Принцип работы бензинового генератора

Published by Admin Under Генераторы on Октябрь 31, 2016

Генератор – это автономный источник электроэнергии, удобный в использовании в самых разных сферах, от частного дома и дачного участка, до стройплощадки или офиса. Его эксплуатация будет проще, если пользователь понимает устройство и принцип действия данного агрегата. Рассмотрим основные узлы бензинового генератора типовой конструкции и принцип его действия.

Рама

Все узлы генератора крепятся на специальном основании – раме. Она выполняет не только несущую функцию. Прочный каркас, которым по сути является рама, защищает детали от механических повреждений и вибрации. Обычно рама имеет квадратную форму, и выполняется из прочных стальных труб, окрашенных для защиты от коррозии.

Для удобства эксплуатации на раме закрепляют ручки, предназначенные для транспортировки агрегата. На моделях, имеющих большой вес и габариты, обычно предусмотрены специальные колеса, облегчающие перемещение тяжелого генератора.

Двигатель

Главная часть генератора, выполняющая основную функцию устройства – она вырабатывает энергию. Бензиновый агрегат работает благодаря двигателю внутреннего сгорания (ДВС), используя принцип работы аналогичный автомобильному. Существует две разновидности ДВС.

Двухтактный ДВС используется на самых простых генераторах малой мощности, обычно вырабатывающих до 1 кВт. Такие модели хорошо подходят для непродолжительного бытового использования, имеют малый вес и габариты.

Четырехтактный ДВС работает длительный период, 5-10 часов. Вырабатываемая мощность достаточна для профессионального использования, с подключением большого количества потребителей энергии или для питания частного дома.

Запуск двигателя производится вручную, а на более дорогих моделях – с помощью электростартера, который питается от аккумулятора, подзаряжаемого во время работы генератора.

Топливная система и зажигание

Для обеспечения двигателя топливом используется топливная система, которая состоит из топливного бака, магистралей, топливного насоса и карбюратора. Принцип ее действия прост: бензин находится в баке, оснащенном датчиком его уровня; из бака горючее по магистралям поступает в карбюратор самотеком (бак расположен над карбюратором), либо при помощи специального топливного насоса.

В карбюраторе происходит процесс, хорошо знакомый каждому автомобилисту. Карбюратор производит горючую смесь, смешивая топливо и воздух. Смесь попадает в камеру сгорания двигателя, где ее воспламеняет свеча зажигания. При сгорании смеси вырабатывается газ, который толкает поршень, вырабатывающий механическую энергию.

Бензиновый генератор работает, пока есть топливо. Поэтому значение имеет объем топливного бака, который отличается по своему объему у разных моделей. У самых простых конструкций он составляет около 1-5 литров, а у самых мощных может доходить до 50 литров.

Альтернатор

Устройство, преобразующее механическую энергию, которую вырабатывает ДВС, в электричество. Трехфазные альтернаторы обычно устанавливаются на генератор, который будет обеспечивать мощность более 5 кВт. Кроме того, различают синхронные и асинхронные альтернаторы. Подробно их особенности разбираются в этой статье.

Асинхронный альтернатор конструктивно прост и долговечен, однако принцип его работы приводит к нестабильности напряжения на выходе; также он неустойчив к пусковым перегрузкам.

Синхронный альтернатор способен выдерживать кратковременные пиковые перегрузки (вплоть до трехкратных), однако в силу своей конструкции, склонен к износу. Избежать преждевременного выхода из строя альтернатора поможет периодический контроль за его состоянием.

Электронная система запуска

Некоторые модели генераторов, которые имеют электрический стартер, оборудованы компьютером. Его предназначение – запуск генератора в зависимости от предусмотренных условий. Используя такое устройство, можно запрограммировать генератор на период работы (запуск и выключение) в строго определенное время.

Другой удобной возможностью бензинового генератора с электронной системой запуска является возможность автоматического включения, если пропадает напряжение в основной электросети объекта. Для этого генератор подключают к центральному распределительному щиту. Генератор работает до момента, когда возобновляется подача электроэнергии, после чего электроника выключает его.

Законы физики говорят нам о преобразовании энергии. Бензиновый генератор – бесспорное тому подтверждение.

Органика была преобразована в углеводороды, их этой субстанции сделали топливо. При сгорании, бензин вырабатывает тепловую энергию. Она преобразуется в механическую, посредством работы ДВС. Механическая энергия вращает вал генератора, и с помощью системы магнитов и обмоток появляется энергия электрическая.

