выбор генератора электростанции

Электростанция (генератор) бензиновая, дизельная - выбор!

Для начала расскажем об устройстве электростанций.

Основой любой электростанций является двигатель-генераторный агрегат, состоящий из бензинового или дизельного двигателя и электрического генератора. Принцип действия электростанции состоит в следующем: мотор преобразовывает энергию сгорания топлива в механическую энергию вращения вала, а генератор с ротором, связанным с валом двигателя, по закону Фарадея преобразует энергию вращения в переменный электрический ток. Двигатель и генератор напрямую соединены между собой и укреплены на стальной раме через амортизаторы. Двигатель оснащен системой запуска, системой стабилизации частоты вращения, топливной системой, смазочной системой, системой охлаждения, системой подачи воздуха и отвода продуктов сгорания, в комплексе обеспечивающими надёжную работу электростанции. В двигатель-генераторном агрегате используются синхронные щёточные либо бесщёточные, или асинхронные самовозбуждаемые бесщёточные генераторы. Электростанция также имеет контрольную панель управления, с помощью которой осуществляется управление станцией, контроль за её состоянием и защита от аварийных ситуаций.

Двигатель.

Двигатель справедливо считается "сердцем" установки. Именно его ресурс определяет срок "жизни" электростанции: среднее время наработки на отказ у блока электрогенератора на практике всегда выше, чем у мотора.

В большинстве случаев класс электростанции определяется используемым двигателем, а точнее, его моторесурсом. В частности, у высококачественного оригинального брендового бензинового мотора время работы до первого вероятного отказа исчисляется в среднем 1,5-2 тысячами часов, тогда как у упрощённого дешевого двигателя - 500-1000 часов. Дизельные двигатели, как правило обладают ресурсом значительно выше чем бензиновые, по потреблению 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 её использования);

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

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

Виды нагрузок.

Активные нагрузки. Самые простые нагрузки, у них вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. Примеры: лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т.п. Здесь всё просто: если их суммарная потребляемая мощность составляет 2 кВт, для их питания в точности достаточно 2 кВт.

Реактивные нагрузки. Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и ёмкостные. Простейший пример первых - катушка, вторых - конденсатор. У реактивных потребителей энергия превращается не только в тепло - часть её расходуется на другие цели, например, на образование электромагнитных полей. Мерой реактивности выступает так называемый cosφ. Например, если он равен 0,8, то 20% энергии преобразуется не в тепло. На приборах обычно указывают их "тепловую" потребляемую мощность и cosφ. Чтобы подсчитать "реальное" потребление нужно мощность разделить на cosφ. Пример: если на дрели написано 500 Вт и cosφ = 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 cosφ, 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. Чтобы не вдаваться в технические подробности, приведем аналогию; представьте себе тяжелую тележку, стоящую на горизонтальной поверхности. Чтобы сдвинуть её с места, требуется гораздо больше усилий, чем для поддержания в дальнейшем её скорости. Стартовая перегрузка по времени не превышает долей секунды, поэтому главное - чтобы электростанция смогла её выдержать, не отключаясь и тем более не выходя из строя. Кстати, с точки зрения пусковых токов один из самых "трудных" приборов - водяной насос, у которого в момент старта потребление может подскочить в 3-5 раз. Это и понятно: в отличие, скажем, от дрели у насоса отсутствует холостой ход - ему сразу приходится начинать качать воду.

Электрогенератор.

Этот блок, собственно, и вырабатывает электрический ток. В зависимости от типа электрогенератора электростанция лучше справляется с теми или иными задачами.

Одно- или трёхфазные 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 трёхфазным генераторам (380/220 В, 50 Гц) и те, и другие (на приборной панели имеются соответствующие розетки, или клемные колодки).
С однофазными электрогенераторами все более или менее просто: главное - правильно определить мощность всех потребителей, учесть возможные проблемы (например, высокие пусковые токи) и выбрать агрегат с соответствующей реальной выходной мощностью. При подключении к трёхфазным генераторам трехфазных же нагрузок ситуация аналогичная.
А вот при подключении к трёхфазным генераторам однофазных потребителей возникает проблема, именуемая "перекосом фаз". Не углубляясь в технические подробности, сформируем два правила:
1. Потребляемая мощность однофазной нагрузки не должна превышать 30% от номинальной трёхфазной выходной мощности агрегата. Иными словами, 6-киловаттной трёхфазной генераторной установкой можно запитать не более чем 2-киловаттный однофазный обогреватель!
2. При наличии нескольких однофазных нагрузок разница в их потребляемой мощности не должна превышать 30% от однофазной выходной мощности трёхфазного генератора.

