на себя решение проблем с энергообеспечением.

Основные средние характеристики бензоэлектроагрегата :

Удельный расход топлива, кг/кВтч - 0,3-0,45

Удельный расход масла, г/кВтч - 0,4-0,45

КПД% - 0,18-0,24

Диапазон мощности бензоэлектроагрегатов кВт - 0,5-15,00

Напряжение, В - 240/400

Диапазон рабочих режимов, % от ном. Мощности - 15-100

Требуемое давление газа, кг/см2 - 0,02-15

Ресурс до текущего ремонта (не менее), тыс. ч - 1,5-2,0

Ресурс до капитального ремонта (не менее), тыс. ч - 6,0-8,0

Затраты на ремонт, % от стоимости -5-20

Вредные выбросы (СО),% 2,55

Уровень шума на расстоянии 1м (не более), дБ 80.

Основные достоинства бензиновых электростанций :

Относительно низкая стоимость оборудования по сравнению с дизельными и газовыми электростанциями;

Компактность и хороший показатель соотношения массы оборудования к величине вырабатываемой энергии;

Легкий пуск в условиях низких температур;

Невысокий уровень шума электростанции;

Простота эксплуатации.

2.Дизельная электростанция или дизельгенератор . Автономные дизельные электростанции являются основными “рабочими лошадками” там, где по разным причинам централизованное электроснабжение недоступно, либо качество его поставок оставляет желать лучшего. Ничего удивительного в популярности дизельгенераторов нет, ведь именно они обеспечивают низкую стоимость вырабатываемой электроэнергии, а как следствие - быструю окупаемость установки. Большой моторесурс и долговечность также можно отнести к несомненным достоинствам дизельгенераторов .

В качестве первичного двигателя в дизель генераторах используются двигатели внутреннего сгорания с воспламенением топлива от сжатия воздуха - дизели. Энергия, выделившаяся при сгорании топлива, в дизеле производит механическую работу и теплоту. Механическая работа на валу двигателя используется для выработки электроэнергии генератором электрического тока.

Топливо. Для дизелей применяются дистиллятные и остаточные топлива. К дистиллятным топливам относятся дизельное (марки Л - летнее, З - зимнее, А - арктическое) и газотурбинное топливо. Остаточные (тяжелые) топлива представляют топливо моторное для среднеоборотных дизелей (марки ДТ и ДМ) и мазуты (марки Ф- 5 и Ф-12). Остаточные (тяжелые) топлива используются в дизелях, оборудованных системами топливоподготовки (сепарации и подогрева), а также специальной топливной аппаратурой (ТНВД и форсунками).

Газодизель (двутопливный двигатель) работает при воспламенении газовоздушной смеси от самовоспламенения запальной дозы жидкого топлива (5-12% от цикловой порции при работе на жидком топливе). Газ - попутный нефтяной, шахтный, природный без предварительной очистки.

Области использования дизельгенераторов: в качестве резервного, вспомогательного или основного источника электроэнергии на предприятиях, в строительстве, аэропортах, гостиницах; узлах связи, системах жизнеобеспечения и т.п. в автономном режиме или совместно с централизованными системами электроснабжения.

Основные средние характеристики дизельгенераторов :

Удельный эффективный расход топлива,кг/(кВт-ч) - 0,184-0,220

Удельный расход масла,г/ Квт-ч - 0,30-1,40

КПД (без утилизации теплоты) - 0,39-0,47

КПД (с утилизацией теплоты) - 0,70-0,80

Мощность единичной установки, МВт - 0,10-5,00

Напряжение, кВ - 0,4-13

Диапазон рабочих режимов, % от ном. Мощности - 10-110

Ресурс до текущего ремонта (не менее), тыс.ч. - 10-60

Ресурс до капитального ремонта (не менее), тыс.ч. - 60-100

Срок службы двигателя (не менее),тыс ч. - 150-300

Затраты на ремонт, % от стоимости - 5-20

Уровень шума на расстоянии 1м (не более), дБ - 85

Основные достоинства дизельгенераторов:

Низкая стоимость вырабатываемой электроэнергии;

Быстрая окупаемость;

Большой моторесурс и долговечность.

Необходимостью применения дизель-генераторов является :

Резервирование мощностей для работы при отключении центральных сетей (аварийный режим);

Ограниченные возможности централизованных источников электроэнергии и тепла при расширении мощностей (вспомогательный режим работы параллельно с центральными сетями);

Высокие затраты на подвод электроэнергии и тепла (автономный режим);

Низкая себестоимость топлива для добывающих компаний и возможность реализации электроэнергии и тепла;

Возможность снижения зависимости от роста тарифов на электроэнергию и тепло.

Варианты исполнения дизельных электростанций:

По способу защищенности от атмосферного воздействия: капотного, бескапотного, кузовного и контейнерного исполнения.

По способу подвижности: стационарные и передвижные.

По способу перемещения: на прицепе, полуприцепе, на автомобиле, на рама-салазках, блочно-транспортабельные.

Как выбрать генератор (электростанцию) .

Рассматривается техника с ограниченной выходной мощность до 15кВА и обычными (бензиновыми или дизельными) моторами.

Основой любой мини-электростанции (или генераторной установки) является двигатель-генераторный агрегат, состоящий из дизельного или бензинового двигателя и электрического генератора. Двигатель и генератор напрямую соединены между собой и укреплены через амортизаторы на стальном основании. Двигатель оснащен системами (запуска, стабилизации частоты вращения, топливной, смазки, охлаждения, подачи воздуха и выхлопа), обеспечивающими надежную работу электростанции. Запуск двигателя ручной или с помощью электростартера или автозапуск, работающего от стартерной 12и вольтовой аккумуляторной батареи. В двигатель-генераторном агрегате используются синхронные или асинхронные самовозбуждаемые бесщеточные генераторы. Электростанция также может иметь панель управления и устройства автоматики (или блок автоматики), с помощью которых осуществляется управление станцией, контроль за ее состоянием и защита от аварийных ситуаций. Максимально упрощенный принцип действия мини-электростанции состоит в следующем: мотор "превращает" топливо во вращение своего вала, а генератор с ротором, связанным с валом двигателя, по закону Фарадея преобразует обороты в переменный электрический ток.

На самом деле не все так просто. Зачастую происходят странные, на первый взгляд, ситуации, когда, например, при подключении обыкновенного погружного насоса типа “Малыш” с заявленной потребляемой мощностью 350-400Вт к мини-электростанции 2,0кВА,насос отказывается работать. Постараемся дать краткие рекомендации, которые помогут правильно ориентироваться при выборе станции.

Требуемая мощность электростанции . Для решения этой проблемы сначала необходимо определить приборы, которые планируется подключить.

Активные нагрузки . Самые простые, вся потребляемая энергия преобразуется в тепло (освещение, электроплиты, электронагреватели и т.п.). В этом случае расчет прост: для их питания достаточно агрегата с мощностью, равной их суммарной мощности.

Реактивные нагрузки . Все остальные нагрузки. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные (катушка, дрель, пила, насос, компрессор, холодильник, электродвигатель, принтер) и емкостные (конденсатор). У реактивных потребителей часть энергии расходуется на образование электромагнитных полей. Показателем меры этой части расходуемой энергии является так называемый cos . Например, если он равен 0,8, то 20% энергии преобразуется не в тепло. Мощность, деленная на cos, даст “реальное” потребление мощности. Пример: если на дрели написано 500 Вт и cos=0,6 , это означает, что на самом деле инструмент будет потреблять от генератора 500:0,6=833 Вт. Надо иметь в виду также следующее: каждая электростанция имеет собственный cos , который обязательно нужно учитывать. Например, если он равен 0,8, то для работы вышеназванной дрели от электростанции потребуется 833 Вт: 0,8 = 1041 ВА. Кстати, именно по этой причине грамотное обозначение выдаваемой электростанцией мощности ВА (вольт-амперы), а не Вт (ватты).

