Как выбрать генератор

Рекомендации по выбору генераторной установки

Электростанция - это устройство, двумя главными элементами которого являются топливный двигатель и электрогенератор. Максимально упрощенный принцип действия 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.

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 все 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 емкостные. Простейший пример первых - катушка, вторых - конденсатор. У реактивных потребителей энергия превращается не только в тепло - часть ее расходуется на другие цели, например, на образование электромагнитных полей.

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. Кстати, с точки зрения пусковых токов один из самых страшных приборов - погружной насос, у которого в момент старта потребление может подскочить в 7-9 раз . Это и понятно: в отличие, скажем, от дрели у насоса отсутствует холостой ход - ему сразу приходится начинать качать воду.

Двигатель

Двигатель справедливо считается "сердцем" установки. Именно его ресурс определяет срок "жизни" электростанции: среднее время наработки на отказ у блока электрогенератора всегда в несколько раз выше, чем у мотора. В большинстве случаев класс электростанции определяется используемым двигателем, а точнее, его моторесурсом. В частности, у высококачественного бензинового мотора время непрерывной работы до первого вероятного отказа исчисляется в среднем 3-5 тысяч часов, тогда как у упрощенного дешевого 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:

использование электростанции в качестве основного источника электропитания (по крайней мере в случаях длительного ее использования);
использование однородного вида топлива (наличие агрегатов работающих на дизельном топливе);
электрических мощностях выше 10-12 кВА , на которых электростанции с бензиновыми двигателями практически не применяются.

Электрогенератор

Этот блок (его еще называют альтернатором), собственно, и вырабатывает электрический ток. В зависимости от типа электрогенератора электростанция лучше справляется с теми или иными задачами.
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, или клемные колодки).

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.

А вот при подключении к трехфазным генераторам однофазных потребителей возникает проблема, именуемая перекосом фаз.

Потребляемая мощность однофазной нагрузки не должна превышать 1/3 от номинальной трехфазной выходной мощности агрегата. Иными словами, 9-киловаттной трехфазной генераторной установкой можно запитать не более чем З-киловаттный однофазный обогреватель!
При наличии нескольких однофазных нагрузок разница в их потребляемой мощности не должна превышать 1/3 от "перекоса фаз" ("перекос фаз" - та самая 1/3 из правила 1). Кстати, это идеальная величина, реализуемая для высококлассных электростанций. У агрегатов попроще данный параметр меньше.

Синхронные и асинхронные генераторы. Если говорить популярно, то синхронный альтернатор 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).

Класс защиты. Он обозначается двумя буквами (IР) и двумя цифрами. Первая цифра означает:

"2" - защита от касания пальцами и от проникновения твердых посторонних частиц диаметром более 12 мм;
"4" - защита от касания инструментом, пальцами или проволокой диаметром более 1 мм, защита от проникновения твердых посторонних частиц диаметром более 1 мм;
"5" - полная защита от касания вспомогательными средствами любого типа и от проникновения пыли.
Вторая цифра:
"3" - защита от струй воды, падающих под углом до 60 градусов от вертикали;
"4" - защита от струй воды, падающих под любым углом.

Синхронные генераторы, как правило, соответствуют классу IР 23, тогда как асинхронные - IР 54. Впрочем, в последнее время практически у всех ведущих производителей появились инновационные синхронные агрегаты, удовлетворяющие IР54. Кроме защищенности, синхронные и асинхронные генераторы отличаются своими возможностями.

Синхронные альтернаторы легче переносят пусковые перегрузки и вырабатывают более "чистый" ток;
в силу простоты конструкции асинхронные альтернаторы более устойчивы к короткому замыканию, поэтому лучше подходят для питания сварочных аппаратов.

На стабильность напряжения оказывает влияние и класс двигателя, а именно его способность поддерживать постоянные обороты (как правило, 3000) при изменениях нагрузки, наличие специальных систем стабилизации, в частности AVR (автоматический регулятор напряжения). Наконец, в качестве конструктивного исполнения более предпочтительны альтернаторы, не оборудованные щетками (так называемые -бесщеточные), так как они не требуют обслуживания и не создают помех.

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. 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;
электростанция, как и любой другой прибор, обладает собственным cos ф. 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 ф.

Дополнительные особенности:

Уровень шума. Как и любой агрегат с двигателем, электростанция создает шум. И чем он больше, тем менее комфортно чувствует себя пользователь. Продолжительный шум может причинить вред нервной системе человека, поэтому очень важно предусмотреть меры защиты от шума путем установки шумопоглащающего оборудования (в частности приобретение электростанции в шумопоглащающем корпусе) или размещения электростанции в специальном помещении.

Обычно уровень шума измеряется, как звуковое давление LpA или , как звуковая мощность LWA. Звуковая мощность является постоянной величиной для данного оборудования, звуковое давление зависит от расстояния до источника шума. Например звуковое давление LpA от источника шума с LWA=100дБ(А) на расстоянии 7 метров составит 72 дБ(А).

Для сравнения шумовых характеристик различных моделей следует иметь в виду, что разные производители приводят данные по шуму в различных величинах (либо звуковое давление либо звуковая мощность), а для звукового давления еще и на различном расстоянии (наиболее распространено 7 метров), а также для различной загрузки электростанции (обычно речь идет о номинальной мощности).

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.

Система охлаждения. Электростанции бывают воздушного (как правило до 5-8 кВА), водяного и масляного охлаждения. В случае жидкостного охлаждения и размещения электростанции в неотапливаемом помещении полезной опцией является возможность электрического подогрева охлаждающей жидкости.

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.