От теории переходим к практическому описанию. Устройство бензогенератора:

Из чего он состоит

Прежде всего, основание, или рама

С ее помощью, корпуса двигателя и генератора удерживаются от проворачивания относительно друг друга. Крутящий момент на валу мотора достаточно силен, а сопротивление ротора генератора возрастает при увеличении нагрузки.

При слабом креплении, эти компоненты легко могут сорваться с рамы. При этом точки монтажа не должны быть жесткими. Как и в автомобильном двигателе, подвес имеет демпферы-подушки для гашения вибраций.

К раме крепятся опоры (колеса), органы управления и контроля, а в компактных моделях еще и внешний корпус.

Привод

В нашем случае – это бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Технологически он ничем не отличается от автомобильного или мотоциклетного. Особенности вытекают из условий эксплуатации.

Генератор – устройство стационарное, то есть он не имеет возможности активно охлаждаться потоком воздуха. Стало быть, в конструкции должен быть вентилятор или система водяного охлаждения.

Мотор генератора работает на постоянных оборотах, и с относительно ровной нагрузкой. Поэтому «полка» крутящего момента обычно короткая.

Управление оборотами связано с уровнем потребления энергии. Контроллер постоянно отслеживает отбираемую мощность, и при необходимости добавляет «газу».

Двухтактные моторы проще в обслуживании, но более прожорливы, и выхлоп имеет характерный масляный запах. Четырехтактные установки экономичны, экологичны, однако имеют высокую стоимость.

Устройства, обеспечивающие работу ДВС

Всевозможные фильтры, датчики, и прочие атрибуты мотора – описывать нет смысла, они стандартны, и присутствуют в любом агрегате. Бензобак расположен сверху (в компактных моделях нет бензонасоса, топливо поступает самотеком).

Глушитель компактный и эффективный. Кому захочется несколько часов слушать грохот мотора под окнами или вблизи палатки.

Устройство запуска

Большинство «домашних» моделей имеют ручной (ножной) стартер. Дернул за веревочку – двигатель завелся.

Дешево, надежно и практично. Однако о комфорте речь не идет. Куда удобнее электрический стартер. Достаточно нажать на кнопку (повернуть ключ) и электростанция заведется без усилий.

Если стартовый аккумулятор разрядится, ручное устройство пуска входит в стандартную комплектацию.

Главное преимущество стартерной системы запуска – возможность завести генератор дистанционно. Либо с помощью кнопки, расположенной в доме (не нужно выходить на улицу), либо системой АВР. В последнем случае, при пропадании основного источника электроэнергии, станция заведется сама.

Генератор

Назначение его понятно – вырабатывать электроэнергию. Ротор электроустановки связан с коленчатым валом двигателя, и происходит то самое преобразование механической энергии в электрическую.

Это интересно. Холодильник и бензогенератор продолжают цепочку преобразований. Тепловая энергия от сгорания бензина превращается в энергию холода.

Принцип работы генератора известен со школьного курса физики. При вращении ротора происходит возбуждение обмоток в переменном магнитном поле, и вырабатывается электрический ток. Для лабораторных опытов, стабильность параметров была не важна.

А при использовании агрегата в качестве источника энергии, необходим контроллер – регулятор.

Об этих устройствах поговорим подробнее.
Устройство бензогенератора “Зубр” – видео

Бензогенератор инверторный или обычный, недостатки и преимущества

Если построить два графика – качество вырабатываемого электричества и стоимость агрегата – кривые будут идти навстречу друг другу. Что расположено в крайних точках?

Асинхронные генераторы

Самая простая и дешевая конструкция. Отсутствует обмотка возбуждения и щеточный узел. Однако они склонны к продолжительным просадам напряжения при изменении нагрузки. Стабильность частоты переменного тока оставляет желать лучшего.

Такой агрегат подойдет разве что для резервного источника освещения на лампах накаливания. На выходе устанавливаются примитивные стабилизаторы, но подключать к такому генератору электроприборы, чувствительные к качеству напряжения, не стоит.

А вот инверторный сварочный аппарат, без проблем работает от такого бензогенератора.

Принцип работы асинхронного генератора показан в этом видео материале

Синхронные генераторы

За счет регулируемого тока обмоток можно оперативно и точно поддерживать стабильное напряжение на выходе. При резких нагрузках, просады напряжения менее заметны. Однако, для контроля за частотой нет технических возможностей.

Качество вырабатываемой электроэнергии выше, стоимость прибора растет аналогично. При наличии стабилизатора, вы получаете неплохой источник резервного питания за среднюю стоимость.

Инверторные бензогенераторы

Преимущества их очевидны – напряжение и ток на выходе стабильны, равно как и частота синусоиды. К такому агрегату можно смело подключать сложные домашние электроприборы. Высокая стоимость оправдана качеством вырабатываемого электричества и компактными размерами.