Высокие пусковые токи . Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. Стартовая перегрузка по времени не превышает долей секунды, поэтому главное - чтобы электростанция смогла ее выдержать, не отключаясь и,тем более, не выходя из строя. Обязательно необходимо знать, какие стартовые перегрузки способен выдержать тот или иной агрегат. Из-за высоких пусковых токов самыми “страшными” приборами являются те, у которых отсутствует холостой ход. Работа сварочного аппарата с точки зрения мини-электростанции, выглядит как банальное короткое замыкание. Поэтому для их энергоснабжения рекомендуется использовать специальные генераторные установки, либо, по крайней мере, “ варить” через сварочный трансформатор. У погружного же насоса потребление в момент пуска может подскочить в 7 - 9 раз.

Двигатель. Справедливо считается “ сердцем” установки. Именно его ресурс определяет срок “жизни” мини-электростанции: среднее время наработки на отказ у блока электрогенератора всегда в несколько раз выше, чем у мотора.

Профессиональные и бытовые агрегаты .

В большинстве случаев класс электростанции определяется используемым двигателем, а точнее, его моторесурсом. В частности, у высококачественного профессионального бензинового мотора время непрерывной работы до первого вероятного отказа исчисляется в среднем 3-5 тысяч часов, тогда как у упрощенного дешевого любительского двигателя - всего лишь сотнями. Дизельные двигатели, как правило обладают ресурсом значительно выше чем бензиновые, их потребление топлива экономичнее, да и само дизельное топливо дешевле бензина и допускает менее жесткие условия по хранению, однако электростанция собранная на базе дизельного двигателя в 1,5-2 раза дороже аналогичной по мощности, но собранной на базе бензинового двигателя. Поэтому выбор в пользу электростанции собранной на базе дизельного двигателя рационально делать в случае:

1.использование электростанции в качестве основного источника электропитания (по крайней мере, в случаях длительного ее использования);

2.использование однородного вида топлива (наличие агрегатов работающих на дизельном топливе);

3.электрических мощностях выше 10-12 кВА, на которых электростанции с бензиновыми двигателями практически не применяются.

Отличить современный бытовой двигатель от профессионального по внешним признакам не всегда просто. Если раньше на любительских мини-электростанциях широко применялись моторы с боковым расположением клапанов, то теперь сплошь и рядом - верхнеклапанные, производительностью примерно на 30% выше. Кроме того, в процессе совершенствования технологий, двигатели, считающиеся в данное время профессиональными, производитель через несколько лет переводит в категорию бытовых.

Критерием принадлежности агрегата выступает наличие у него или, по крайней мере, возможность комплектации топливным баком большой емкости. Тем самым производитель изначально предусматривает длительную непрерывную эксплуатацию генераторной установки.

Другой атрибут "классности" - частота замены масла. У профессиональных моторов этот показатель не ниже 100 часов работы.

О многом способны поведать и "внутренности" двигателя. Например, если у него стенки цилиндра не чугунные, а алюминиевые, то перед вами наверняка любительский мотор. Кроме того, обратите внимание на материал, из которого изготовлены фильтры (воздушный, топливный, масляный). У бытовых моделей, как правило, используется бумага, поэтому фильтры требуют периодической замены.

Иногда производители устанавливают на профессиональной и аналогичной ей по мощности бытовой мини-электростанции один и тот же мотор. Если это не маркетинговый ход, то такие агрегаты отличаются внешне: например, любительский может быть оборудован "урезанной" рамой, служащей в основном для переноски.

Двигатели с алюминиевым блоком цилиндра и боковым расположением клапанов характеризуются невысокой стоимостью, но и ресурс их невелик - порядка 500 часов. Профессиональные двигатели с чугунными гильзами цилиндров, верхним расположением клапанов и подачей масла к деталям под давлением (их ресурс приближается к ресурсу дизельных двигателей - 3000 часов, они характеризуются низким расходом топлива и пониженным уровнем шума).

Электрогенератор. Этот блок (другое его название альтернатор), собственно, и вырабатывает электрический ток. В зависимости от типа электрогенератора электростанция лучше справляется с теми или иными задачами. С точки зрения классификации, генераторы бывают синхронными и асинхронными. Если говорить популярно, то синхронный генератор конструктивно сложнее: например, у него на роторе находятся катушки индуктивности.

Асинхронный генератор устроен гораздо проще: его ротор напоминает обычный маховик. Как следствие, такой генератор лучше защищен от попадания влаги и грязи (говорят, что он имеет “закрытую” конструкцию). Синхронный и асинхронный генераторы отличаются своими возможностями.

Синхронные генераторы - менее точны, но, тем не менее, они пригодны для аварийного электропитания офисов, холодильных установок, оборудования загородных домов, дач, строительных объектов. Такие электрогенераторы без проблем справляются с энергоснабжением электроинструментов и электродвигателей с реактивной нагрузкой до 65% от своего номинала. Они легче переносят пусковые нагрузки, способны кратковременно, не более 1 сек, выдавать ток в 3 - 4 раза выше номинального, и вырабатывают более “ чистый” ток. Рекомендуются для питания электродвигателей, насосов, компрессоров и другого элекроинструмента, а также для подключения сварочного аппарата.

Асинхронные генераторы - В силу простоты своей конструкции асинхронные электрогенераторы более устойчивы к короткому замыканию(сварочные аппараты) и более устойчивы к перегрузкам, выходное напряжение имеет меньше нелинейных искажений (очень плавная синусоидальная волна); за счет этого обеспечивают поддержание напряжения с высокой точностью. Применение асинхронного генератора позволяет запитывать от агрегата не только промышленные устройства, не критичные к форме входного напряжения, но и аппаратуру, чувствительную к перепадам напряжения (медицинское оборудование, электронную технику). Асинхронный генератор идеальный источник тока для подключения активной, или омической, нагрузки: ламп накаливания, бытовых электроплит, электронагревателей и пр. Позволяет подключать электроинструменты и электродвигатели с реактивной мощностью до 30% от номинала. При подключении индуктивных нагрузок необходим запас по мощности в 3 - 4 раза. Являясь внутриполюсной, саморегулируемой машиной, без щеток и контактных колец, генератор имеет степень защиты IP 54 и не требует технического обслуживания. Перегрузка этих генераторов не допустима.

На стабильность напряжения оказывает влияние и класс двигателя, а именно его способность поддерживать постоянные обороты (как правило, 3000 об/мин) при изменениях нагрузки. Качество выдаваемого электричества может быть также повышено специальными системами стабилизации AVR (автоматический регулятор напряжения). Это очень важная опция и вот почему. Превышение номинального напряжения приводит к сокращению срока службы электроприборов, а уменьшение - снижает производительность и экономичность их работы. В случае падения напряжения тускло горит свет, происходит прерывание в работе бытовой техники, аппаратуре связи. При повышенной подаче электричества приборы перегорают, вне зависимости от того, работают они в момент аварии, или нет. А сбой в работе автономного тепло- или водоснабжения загородных домов и коттеджей, а также водяных насосов, водонагревательных котлов, охранных систем может привести к их остановке и поломке.

Наконец, в качестве конструктивного исполнения более предпочтительны генераторы бесщеточные, так как они не требуют обслуживания и не создают помех.

Выбор количества фаз электростанции . При выборе электростанции необходимо обратить особое внимание на число фаз электростанции.

