Бензиновые и дизельные генераторы

Генераторы используются в качестве источника аварийного питания при перебоях в электроснабжении, или основного источника электропитания при отсутствии электросети. Применение генераторов простирается от обеспечения питанием устройств и оборудования в полевых условиях, до питания электроэнергией строительных площадок и и крупных зданий. Собственно, генератор с двигателем внутреннего сгорания обеспечивает именно независимость от перебоев в электроснабжении, а также позволяет получить качественное электропитание в местах, где электросети вообще нет или доступ к ней затруднен.

Любой генератор в своем составе имеет двигатель внутреннего сгорания, соединенный с электрогенератором и размещенный на раме.

Основные типы генераторов

Генераторны можно разделить по типам: для бытового использования, полупрофессионального и профессионального применения, промышленного назначения. Основным критерием для отнесения генераторов к тому или иному классу является электрическая мощность, выдаваемая электростанцией.

Мощность генераторов, указывается в кВА – киловольт-амперах. Это так называемая полная мощность электростанции. Более привычная, активная мощность, с которой мы наиболее часто сталкиваемся в быту, измеряется в Ваттах – Вт, либо в киловаттах кВт. Для генераторов с достаточной точностью можно принять, что активная мощность в кВт соотносится с полной в кВА с коэффициентом 0.8. Например, если полная мощность электростанции 5 кВА, то активная мощность составляет 0.8*5=4 кВт. Если быть совсем точным, то этот коэффициент называется cos ?, для каждой электростанции и электроприбора он имеет свое значение и указывается в сопроводительной документации на устройство, а часто и на табличке с характеристиками прибора, которая закреплена на нем.

Генераторы для бытового использования характеризуются мощностью от 0.9 до 5 кВА. Мощность генераторов для полупрофессионального использования не превышает 10 кВА. Генераторы с мощностью более 10 кВА - профессиональные модели, а с мощностью более 100 кВА – к промышленным.

По типу двигателя внутреннего сгорания, и, соответственно, по виду применяемого топлива, генераторы подразделяются на бензиновые и дизельные.

Бензиновые двигатели, применяемые в бензогенераторах, имеют только воздушное охлаждение.

По типу конструкции двигатели генераторов бывают двух и четырех тактные. Четырех тактные двигатели, в свою очередь, бывают одно- или двух- цилиндровые, рядные или V-образные. В целом ресурс двух тактных бензиновых двигателей не превышает 500 моточасов, их применяют только в портативных и переносных маломощных бытовых генераторах с непродолжительным режимом работы. 4-х тактные бензиновые двигатели с верхним расположением клапанов (обозначается как OHV), 1 или 2 цилиндрами более мощные, обладают большей плавностью работы, менее шумные. Ресурс этих двигателей достигает 3000 моточасов. Мощность и ресурс этих двигателей позволяет применять их в полупрофессиональных генераторах. В целом область применения бензогенераторов – непродолжительные аварийные работы, обеспечение электроэнергией небольших потребителей при внезапных отключениях электроэнергии.

Бензиновый двигатель генератора, имеет больший расход топлива и меньший ресурс чем дизельный. Однако он имеет меньшую массу, более дешев, запускается в мороз до -20°. Поэтому основная сфера применения генераторов с бензиновыми двигателями – бытовые и полупрофессиональные модели.

Дизельные двигатели (дизель) используются в генераторах мощностью более 6 кВА. Дизельные электрогенераторы с водяным охлаждением являются самыми надежными генераторами, они монтируются на массивных станинах стационарно либо на автомобильном прицепе для обеспечения возможности их перевозки. Дизели небольшой мощности могут быть с воздушным охлаждением, они менее массивны, чем двигатели с водяным охлаждением и более походят на роль переносных аварийных электростанций. Дизельные генераторы небольшой мощности (до 20 кВА) комплектуются так называемыми высокооборотистыми дизелями, скорость вращения коленчатого вала которых составляет 3000 об/мин. Такие генераторы обладают небольшой массой и более удобны для транспортировки, однако их ресурс не превышает 5000 моточасов и они отличаются несколько большим потреблением топлива. Дизельные двигатели с частотой вращения 1500 об/мин отличаются гораздо большим ресурсом, до 40 000 моточасов. Время непрерывной работы таких дизель-генераторов не ограничено. Необходимо только следить, чтобы нагрузка на генератор с дизельным двигателем не падала менее 40% от номинальной мощности, так как продолжительная работа с малой нагрузкой вредна для двигателя.

Генераторы, устанавливаемые на электростанции, бывают синхронные, асинхронные и инверторные. Асинхронные генераторы дешевле синхронных, однако они не переносят пиковых перегрузок и не способны выдавать качественные характеристики для сети. Их применяют для сварочных электрогенераторов. Инверторные генераторы применяются только для портативных генераторов минимальной мощности. Только синхронный тип генератора позволяет получить электроэнергию, качественно подходящую для питания разнообразных устройств. Именно такой тип генераторов устанавливается на профессиональном и промышленном оборудовании.

Однофазные и трехфазные генераторы

Портативные, бытовые и полупрофессиональные электростанции выпускаются в однофазном исполнении, промышленные – только в трехфазном. Профессиональные модели генераторов могут быть как однофазными, так и трехфазными.

В зависимости от мощности и назначения электрогенератора запуск двигателя происходит либо вручную от пускового шнура или рукоятки, либо с помощью электростартера. Для электро станций, предназначенных для поддержания электропитания в сети, запуск электростартера происходит специальной автоматикой при пропадании напряжения в контролируемой сети. Ручной запуск применяется, когда решение о вводе электрогенератора должен принимать оператор. Это касается использования генератора в качестве источника электроэнергии при производстве аварийных работ, питания электроинструментов. Если генератор предназначается для предотвращения пропадания электроэнергии, то она используется с источниками бесперебойного питания.

Требуемая мощность генератора и тип – однофазная или трехфазная - определяется параметрами питаемого оборудования. Упрощенный порядок расчета требуемой мощности электрогенератора следующий. Необходимо определить потребляемую полную мощность устройств. Для этого мощность прибора, указанную в Вт, необходимо разделить на ее cos ?: например, для электродрели мощностью 500 Вт, указанный cos ? = 0.6, следовательно, полная мощность 500/0.6=833,3 ВА. Для устройств, имеющих в своем составе электродвигатели, необходимо учесть, что в момент пуска электродвигатель потребляет в 3-5 раз большую мощность, чем указана в его характеристиках. Сложив полные мощности всех потребителей и получив суммарную мощность нагрузки, ее необходимо разделить на cos ? генераторной установки, обычно он равен 0.8. Для примера с электродрелью получаем пусковую мощность электродрели 833,3*3=2500 ВА, она же является суммарной мощностью нагрузки, далее 2500/0.8=3125 ВА – требуемая мощность генератора. По выбору типа, одно или трехфазного генератора, можно сказать следующее - трехфазный генератор оправдан в случае наличия именно энергоемких потребителей с трехфасными электродвигателями. Во всех остальных случаях достаточно однофазного генератора.

Генераторы комплектуются дополнительным оборудованием - шумозащитные кожухи, топливные баки увеличенной емкости, теплозащитные контейнеры для работы в условиях низких температур, колесные комплекты для удобства перемещения генератора.