Последнее время, количество приобретаемых инверторных агрегатов растет, несмотря на цену. Потребитель выбирает качество.

К тому же, такие агрегаты меньше весят, потребляют мало топлива и упакованы в эргономичный корпус.

Схема и принцип работы инвертора бензогенератора

Инверторы применяются в любых мощных электроприборах вместо традиционных трансформаторов. Как их свойства применяются в бензогенераторах?

Компактный генератор, аналогичный автомобильному, вырабатывает низкое напряжение с большим запасом по току. Энергоустановка асинхронная, стало быть, недорогая и компактная.

С помощью диодного моста (выпрямителя) и регулятора напряжения, на выходе получаем стабильное напряжение постоянного тока с высокой мощностью нагрузки. Затем в дело вступает инверторный преобразователь.

Задающий генератор формирует ток высокой частоты, благодаря которому можно поднять напряжение не используя громоздкий трансформатор.

На выходе инвертора, параметры напряжения, тока и частоты легко контролировать. Резкое изменение нагрузки не приводит к изменению параметров на выходе генератора. Запас трансформированного напряжения позволяет безболезненно переносить скачки до 50% мощности. Обороты двигателя мягко увеличиваются, компенсируя нагрузку.

Причем скорость вращения ротора не влияет на частоту, этот параметр устанавливает схема управления.

Кроме выдающихся характеристик, инверторные генераторы имеют бонусное преимущество – двойной стандарт электроэнергии. Вы можете подключить потребителя с напряжением 12-14 вольт постоянного тока (например, подзарядить аккумулятор без использования зарядного устройства).

Для подсветки палатки в походе – это идеальный вариант. Нет необходимости тратить энергию на работу инвертора.

Одновременно доступна и розетка на 220 вольт с частотой 50 Гц. При подборе модели генератора постарайтесь купить именно такой вариант.

Знания устройства и принципа работы мобильных электростанций, будут полезны как при покупке, таки и при эксплуатации. Чем больше информации вы получите от продавца, тем эффективнее будет использование.

Топливные электрогенераторы — это простой и надежный способ автономного энергоснабжения при длительных перебоях с подачей электричества через электрические сети. На выбор покупателя сегодня представлено много генераторов различного типа и мощности. В зависимости от поставленных целей Вы можете приобрести газовый, дизельный или бензиновый электрогенератор. О последних мы и хотели бы рассказать в этом обзоре.

Устройство и принцип работы

Главным узлом бензоинового электрогенератора является двигатель внутреннего сгорания. Его работу обеспечивают различные вспомогательные системы, отвечающие за подачу топлива и смазки, шумоподавление, отвод выхлопных газов, выработку, хранение и передачу электричества на прибор-потребитель и т.д.

Работает бензиновый генератор по следующему алгоритму:

1. В топливный бак заливают бензин.
2. С началом работы установки топливо идет по бензопроводу к двигателю.
3. При транспортировке топливо очищается от мелкого «мусора».
4. Попадая в карбюратор двигателя, бензин смешивается с очищенным кислородом и направляется в цилиндры.
5. Искра от свечи зажигания воспламеняет воздушно-топливную смесь, в результате чего образуется избыточное давление газа, приводящее в движение коленчатый вал и систему поршней.
6. Вращательный момент отдается на ротор, который трансформирует механическую энергию в электричество.

Типы бензиновых генераторов

Существует целый ряд критериев, по которым можно классифицировать бензиновые электростанции. Комбинация этих характеристик определяет назначение и приспособленность к работе в конкретных условиях.

Чаще всего бензогенераторы делят на:

• бытовые и промышленные;
• стационарные и переносные;
• двух- и четырехтактные;
• одно- и трехфазные;
• маломощные (менее 4 кВт), средние (до 15 кВт) и мощные (все остальные).

В чем разница между бытовыми и промышленными (профессиональными) генераторами, вполне очевидно. Первые предназначены для использования населением, вторые используются для электроснабжения промышленного оборудования. Также нет сложностей в определении разницы между переносными и стационарными электростанциями. Как правило, переносные генераторы имеют небольшую мощность (до 5 кВт) и предназначены в основном для бытового использования.

А вот определить разницу между двухтактными и четырехтактными приборами неспециалисту уже трудно. Двухтактные установки — это маломощные агрегаты, способные выдавать не более 1 кВт. Всё, что выдает больше мощности, комплектуется четырехтактным двигателем.