Одно- или трехфазные генераторы . Их название вытекает из назначения - питать соответствующих потребителей. При этом к однофазным генераторам, вырабатывающим переменный ток напряжением 220 В и частотой 50 Гц, можно подключать только однофазные нагрузки, тогда как к трехфазным (380/220 В, 50 Гц) - и те, и другие (на приборной панели имеются соответствующие розетки, количество которых у агрегатов разных производителей различное). Трехфазные электростанции на 380 В применяются как в промышленных целях, так и для коттеджей, с трехфазной разводкой сети. Следует учитывать, что между нулем и фазой снимается 220 Вольт (что и нужно), а между двумя фазами - 380 Вольт.

С однофазными альтернаторами все более или менее ясно: главное - правильно "посчитать" всех своих потребителей, учесть возможные проблемы (например, высокие пусковые токи) и выбрать агрегат с соответствующей реальной выходной мощностью. При подключении к трехфазным генераторам трехфазных же нагрузок ситуация аналогичная.

Трехфазные электростанции на 220В могут использоваться только для освещения (между нулем и фазой снимается 127В, между двумя фазами - 220В). При использовании трехфазных электростанций необходимо соблюдать условие примерного равенства мощности потребителей, находящихся на различных фазах. Для нормальной работы генератора разница электрических мощностей на разных фазах не должна превышать 20 - 25%.

А вот при подключении к тприрехфазникам однофазных потребителей возникает проблема, именуемая "перекосом фаз". Не углубляясь в технические подробности, сформируем два правила.

1. Потребляемая мощность однофазной нагрузки не должна превышать 1/3 от номинальной трехфазной выходной мощности агрегата. Иными словами, 9-киловаттной трехфазной генераторной установкой можно "накормить" не более чем 3-киловаттный однофазный обогреватель!

2.При наличии нескольких однофазных нагрузок разница не должна превышать 1/3 от "перекоса фаз" ("перекос фаз" - та самая 1/3 из правила в их потребляемой мощности 1). Кстати, это идеальная величина, реализуемая для высококлассных мини-электростанций. У агрегатов попроще данный параметр меньше.

Выходная мощность . Это один из самых главных параметров. Именно на него, прежде всего, обращает внимание покупатель. Здесь есть два "подводных камня":

Многие производители в каталогах приводят так называемую максимальную выходную мощность. Имейте в виду: этот параметр предусматривает кратковременную работу агрегата (в зависимости от фирмы интервал колеблется от нескольких секунд до нескольких минут). Реальная номинальная мощность обычно на несколько (иногда на десятки) процентов ниже;

Мини-электростанция, как и любой другой прибор, обладает собственным cos. Одни производители при указании выходной мощности его учитывают, а другие - нет. Во втором случае пользователю придется самому подсчитать реальную номинальную мощность, умножая приведенную в каталоге на cos .

В случае, если выбрана электростанция с синхронным генератором, то ее мощность рассчитывается из следующих соотношений:

Для активных потребителей нужно просуммировать мощность всех одновременно подключаемых приборов, прибавить примерно 15 - 20 -процентный запас по мощности, и получится необходимая мощность генератора.

Индуктивные потребители нуждаются в момент пуска в большей мощности, поэтому их суммарную мощность необходимо увеличить в 2,5 - 3 раза для обеспечения работоспособности станции.

Практический опыт использования электростанций говорит о том, что для освещения дачного домика (2-3 лампочки, холодильник, телевизор) вполне достаточно мощности в 2 киловатта. Владельцу загородного коттеджа, которого постоянно беспокоят перебои с электроэнергией, необходимо приобрести электростанцию мощностью от 10 до 30 киловатт. Строителям, пользующимся дрелью, болгаркой и бетономешалкой, будет достаточно мощности до 6 киловатт.

Необходимо учесть, что планируемая Вами нагрузка (резервируемая автономным источником электроснабжения) в 10 и более кВт при длительных отключениях централизованного электроснабжения предполагает использование дизельных, (как более надежных при длительном использовании), а не автономных бензиновых источников электроснабжения.

Дополнительные особенности.

Стартовое усиление. Один из способов улучшения выходных параметров мини - электростанций. Как в синхронных, так и в асинхронных генераторах при подключении индуктивной нагрузки выходное напряжение падает. Кроме того, любой электромотор при запуске потребляет мощность в несколько раз превышающую его номинальную мощность. В силу этих причин для запуска электромоторов всегда необходим генератор, выходная мощность которого в несколько раз превышает номинальную мощность электромотора. Снижение выходного напряжения при подключении электромотора в асинхронном генераторе больше, чем в синхронном. И есть возможность автоматически повышать выходное напряжение на время запуска мотора. Это реализуется с помощью блока стартового усиления, который автоматически увеличивает возбуждение генератора при резком увеличении выходного тока генератора, т.е. при подключении большой нагрузки. При этом у асинхронника, оборудованного стартовым усилителем, необходимый запас мощности снижается с 3 - 4 до 1,5 - 2 раз. Следует также подчеркнуть, что при проведении сварочных работ блок стартового усиления должен быть обязательно включен.

Время непрерывной работы без дозаправки. Данный параметр определяется объемом топливного бака и расходом топлива. При сравнении этих характеристик у разных моделей важно, чтобы они были приведены к "общему знаменателю" - потребляемой мощности. Дело в том, что расход на 1/1, 3/4 и 1/2 номинальной мощности, может существенно отличаться. Для больших электростанций обычной опцией является возможность работы от внешнего топливного бака.

Запуск агрегата . Электростанция может быть запущена двумя способами: вручную (для чего необходимо потянуть за шнур или провернуть рукоятку) или электростартером (конечно, если модель ее имеет), то есть поворотом ключа или нажатием на кнопку. Кроме того, ряд агрегатов, оснащенных электростартером, допускают дистанционный запуск при помощи пульта, соединенного со станцией кабелем.

Наличие электростартера является необходимым условием для превращения электростанции в полноценную систему резервного энергоснабжения, которая будет автоматически функционировать (в том числе включаться или выключаться) без какого-либо участия со стороны человека.

Уровень шума. Уровень шума. Как и любой агрегат с двигателем, мини-электростанция создает шум. И чем он больше, тем менее комфортно чувствует себя пользователь (в особенности это касается применения ее на тихом дачном участке). Для решения проблемы выпускаются мини-электростанции в шумопоглощающих кожухах. Однако это значительно увеличивает цену агрегата.

Для сравнения шумовых характеристик различных моделей следует иметь в виду, что разные производители приводят данные по шуму на различном расстоянии (наиболее распространено 7 метров), а также для различной загрузки мини-электростанции (обычно речь идет о номинальной мощности).

Автоматика электростанции. Блок контроля и автоматики с программируемой системой автозапуска предназначен для контроля состояния питающей сети, защиты потребителей электроэнергии от повышенного (пониженного) напряжения, а также для автоматического запуска электростанции, если напряжение питающей сети находится за допустимыми пределами.

Основные функции блока контроля и автоматики

Своевременный (программируемый самим пользователем, без вмешательства сервисного центра) запуск электростанции при падении ниже допустимого или превышении выше допустимого уровня напряжения в главной питающей сети;

Остановка работы электростанции при восстановлении параметров главной питающей сети и подключение к ней пользователя;

Контроль за электрическими параметрами питающей сети или работающей электростанции и своевременное их включение - выключение;

Тестирование генератора электростанции при периодических проверках;

Программирование таймера продолжительности времени ожидания перед запуском, запуска, количества неудачных стартов, времени ожидания между попытками запуска, времени остановки электростанции;

Индикация параметров электрической сети, различных отказов и режимов работы.