Если не соблюдать эти правила распределения однофазных нагрузок по фазам, можно вывести из строя чувствительные к перенапряжению или к пониженному напряжению подключенные к генератору приборы.

Синхронные и асинхронные генераторы.

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 защищён от попадания влаги и грязи (говорят, что он имеет "закрытую" конструкцию), и тут самое время вспомнить о классе защиты.

Класс защиты.

Он обозначается двумя буквами (IP) и двумя цифрами.

Синхронные генераторы, как правило, соответствуют классу IP23, тогда как асинхронные - IP54. Кроме защищённости, синхронные и асинхронные генераторы отличаются своими возможностями.

Асинхронные генераторы.

В силу простоты конструкции асинхронные электрогенераторы более устойчивы к короткому замыканию и более устойчивы к перегрузкам, выходное напряжение имеет меньше нелинейных искажений. Применение асинхронного генератора позволяет запитывать от агрегата не только промышленные устройства, не критичные к форме входного напряжения, но и электронную технику. Асинхронный генератор идеальный источник тока для подключения активной, или омической, нагрузки: ламп накаливания, бытовых электроконфорок, электронагревателей, электронных устройств, включая сварочные преобразователи, компьютерную и радио-технику и т.д. При подключении электромоторов и прочих индуктивных нагрузок необходим запас по мощности в 3-4 раза.

Синхронный генератор.

Данный тип генератора способен кратковременно, не более 1-2 сек., выдавать ток в 3-4 раза выше номинального. Поэтому его рекомендуется использовать для питания индуктивных потребителей с "пусковыми токами" (электродвигателей, насосов, компрессоров, дисковых пил, прочего электроинструмента), а также для работы сварочным аппаратом.

Выходная мощность.

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

♦ многие производители в каталогах приводят так называемую максимальную выходную мощность. Надо иметь в виду: этот параметр предусматривает кратковременную работу агрегата (в зависимости от производителя интервал колеблется от нескольких секунд до нескольких минут). Реальная номинальная мощность обычно на десять (иногда на десятки) процентов ниже;

♦ электростанция, как и любой другой прибор, обладает собственным cosφ. Одни производители при указании выходной мощности его указывают, а другие - нет. Во втором случае пользователю придётся самому подсчитать реальную номинальную мощность, умножая приведённую в каталоге на необходимый cosφ.

Время непрерывной работы без дозаправки.

Данный параметр определяется объёмом 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 100%, 75% и 50 % номинальной мощности, может существенно отличаться.

Запуск агрегата.

Электростанция может быть запущена двумя способами: вручную (для чего необходимо потянуть за шнур или провернуть рукоятку) или электростартером (если модель оснащена электростартом), то есть поворотом ключа. 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.

Как выбрать нужный Вам электрогенератор?

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 своём составе электромоторы (холодильники, насосы, электрокосилки и т.д.). Это связано с тем, что для пуска электромотора требуется мощность, в 3-5 раз превышающая его номинальную мощность. Для подсчёта 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 и насосные станции после перебоя в электроснабжении. В подобных случаях нужно подключить к генератору потребителей поочерёдно: сначала самый мощный, затем после запуска первого следующий по мощности и т.д.). Полученную суммарную мощность увеличьте на 10% - это и есть мощность необходимого Вам генератора. Пусть, например, необходимо подключать к генератору электропилу мощностью 1,5 кВт и другие нагрузки общей мощностью 700 Вт. Для запуска пилы необходимо предусмотреть свободную мощность генератора 4,5 кВт, к этой величине прибавим мощность остальных потребителей и 10% - запас. В итоге получается, что необходим генератор мощностью 5,72 кВт. На практике существует модельный ряд с дискретными мощностями, как правило завязанный на мощность применяемых двигателей. Ближайшее стандартные значения мощностей в нашем случае 5 квт или 7,2 квт. Выбор в конечном итоге остаётся за покупателем.

Потребители электроэнергии

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ / ГЕНЕРАТОРЫ - СМОТРЕТЬ...→