Что касается выбора между однофазным и трехфазным генератором, то для бытового использования вполне хватит и одной фазы. Дорогостоящая трехфазная электростанция предназначена для запитки мощного промышленного оборудования.

Наконец, о мощности бензиновых электростанций. Для бытовых целей вполне достаточно генератора мощностью до 4 кВт. Такой агрегат с лихвой обеспечит энергией не только частный дом, но даже небольшой цех или магазин. Правда, следует иметь в виду, что бензогенераторы малой мощности не рассчитаны на круглосуточную работу. После каждых 4 часов двигателю нужно давать перерыв, чтобы остыть.

Бензиновые генераторные установки, мощность которых находится в пределах 4-15 кВт, предназначены для снабжения торговых предприятий средней площади, а также строительных площадок и производственных цехов с небольшим количеством не очень мощных приборов-потребителей. Благодаря более прочной конструкции электростанции этого класса могут безостановочно работать весь день — 10 часов.

Мощные установки, способные генерировать более 15 кВт, используются для электроснабжения промышленных объектов, больших магазинов, а также офисных зданий. Устройства этого типа устанавливаются стационарно, часто в специальных помещениях или крытых павильонах.

Преимущества бензиновых генераторов

Главными конкурентами бензиновых электростанций являются дизельные аналоги. Кроме того, установки большой мощности могут в определенных ситуациях конкурировать еще и с газовыми мини-электростанциями. Чтобы сделать осознанный выбор между этими тремя видами топливных генераторов, нужно понимать, в чем их преимущества и недостатки. Говоря о бензиновых установках, следует выделить такие их достоинства в сравнении с конкурентами:

• Малый вес и небольшие габариты . Как известно, в силу особенностей конструкции при одинаковой выходной мощности бензиновые двигатели внутреннего сгорания легче и компактнее дизельных. Поскольку ДВС — это главный элемент в конструкции топливного генератора, данная закономерность в полной мере характерна и для мини-электростанций. По этой причине для бытовых целей бензиновые генераторы подходят лучше. Самые маломощные модели даже можно брать в пеший поход на природу.
• Простота эксплуатации и обслуживания . Для использования не требуются никакие специальные знания. Запуск, регулировка и обслуживание осуществляются простыми действиями, понятными после беглого знакомства с инструкцией. Ничто подобное невозможно с газовым генератором, для обслуживания которого требуется специально обученный персонал.
• Низкая шумность . Благодаря особой конструкции выхлопной системы бензиновые электрогенераторы создают намного меньше шума, чем дизельные.
• Меньше выхлопа . В сравнении с дизель-генераторами производят существенно меньше выхлопных газов, что позволяет использовать их даже в помещениях с хорошей вентиляцией.
• Работа при минусовых температурах . В отличие от конкурентов бензиновый генератор без проблем запускается даже в том случае, если температура окружающей среды ниже нуля.
• Доступность топлива . Приобрести бензин можно на любой автозаправке, а транспортировать — в любой подходящей емкости. В то же время топливо для газовой электростанции нужно либо подвозить специальным транспортом, либо доставлять по стационарному газопроводу, что сильно ограничивает возможности использования газовых генераторов.
• Низкая цена . Стоимость бензиновых электростанций всегда ниже, чем дизельных или газовых аналогичной мощности.

Недостатки бензиновых электростанций

Наряду с преимуществами бензогенераторы обладают и некоторыми недостатками, которые также следует учитывать при покупке автономной электростанции. В список основных проблем входят:

• Малое время работы . В зависимости от мощности бензинового агрегата каждые 4-10 часов ему нужно давать передышку. Дизельные и газовые электростанции могут работать целыми сутками.
• Малая мощность . Большинство моделей бензиновых генераторов — это слабые однофазные установки бытового назначения. При этом мощные трёхфазные модели с большим мотором уступают дизельным и газовым аналогам в себестоимости производства электроэнергии.
• Низкий моторесурс . Двигатели бензиновых установок требуют капремонта уже спустя 2000 часов работы (нередко и раньше), тогда как дизельные аналоги работают вдвое дольше.
• Низкое качество электроэнергии . Бензогенератор является самым низкокачественным производителем электричества среди топливных мини-электростанций. Перепады напряжения у него могут достигать 10%, что де-факто делает его непригодным для питания высокочувствительного оборудования.

Если Вам нужны недорогие бензиновые электрогенераторы, вас заинтересует ассортимент компании «ЭнергоПроф». Мы предлагаем лучшие условия продажи и доставки автономных электростанций в городе Москва и в Подмосковье.

Обзорная статья об электростанциях поможет разобраться в особенностях их устройства, классификации, а также содержит практические советы по подбору подходящей модели.