Блок контроля и автоматики с программируемой системой автозапуска дает возможность быть полностью независимым при отключении основной питающей даже в случае полного отсутствия людей в доме или офисе.

Как выбрать нужный Вам электрогенератор?

У любого генератора есть два важных параметра: мощность номинальная и мощность максимальная. В пределах номинальной мощности станция может работать сколько угодно долго, пока не кончится бензин, например. Максимальная мощность - это временный режим, в котором станция может работать в пределах 20 - 30 минут. После этого сработает тепловая защита и аппарат отключится. Допустим, номинальная мощность генератора -1,3кВт, а максимальная -1,5кВт. Вот в пределах от 1,3 до 1,5 станция работает во временном режиме, до 1,3 кВт - в постоянном режиме. Когда вы хотите подобрать себе генератор, нужно обратить внимание на эти параметры.
Следует так же сказать о правильности подключения тех генераторов, которые не имеют системы автозапуска. Генератор любой конструкции боится встречных токов. Если вы подключите генератор к проводке, которая соединена с коммунальной сетью, во время временного отключения электроэнергии, а потом вдруг подача электричества возобновится, то ваш генератор выйдет из строя. Такой случай поломки не считается гарантийным, и ремонт устройства обойдется в копеечку. Поэтому необходимо подключать потребители напрямую к генератору или поставить на проводку рубильник с взаимоисключающими положениями: либо питание от генератора, либо от сети.

Предварительно Вы должны сами определить, какие потребители будут подключаться одновременно к генератору. Ориентировочные мощности потребителей лучше всего посмотреть в паспортных данных для данного потребителя. Обратите особое внимание на потребителей, имеющих в сво¨м составе электромоторы (холодильники, насосы, электрокосилки и т.д.). Это связано с тем, что для пуска электромотора требуется мощность, в 3-3,5 раза превышающая его номинальную мощность. Для подсчета возьмите утроенное значение номинальной мощности электроприбора с наибольшим электромотором, прибавьте к ней номинальные значения мощностей других приборов, содержащих электромоторы, если уверены, что они не будут включаться одновременно, и прибавьте к сумме мощности всех остальных активных потребителей (освещение, электроплита и т.п.), которые будут работать совместно с первыми. (Не забудьте, что иногда содержащие моторы потребители могут включаться одновременно, например, холодильники после перебоя в электроснабжении. В подобных случаях нужно подключить в генератору потребителей поочер¨дно: сначала самый мощный, затем после запуска первого следующий по мощности и т.д.). Полученную мощность увеличьте на 10% - это и есть мощность необходимого Вам генератора.

Стартовое усиление позволяет существенно уменьшить мощность генератора, если используется электроинструменты средней или большой мощности. Пусть, например, необходимо подключать к генератору электропилу мощностью 1,2 кВт и другие нагрузки общей мощностью 600-700 Вт. Для запуска пилы необходимо предусмотреть свободную мощность генератора 3,6-4,2 кВт, к этой величине прибавим мощность остальных потребителей и 10% - запас. В итоге получается, что необходим генератор мощностью 4,6-5,4 кВт. Если же взять генератор со стартовым усилением, то для запуска электропилы необходимо предусмотреть мощность 2,04-2,1 кВт, прибавив сюда 600-700 Вт и 10% - запас, получаем, что необходим генератор мощностью 2,9-3,1 кВт со стартовым усилением. Выигрыш по весу и габаритам генератора.

Перед каждым запуском необходимо проверить, чтобы общая, суммарная мощность подключаемых потребителей не превышала номинальную мощность генератора. При этом следует обратить внимание, что электромоторные потребители требуют более высоких пусковых токов, из-за чего, в свою очередь, может происходить обвальный спад напряжения. Кроме того, такие потребители, как электромоторы и трансформаторы, потребляют так называемую реактивную мощность (кратковременно, в момент включения, эти индуктивные потребители потребляют мощность многократно превышающую указанную в технической документацию В отличие от индуктивных потребителей, омические потребители - бытовая техника, универсальные моторы и т. д - не требуют пусковых токов, поэтому для расчета можно использовать их мощностные данные без каких-либо других показателей), что особенно сильно проявляется в момент включения. Поскольку генератор для генерирования напряжения сам нуждается в реактивной мощности, предоставляемой конденсаторами, лишь ограниченная часть ее может быть отдана в распоряжение индуктивных потребителей. В технических параметрах электромоторов под полезной мощностью в Вт или кВт понимается механическая мощность, отдаваемая на валу, потребляемая же мощность в Вт или кВт должна определяться из заданного номинального тока, cos или за показателя коэффициента полезного действия (Например, трехфазный мотор 1.5 кВт с коротко замкнутым ротором, 2825 об/мин и коэффициентом мощности (cos ф) 0.8 и пометкой номинального тока 3.4 А при 380 В будет потреблять 3.4х380х31/2=2238 ВА, потребляемая полезная мощность 2238х0.8=1790 Вт; к тому же этот трехфазный мотор берет в момент включения ток в несколько раз превышающий показатель заданного номинального тока. Отдаваемая мощность генератора задается в ВА. Действительно же отдаваемая полезная мощность определяется соответствующим коэффициентом мощности cos ф. При заданном коэффициенте мощности cos =1 отдаваемая полезная мощность в Вт равняется номинальной мощности агрегата в ВА. Коэффициент мощности cos = 0.8 обозначает, что 80% номинальной мощности агрегата может быть отдано как чистая, полезная мощность).

Также следует обратить внимание, что вольты и амперы зависят друг от друга - растет напряжение - падает ток и наоборот. Правило для переменного тока - реально отдаваемая мощность = 207 В х Ампер.

Примечание:

Советы по выбору моторного масла для бензогенераторов :

Существует несколько классификаций моторных масел, мы остановимся на следующих классификациях:

1.Классификация масел по совокупности эксплуатационных свойств API

2.Классификация масел по вязкости SAE.

Для бензогенераторов используйте высококачественные масла для 4-х тактных двигателей, отвечающие требованиям автопроизводителей для обслуживания не ниже класса SG. Очень желательно использовать моторные масла соответствующие классу SL по API, которые имеют соответствующую маркировку на упаковке. Моторное масло SAE 10W30 рекомендуется как универсальное - для работы при любых температурах. Используя приведенные данные для выбора оптимальной вязкости масла в соответствии с температурой среды, в которой Вы собираетесь эксплуатировать генератор, Вы можете выбрать и другой сорт масла.

Идеальным условием нормальной работы бензогенератора является применение моторных масел класса SL с вязкостными характеристиками по SAE подходящими по температуре окружающей среды, в месте, где работает бензогенератор.

Заполняйте и поддерживайте уровень масла в двигателе.

Заменяйте масляный фильтр (если используется) через каждые 100часов.

Своевременно заменяйте масло. Сливайте масло, пока двигатель теплый.

Как правило, в технической документации дается график технического обслуживания (ТО), с указанием интервалов времени и перечня работ. Общие же рекомендации следующие:

Каждые 5 часов (или ежедневно) проверять уровень масла.

Через первые 5 - 8 часов работы двигателя произвести полную замену масла.

Замену масла производить через 50 часов работы или каждый сезон.

В условиях эксплуатации под большой нагрузкой или при высокой температуре окружающей среды, замену масла проводить через каждые 25 часов работы.

Через 100 часов или каждый сезон заменить масло в редукторе (если установлен).

Через каждые 25 часов работы или каждый сезон, обслуживать бумажный или поролоновый фильтр. В условиях сильной запыленности или загрязненности воздуха очищать чаще (10 - 15 часов).

Общие требования к выбору и использованию топлива .

Используйте чистый без масла автомобильный бензин (4 -х тактный двигатель).

Октановое число не менее 85 (АИ-92,АИ-95,АИ-98) для двигателей с верхним расположением клапанов (на клапанной крышке таких двигателей, как правило, проштампованы латинские буквы OHV).

Октановое число не менее 77 (А-80,АИ-92,АИ-95,АИ-98) для двигателей с боковым расположением клапанов.

Используйте неэтилированный бензин. Применение этилированного бензина уменьшает срок службы двигателя, вследствие наличия твердых частиц в продуктах сгорания.

Используйте свежий бензин со сроком хранения не более 30 суток.

Перед тем, как запустить двигатель, проверьте уровень масла и топлива, отсоедините все электрические нагрузки.

После запуска двигателя, дайте ему поработать в течение приблизительно 3 минут для того, чтобы прогреть его.

Подсоедините оборудование к розетке электростанции.

При работе электростанции с нагрузкой менее 10% от мощности станции, возможно мерцание ламп накаливания.

Не изменяете положение рычага управления дроссельной заслонкой; электростанция работает на постоянной частоте вращения двигателя.

Защитные выключатели для предохранения генераторов от перегрузок устанавливаются на большинстве моделей электростанций, однако длительные перегрузки электроприборами с коэффициентом мощности ниже 0,8 могут привести к снижению срока службы генератора.

Максимальная эквивалентная мощность в кВА: некоторые производители указывают мощность своих устройств в кВА, добавляя 25% к номинальной мощности, выражаемой в Ваттах.

Перегрузки бензогенераторной установки недопустимы.

Режим работы бензогенератора считается нормальным, если мощность нагрузки составляет 30 - 100% от номинальной. Не позволяйте двигателю работать продолжительное время при малой нагрузке или в холостом режиме.

Нормальным периодом работы бензогенератора является время работы от двух полных штатных топливных баков, после которого стоит дать станции отдохнуть.

При использовании трехфазных генераторов необходимо помнить о правильном (равномерном) распределении нагрузки по фазам (перекос фаз должен составлять не более 25% относительно друг друга).

Советы по выбору дизельного генератора

Особенностями выбора дизельной электростанции является тот факт, что дизельному двигателю крайне вредно работать на холостых оборотах. Поэтому, с целью снижения вредных последствий работы дизеля на холостом ходу и малых частичных нагрузках, необходимо предусмотреть (в качестве профилактики) в течение каждых 100 моточасов, работу дизеля со 100% нагрузкой не более 2-х часов.

Характерными признаками перегрузки являются: перегрев, сильная копоть, снижение мощности, перебои в подаче электроэнергии.

Главный или Резервный:
Главный или основной генератор является постоянным источником электроэнергии, резервный генератор служит источником электроэнергии при пропадании основной электросети

Мощность и количество фаз:
Важно определить мощность всех потребителей электричества, возможно с некоторым запасом по мощности если дизельгенератор будет также использоваться в зимнее время (отопительные приборы, обогреватели и т.п.), а его приобретение намечено на другой, более теплый сезон, следует учесть возможность увеличения мощности потребляемой электроэнергии, например при расширении производства, приобретение новых электроприборов. Три фазы дизельного агрегата могут выдавать напряжение 220 и 380 вольт. Промышленные производства как правило используют три фазы с напряжением 380 вольт, возможно так же использования другого фазового режима и напряжения 220 вольт. Правильный выбор мощности дизельного генератора, пожалуй, самый ответственный момент. Ведь именно от мощности зависит и стоимость генераторной установки. Если мощность дизельного генератора выбрана близко к расчетной мощности подключаемых к ней электроприемников, то дальнейшее наращивание их количества приведет к перегрузке генераторной установки, в тоже время завышенная мощность дизель-генератора нежелательно скажется при эксплуатации самого дизеля. Мы рекомендуем, чтобы генераторная установка никогда продолжительно не работала на нагрузку менее 25% от своей номинальной мощности. Оптимальная нагрузка дизель-генератора 35-75%. Дополнительными факторами, которые могут повлиять на мощность дизель-генератора, являются климатические факторы. Чем выше установлена генераторная установка над уровнем моря, и чем выше окружающая температура и влажность, тем ниже отдаваемая мощность генератора.

Система охлаждения:
Воздушное и жидкостное охлаждение. Охлаждаемые воздушными потоками двигатели требуют большого количества воздуха, так же такие дизели достаточно шумные. Охлаждение антифризом обеспечивает меньший уровень шума и более расширенный диапазон рабочих температур.

Шумозащищенность:
Для дизельных агрегатов устанавливаемых на открытой местности, стройплощадках,
и др., шумовая защита как правило не требуется. Согласно стандартам для машин и механизмов звуковой уровень не должен превышать 80дБ. В помещениях или в местах где существуют требования к уровню шума, возможно исполнение в специальном шумозащитном кожухе, в таком кожухе уровень шума понижается в среднем на 10 дБ и воспринимается в два раза тише. Если предполагается передвижение по дорогам на дальние расстояния или для местных перемещений, также возможно исполнение ДГУ на шасси.

Продолжительность работы генераторной установки.

Достигнуть большей продолжительности необслуживаемой работы дизель-генератора можно двумя способами: увеличивая объемы топливных расходных емкостей самих дизель-генераторов или же организуя автоматизированную подачу топлива и масла в расходные емкости по топливопроводам из емкостей-хранилищ. Для автономных передвижных установок ввиду невозможности использования обеих способов продолжительность необслуживаемой работы составляет 4 часа (для станций мощностью до 30 кВт - 8 часов). Для автономных стационарных возможна установка топливного бака большей емкости - на непрерывную работу 24 часа (для станций мощностью от 60 кВт в этом случае реализуется автоматическая закачка топлива из внешней емкости-хранилища). Для резервных дизель-генераторов рекомендуемое время необслуживаемой работы - 24 часа. Установка дополнительного оборудования для непрерывной работы электростанции в течение 150-240 часов - достаточно дорогой вариант и не всегда экономически оправдан.

Качество частоты напряжения.

Качество частоты зависит от регулятора скорости двигателя. При работе на автономную нагрузку функциональные требования к регулятору скорости очень просты, именно поэтому в большинстве таких генераторных установок применяют обычный механический регулятор. В этом случае частота вращения двигателя (а, следовательно, и частота напряжения) зависит от величины нагрузки. Чем больше нагрузка, тем меньше частота. Обычно механический регулятор настраивается так, что при нагрузке 75-90% частота равна 50Гц. Соответственно на более малых нагрузках (10-30 % от номинала электроагрегата) частота будет в пределах 52-53 Гц. Большинство электроприемников допускают такие отклонения по частоте.

Однако имеется ряд электроприемников на основе микропроцессорной техники, тиристорных преобразователей в таких сферах деятельности как системы связи, теле- и радиовещания для которых необходимо поддерживать постоянную частоту 50 Гц вне зависимости от суммарной нагрузки на двигатель. Двигатель должен работать по так называемой астатической характеристике. Для реализации данного условия систему управления двигателя оснащают дополнительными дорогостоящими устройствами, обеспечивающими поддержание постоянной частоты вращения. Поэтому при выборе электроагрегата с такой системой управления надо быть абсолютно уверенным, что нагрузка не допускает отклонений по частоте, и применение данной системы экономически оправдано.

Параллельная работа.

Необходимость в параллельной работе может возникнуть по следующим причинам: обеспечить повышенную надежность питания особо ответственных потребителей, обеспечить бесперебойность питания на период проведения технического обслуживания основного источника электроснабжения, необходимость компенсировать увеличение потребляемой мощности подключенной нагрузкой.

Принцип параллельной работы заключается в том, что дизельный генератор работает совместно с другим дизель-генератором или сетью на общие шины нагрузки. Из этого следует, что если агрегат предназначен для работы в качестве резервного источника электроснабжения, то использовать его для параллельной работы невозможно. Это связано с тем, что сам принцип резервирования подразумевает питание нагрузки только от одного источника. Различают два основных вида параллельной работы - параллельная работа с другим (другими) дизель-генератором и параллельная работа с сетью. Параллельная работа с другим электроагрегатом необходима для повышения надежности системы электроснабжения особо ответственных электроприемников и с целью компенсировать временный рост по мощности в часы пика нагрузки. Параллельная работа с сетью используется крайне редко и применяется только в случаях, когда необходимо обеспечить бесперебойность питания на период проведения технического обслуживания основного источника электроснабжения. Дизель-генератор должен работать в параллель сетью в данном случае кратковременно, только на период плавного перевода нагрузки на питание от сети на генератор и обратно.

Для того чтобы корректно войти в параллель с другим источником необходимо обеспечить ряд условий, т.е. провести синхронизацию этих источников. Для обеспечения удовлетворительной синхронизации обычно требуется минимальное количество приборов, и квалифицированный персонал может осуществить это вручную. Если планируется использовать генераторные установки для работы на сложные многосистемные ответственные нагрузки, где цена сбоя и развала системы электроснабжения от некорректного ввода в параллель велика, то рекомендуется использовать автоматическую синхронизацию. Наиболее существенным аспектом параллельной работы является распределение нагрузок. Общая нагрузка, которая состоит из активной и реактивной составляющей, должна распределяться системами управления дизель-генератора пропорционально их обычным номинальным значениям. В простейшем случае это возможно за счет механического регулятора оборотов двигателя. Основным недостатком такого способа является то, что деление нагрузки больше основывается на настройке топливной системы регулятором, чем на выходной мощности генератора. Это может вызвать значительный дисбаланс нагрузки из-за различия характеристик, как регуляторов, так и двигателей. Другой недостаток является следствием того, что частота продолжает зависеть от нагрузки. Все проблемы по точности распределения, качеству и времени полностью исключаются при использовании системы автоматического распределения. При автоматическом распределении, с применением электронных устройств, выходная мощность электроагрегатов распределяется от общей точки - частоты 50 Гц. Это позволяет добиться существенного улучшения качества, и главное, стабильности работы такой системы электроснабжения.

Двигатель генераторного агрегата:
Марка двигателя мы рекомендуем, только надежные и качественные двигатели, которые обеспечивают стабильную и качественную работу, большой ресурс эксплуатации, поддержку обслуживания.

Требования к фундаменту.

Требование к помещению для дизель-генератора.

Требования к установке дизель-генератора.

Требования к фундаменту. Изготовление бетонной подушки толщиной не менее 150мм, длиной и шириной не менее габаритных размеров рамы дизель-генератора. Установка дизель-генератора на шпильки фундамента должна производиться строго горизонтально.

Требование к помещению для дизель-генераторов. <;;;/p>

Наличие естественного или искусственного освещения,

Высота потолка не менее 2,5 метров,

Наличие проходов вокруг дизель-генератора не менее 1,5 метров для удобства обслуживания и ремонта,

Дверь в помещении должна открываться наружу,

Должна быть предусмотрена вентиляция помещения дизель-генератора.

Требования к установке дизель-генератора.

Необходимо организовать приток воздуха в помещение, а также выпуск воздуха из помещения для системы охлаждения дизель-генератора (изготовление жалюзных решеток, воздуховодов, их сборка и монтаж).

Площадь поперечного сечения воздуховодов и выхлопных труб должны быть не менее фронтальной площади радиатора и площади сечения выхлопной трубы дизель-генератор

Необходимо организовать выпуск выхлопных газов в атмосферу желательно на высоте не менее 3-х метров от уровня земли (изготовление выхлопных труб, их монтаж с глушителем шума и теплоизоляция)

Необходимо подвести силовой кабель к дизель-генератору и к системе собственных нужд дизель-генератора, а также кабель для системы дистанционного контроля и управления (если она имеется). Сечение кабеля выбирается в зависимости от токовой нагрузки.

Необходимо обеспечить электробезопасность обслуживающего персонала - надежное заземление дизель-генератора, а также дополнительного оборудования

Необходимо обеспечить пожаробезопасность оборудования

Осуществить монтаж дополнительного оборудования (если оно заказано) и его подключение только с привлечением квалифицированных специалистов

При установке дизель-генератора необходимо учитывать следующие моменты:

Дизель-генератор устанавливается на виброизоляторах, поэтому запрещено жесткое крепление к дизель-генератору всех подводов и отводов (воздуховодов, топливных трубопроводов, силовых кабелей, выхлопной системы)

Не допускать подтеканий топлива, масла, охлаждающей жидкости и утечку выхлопных газов в помещение дизельгенератора.

Допустим, генератор может иметь активную мощность в 7 кВт, а полную - в 8 кВт. Второе значение всегда выше, так как показывает максимальные возможности агрегата - суммарная мощность потребителей не должна его превышать. Чтобы электростанция смогла обеспечить работу всех подключаемых к ней приборов, следует не только исходить из суммарной мощности нагрузки, но и учитывать тип устройства.

Для работы потребителей, расходующих энергию на освещение и нагрев, берут значение активной мощности. К ним относят электрочайники, лампочки, утюги и прочую бытовую технику без электродвигателя. Нагрузки, которые они оказывают на сеть, называют активными или омическими. Потребление тока у них одинаковое как в момент включения, так и на протяжении всего цикла работы. Поэтому для подсчета требуемой мощности генератора нужно просто сложить значения мощности всех приборов, которые будут подключаться одновременно.

Для подключения оборудования с электродвигателем следует учитывать его пусковые токи. У любого электроинструмента, сварочного аппарата, холодильника, пылесоса, садового насоса и другой подобной техники в момент запуска потребление электроэнергии в разы превышает номинальную мощность. Такие нагрузки называются реактивными или индуктивными. Поэтому при подсчете суммарной мощности всех подключаемых устройств нужно учесть коэффициент мощности оборудования с электродвигателем. Его значение должно быть указано производителем в инструкции. Например, для дрели мощностью в 700 Вт указан коэффициент в 0,6. Потребляемая мощность в момент запуска составит: 700:0,6 = 1166,66 Вт. Именно это значение нужно прибавлять к показателям мощности остальных потребителей. Если же инструмент с высокими пусковыми токами будет подключаться один, без осветительных и других приборов, то полученное значение мощности будет равно полной мощности генератора.

Число фаз

Когда планируется подключение энергопотребителей с рабочим напряжением в 220 В, покупают однофазную электростанцию. Для подключения промышленного оборудования с рабочим напряжением в 380 В требуется трехфазная модель. Дополнительно у многих моделей есть розетка с напряжением в 12 В, которая служит для зарядки аккумуляторов.

Какая разница между электростанцией и генератором напряжения? В общем случае, никакой - это два разных названия устройства по преобразованию механической энергии вращения двигателя в электрическую. Еще данные устройства называют электроагрегатами.

Данная статья не является сугубо технической, хотя некоторые разъяснения общих принципов устройства и действия в ней приводятся. Основное назначение данной статьи - научить неспециалиста подбирать электростанции в соответствие с ожиданиями потребителя и избежать типичных ошибок.

Общие сведения об устройстве. Традиционные и инверторные генераторы.

Еще два столетия назад ученые обнаружили, что если в магнитное поле внести какой-то токопроводящий материал (т.е. проводник, например, кусок металлической проволоки), то в нем появляется электрический ток. Что характерно, ток появляется только в момент перемещения проводника в поле - при пересечении так называемых силовых линий поля. Если же проводник держать в поле без движения, то тока не будет.

Чтобы «поручить» перемещение проводника в магнитном поле двигателю, проволоку нужно будет выгнуть, например, в виде рамки, - иначе вращение не даст перемещения проволоки в пространстве магнитного поля.

Нетрудно понять, что вращательное движение рамки в поле обеспечит синусоидальный ток, т.к. при вращении рамки будут положения, когда она будет пересекать максимальное количество силовых линий (положение, перпендикулярное силовым линиям поля), а будут и такие положения, когда рамка не буде пересекать ни одной силовой линии (положение, параллельное силовым линиям).

За один оборот двигателя вырабатываемое рамкой напряжение проделает следующий цикл: от нуля (положение рамки параллельно силовым линиям) оно поднимется до максимального значения со знаком «+» (220В - положение рамки перпендикулярно силовым линиям), опустится снова до нуля (опять рамка параллельна линиям!), затем достигнет снова максимума, но уже с обратной полярностью (-220В - рамка перпендикулярна линиям) и, наконец, снова вернется в «0» - рамка снова параллельна линиям). С точки зрения переменного напряжения такой цикл составляет 1 Герц (Гц).

Нам нужно, чтобы наше напряжение имело частоту 50Гц. Т.е. нам нужно, чтобы рамка вращалась со скоростью 50 оборотов в секунду. А, значит, и двигатель тоже. Легко посчитать, что нам потребуется двигатель со скоростью вращения 3000 оборотов в минуту (50 обор/сек Х 60 сек).

Теперь осталось только сделать проволоку в виде витков в достаточном количестве, подсоединить к концам рамки некое устройство, которое будет контролировать и регулировать уровень напряжения на постоянном уровне около 220В, и токосъемники, которые соединят рамку с розеткой. Генератор готов!

Традиционный генератор на самом деле устроен очень похоже. Ну, разве что ротор выполняет роль, как раз вращающегося магнитного поля, а «рамка» в генераторе статична - это статор.

Последнее слово техники - генератор инверторный.

Если бы можно было вращать ротор со скоростью больше, чем 3000 об/мин, то и количество вырабатываемого в единицу времени электричества было бы выше. Т.е. мощность этого же генератора была бы больше. Так оно и есть. В некоторых странах напряжение имеет частоту 60Гц. Для этих стран делают такие же генераторы, как и для России. Только скорость вращения двигателя - 3600 об./мин вместо 3000. И мощность таких генераторов пропорционально выше. Например, максимальная мощность бензогенератора GENCTAB GSG-6500CLEH - 5500Вт, а его 60-герцевого аналога для Канады - 6500Вт. (Отсюда и цифры в названиях генераторов «ГЕНСТАБ» и некоторых других марок).

Но из-за ограничения по частоте напряжения, единственный путь увеличения мощности обычного генератора - увеличение массы обмоток статора. А, следовательно, и использование более мощного двигателя с той же частотой 3000 оборотов в минуту

А можно сделать так, чтобы частота вырабатываемого напряжения не зависела от частоты оборотов двигателя? Можно. Если вырабатываемый генератором сигнал сначала «распрямить» в постоянный ток, а затем с помощью отдельного устройства инвертировать обратно в 220В и 50Гц. Эту технологию используют инверторные генераторы. Они могут вращать «рамку» со скоростью до 5500 об/мин и более, вырабатывая прямой ток. После чего напряжение прямого тока преобразуется в синусоидальное, т.е. переменное.

Такая технология делает инверторные генераторы более компактными, чем традиционные аналоги той же мощности. Во-первых, можно использовать двигатель меньшего объема, но большей оборотистости (именно по этой причине движок инверторного генератора завести заметно сложнее, чем двигатель обычной электростанции). Во-вторых, сама конструкция альтернатора (т.е. ротора и статора в сборе) получается несравнимо более компактной - большую ее часть занимает плата собственно инвертора.

Кроме того, инверторный генератор экономичнее обычного «собрата» - ведь при низкой нагрузке он может работать на минимальных оборотах, экономя расход топлива. В то время как обычный генератор из-за частоты должен поддерживать частоту оборотов постоянной.

Еще из преимуществ инверторного генератора - стабильность формы напряжения. Ведь теперь колебания в скорости вращения двигателя на частоту практически не влияют. Поэтому, например, инверторный генератор лучше подходит для питания аудио и видео-аппаратуры, компьютерной техники.

Основная электрическая характеристика генератора - мощность

Электростанции делятся на трехфазные (380-400 Вольт) и однофазные (220-230 Вольт). Здесь и далее мы будем рассматривать только станции на 220В, т.к. станции на 380В используются, в основном, для профессиональных нужд.

Мощность - самая главная характеристика электростанции. Указывает, предел суммарной электрической мощности приборов, которые может одновременно питать генератор. Мощность делится на рабочую, иначе еще называемую номинальной, и максимальную, иначе еще называемую предельной. Рабочая мощность указывает, какую мощность генератор может выдавать в течение длительного времени (часов). Максимальная мощность - предел на краткий период времени (минут или даже секунд), например, во время запуска потребителей. Мощность измеряется в кило-Ваттах, либо кило-Вольт-Амперах. Для самого однофазного генератора эти показатели равны, но не для подключаемых к генератору приборов. Об этом речь пойдет позже.

Чем мощнее генератор, тем он больше. А значит, и дороже.

Понятия «Качества» в отношении электростанции - что это такое?

Продавцы в магазине часто слышат просьбу покупателя посоветовать «недорогое, но качественное».

Цена очевидна для всех. А что такое «качество»?

Под качеством традиционного генератора, равно как и любого другого инструмента, подразумевается три параметра:

1) Ресурс. Чаще всего это средняя наработка на отказ.

2) Средний процент брака производителя.

3) Качество вырабатываемого продукта. В данном случае - напряжения.

Ресурс генератора в теории определяется главным образом его двигателем. При прочих равных, движок от всемирно известного производителя прослужит дольше, чем его аналог от «обычного» китайского завода (хотя в Китае сделаны и тот, и другой, или, по крайней мере, комплектующие для обоих).

Так одноцилиндровый четырехтактный движок HONDA может «протянуть» до 3-4 тысяч рабочих часов без капремонта. Его малоизвестный аналог - в лучшем случае, половину от этого.

Но на практике двигатели генераторов - как аквариумные рыбки - редко умирают от старости. Так как абсолютное большинство бытовых пользователей строго инструкциям по эксплуатации не следуют.

Кроме того, большинству бытовых пользователей такой ресурс просто не нужен. Недавно я с удивлением обнаружил, что пользуюсь дрелью в среднем один раз в год (!). Полагаю, в таком режиме моя дрель за 800 руб рискует меня пережить.

И последнее, но не менее важное для определения «качества». Лучше иметь «низкокачественный» генератор, но хорошую сервисную поддержку, чем профессиональный суперагрегат, не обеспеченный сервисным центром в зоне досягаемости. Потому как рано или поздно сервисный центр (и запчасти) Вам понадобится обязательно!

Последнее определяет и отношение к браку производителя . Если компания - серьезный поставщик, имеющий развитую сервисную сеть, количество предпродажного брака влияет на понятие «качества» куда меньше, чем если сервиса нет.

У меня вот импортный автомобиль. И что, не ломается? За 2 гарантийных года и всего 25 тысяч пробега - две поломки. Многовато для современного «западного» автомобиля, пусть даже недорогого. Но с учетом оперативного ремонта по гарантии степень моего разочарования не столь велика.

Что касается качества вырабатываемого напряжения, то в ситуации минимальных конструкционных отличий, для традиционных генераторов они минимальны. Все более-менее крупные марки поставляют генераторы с параметрами напряжения, соответствующими ГОСТ, т.е. все являются в этом плане достаточно «качественными».

А вот у инверторных генераторов понятие качества вырабатываемого напряжения имеет вполне четкую шкалу измерения. Дело в том, синусоида у таких генераторов симулируется. У обычного генератора по мере изменения положения рамки относительно линий магнитного поля вырабатываемое напряжение плавно растет или падает. Инверторный генератор вместо плавного непрерывного напряжения выдает импульсное напряжение, соответственно, в нарастающей или убывающей последовательности. Чем больше импульсов в единицу времени, тем больше напряжение инверторного генератора напоминает синусоиду. И тем дороже инверторный генератор.

Подбор генератора для различных видов оборудования. Совместимость.

Ранее мы упомянули мощность генератора - его важнейшую характеристику. Именно она влияет на подбор генератора под конкретные задачи.

Как определить, какой мощности нужен генератор?

Посчитайте, какие приборы ОДНОВРЕМЕННО будет питать ваш генератор.

Большинство бытовых приборов имеет на задней или боковой стороне табличку, в которой указаны характеристики потребления. Эти же данные обычно приводятся в техпаспорте к любому электроприбору.

Мощность для приборов указывается либо в Вольт-Амперах (ВА), либо в Ваттах (Вт).

В последнем случае обычно приводят еще один параметр - cosψ («косинус фи»).

Для приборов, полностью преобразующих потребляемую электроэнергию в тепло (чайники, кипятильники, конвекторы и пр.) или световое излучение (лампы накаливания) cosψ=1. Т.е. показатель мощности в ВА и Вт имеет одно и то же значение.

Вообще же формула выглядит так:

ВА=Вт/ cosψ

Для приборов, имеющих в своем составе электрический двигатель, показатель cosψ лежит в пределах от 0,7 до 0,9.

Правильнее рассчитывать мощность потребления прибора в ВА, а не Вт.

Теперь, когда Вы рассчитали в ВА суммарную мощность приборов, которые планируете подключать к генератору, сравните ее с рабочей мощностью приглянувшегося генератора. Рабочая мощность генератора меньше полученной суммы? Генератор не годится.

Рабочая мощность генератора больше полученной суммы? Хорошо, но это еще не все.

Стартовые токи. Помимо косинуса угла сдвига по фазе (именно так заумно называется cosψ), у приборов с электродвигателями есть понятие стартового тока. Т.е. в момент запуска прибор с электродвигателем может требовать мощность кратно более высокую, чем для последующей штатной работы.

Для большинства электродвигателей этот показатель - 3. Для компрессоров и поршневых кондиционеров - 5. А для погружных насосов - до 10 раз.

Поэтому очень важно, собираетесь ли Вы подключать приборы к генератору поочередно или все сразу (например, если ваш генератор подключен как источник резервного питания дома).

Если все приборы будут запускаться сразу, посчитайте сумму стартовой мощности всех приборов.

Если поочередно, то сумму нормальной мощности всех приборов плюс стартовой мощности прибора, который будет запускаться последним.

Одновременный запуск:

5 ламп Х 100Вт = 500Вт/(cosψ=1) = 500ВА коэф. старт. тока = 1. Стартовая мощность: 500ВА

1 чайник Х 1200Вт = 1200Вт/(cosψ=1) = 1200ВА коэф. старт. тока = 1. Стартовая мощность: 1200ВА

1 кондиционер X 300Вт = 300Вт/(cosψ=0,7) = 429ВА коэф. старт. тока = 5. Стартовая мощность: 429ВА Х 5 = 2145ВА

1 холодильник X 300Вт = 300Вт/(cosψ=0,8) = 375ВА коэф. старт. тока = 3. Стартовая мощность: 375ВА Х 3 = 1125ВА

Итого: 500ВА + 1200ВА + 2145ВА + 1125ВА = 4970ВА.

Т.е. можно взять генератор с максимальной мощностью не менее 5,0кВт. В марке «ГЕНСТАБ» это GSG-6500CLEH с максимальной мощностью 5,5кВт.

Поочередный запуск в заданной последовательности (в порядке перечисления):

5 ламп - нормальный режим 500ВА. В момент запуска 500ВА

1 чайник - нормальный режим 1200ВА. В момент запуска 1200ВА

1 кондиционер - нормальный режим 429ВА. В момент запуска 2145ВА

1 холодильник - нормальный режим 375ВА. В момент запуска 1125ВА

Нужно найти момент пикового потребления:

В момент включения ламп: 500ВА

Включаем чайник: 500ВА+1200ВА = 1700ВА

Включаем кондиционер: 1700ВА + 2145ВА = 3845ВА, далее 1700ВА + 429ВА = 2129ВА

Включаем холодильник: 2129ВА + 1125ВА = 3254ВА

Т.е. пиковое значение - 3,845 кВт, причем приходится оно не на запуск последнего прибора (холодильника), а предпоследнего - кондиционера.

При такой последовательности включения достаточно генератора с максимальной мощностью не менее 4,0кВт. В марке «ГЕНСТАБ» это GSG-5000CLE с максимальной мощностью 4,5 кВт.

А можно было бы обойтись еще менее мощным генератором? Можно, если строго соблюдать «экономную» последовательность включения: подключать приборы в порядке убывания максимальной стартовой мощности:

Затем холодильник: 429ВА + 1125ВА = 1554ВА, далее 429ВА + 375ВА = 804ВА

Т.е. в этом случае нужен генератор с рабочей мощностью не менее 2,6кВ. В бензиновой линейке «ГЕНСТАБ» это GSG-3800CLE с рабочей мощностью 2,8кВт.

Генератор и сварка

А если нужно использовать генератор со сварочным аппаратом, а потребляемая мощность на последнем не указана?

Тут нужно кое-что знать о сварочных аппаратах. Они бывают двух типов устройства: трансформаторного и инверторного. Основное отличие в КПД. У трансформаторов он составляет 60-65%, у инверторов - 85-95%.

Основной показатель аппарата - сварочный ток. При сварке электродом аппарат берут из расчета 50А на 1мм диаметра электрода.

Наконец, есть такой параметр, как сварочное напряжение. Оно зависит от того, насколько используемый сварочный ток близок к максимально возможному на данном аппарате. Т.е. при сварке током 160А, аппарат, рассчитанный максимум на 160А будет потреблять мощность меньше, чем аппарат, рассчитанный максимум на 300А. Так как у последнего при том же токе сварочное напряжение будет выше. При использовании возможностей сварочника «по полной», сварочное напряжение у большинства аппаратов сварки прямым током (DC) снижается до 25В.

Рассчитаем мощность генератора, требуемую для питания сварочного аппарата трансформаторного типа для сварки DC током до 160А при токе 160А:

P = 160A * 25В / 60% = 6,66кВт.

Т.е. нужен генератор с рабочей мощностью не ниже 6,7кВт. В марке «Генстаб» это GSG-11000CLE с рабочей мощностью 8,5кВт.

А теперь рассчитаем мощность генератора, требуемую для питания сварочного аппарата инверторного типа для сварки DC током до 160А при токе 160А:

P = 160A * 25В / 80% = 5,0кВт.

Т.е. достаточно генератора с рабочей мощностью не ниже 5,0кВт. В марке «Генстаб» это GSG-6500CLEH с рабочей мощностью 5,0кВт.

Но вот чтобы варить тем же током в 160А инверторным аппаратом, рассчитанным на ток до 300А, данного генератора будет недостаточно, т.к. 160А нужно будет умножать уже не на 25В, а, скорее, на 35В.