Выбор генератора зависит от многих параметров. Основные из них: цена, мощность электрогенератора, которая зависит от суммарной
мощности нагрузки и ее типа, тип двигателя генератора или топлива.
Устройство электростанции.
Электростанция состоит из двигателя и генератора, которые крепятся к стальной раме или к станине посредством амортизаторов. Двигатель
и генератор находятся на одном валу. Двигатели могут быть разных типов – бензиновые, дизельные, газовые. Генераторы могут быть
синхронными и асинхронными. Генератор может быть оснащен системами: запуска, стабилизации частоты вращения, смазки, охлаждения, подачи
воздуха и выхлопа. Запуск двигателя электростанции может быть ручной (шнуром), с помощью электростартера (ключ или кнопка), автоматическим.
Часто в электростанциях малой мощности встречаются комбинированные варианты – электростартер и ручной запуск.
Типы нагрузок.
Нагрузка (электроприбор, который подключается к генератору) обладает двумя составляющими – активной и реактивной.
Активная нагрузка. Вся потребляемая энергия превращается в тепло (чайники, утюги, лампы накаливания, электроплиты, обогреватели и т.п.).
Реактивная нагрузка. Реактивная составляющая появляется у всех остальных приборов, которые имеют в своей конструкции катушки индуктивности
(двигатели) и/или конденсаторы. Примеры нагрузки обладающей реактивной составляющей – холодильник, дрель, кондиционер, микроволновая печь и
т.п. В таких нагрузках часть энергии превращается в тепло (активная составляющая), а часть тратится на образование электромагнитных полей
(реактивная составляющая).
Пусковой ток.
При запуске двигателя кратковременно возникают пусковые токи. Пусковой ток возникает на очень короткий промежуток времени, доли
секунды, но может в несколько раз превышать номинальное значение. В разных приборах пусковые токи могут достигать значений в 2?9 раз
выше номинального. Самый тяжелый запуск у погружных насосов. У погружного насоса нет фазы холостого хода. Значение пусковых токов у
погружных насосов достигает 7?9-кратного пика от заявленного в паспорте номинального тока. К сожалению, пусковой ток невозможно
измерить обычными бытовыми приборами. Бытовые измерительные приборы слишком инерционны и не успевают отреагировать на очень кратковременный
всплеск пускового тока. Многие производители не указывают данный параметр в своих спецификациях, поэтому приходится пользоваться
ориентировочными значениями. Можно воспользоваться данными в приведенной ниже таблице, но лучше все-таки уточнять этот параметр у
производителя или у дилера занимающегося продвижением товара.
Коэффициенты пусковых токов, которые необходимо учитывать при подключении приборов:
Телевизор
1
Рубанок
2
Кухонная плита
1
Шлифовальная машина
2
Кофеварка
1
Стиральная машина
3
Тепловые обогреватели
1
Дрель
3
Освещение лампами накаливания
1
Перфоратор
3
Микроволновая печь
2
Бетономешалка
3
Болгарка
2
Холодильник
3
Компьютер
2
Морозильник
3
Кассовый аппарат
2
Кондиционер
3
Пила
2
Погружной насос
7
Данные, приведенные в таблице, являются усредненными и не отражают реальной ситуации каждого конкретного случая.
Двигатели.
Бензиновые двигатели. Обеспечивают легкий запуск даже при низких температурах, дешевле дизельных, используются для кратковременного включения.
Двигатели в бензиновых генераторных установках бывают 2- и 4-тактными.
2-тактные. Применяются для маломощных и компактных генераторных установок. В них бензин перемешивается с маслом. Наработка на отказ
не более 500 часов. Непрерывная ежедневная работа не более 6 часов в сутки. Применяются для загородных поездок на природу или для
небольшого дачного участка.
4-тактные. Применяются для продолжительной работы, около 8-ми часов в сутки. Имеют высокий запас прочности, наработка на отказ
от 3000 до 4 000 часов.
Дизельные двигатели имеют больший моторесурс, чем бензиновые, меньший расход топлива, более длительный период работы на отказ, высокую
начальную стоимость, и используются в основном в качестве постоянного источника электроэнергии.
Какой генератор выбрать: дизельный генератор или бензогенератор?
Для ответа на этот вопрос необходимо понять, с какой целью приобретается генератор. Если генератор необходим как аварийный источник на
небольшие промежутки времени в период отключения постоянной подачи электроэнергии, то более целесообразным было бы обратить внимание на
бензогенератор. Если же покупатель преследует цель использовать генератор в качестве постоянного бесперебойного источника электроэнергии
в течение длительного времени — есть смысл обратить внимание на дизельные генераторы, невзирая на их, более высокую первоначальную стоимость.
Генератор, работающий на бензиновом топливе, существенно дешевле дизельной модификации. Однако, затраты на топливо и техническое обслуживание
генератора, функционирующего на бензине, на порядок выше, чем у дизельного генератора.
Генераторы.
Генераторы бывают синхронными и асинхронными, однофазными и трехфазными.
Синхронный генератор. Более высокое качество электроэнергии, чем у асинхронных. Способны выдерживать 3-кратные кратковременные перегрузки.
Рекомендован для питания реактивных нагрузок с высокими пусковыми токами.
Асинхронный генератор. Плохо переносит пиковые перегрузки. Низкая стоимость по сравнению с синхронными генераторами. Устойчивость к короткому
замыканию. Рекомендован для питания активных нагрузок (лампы накаливания, электроплиты, теплотехника и т.п.). При подключении реактивной
нагрузки (электродвигатели) необходим запас по мощности в 3-4 раза. Перегрузка генератора чревата выходом из строя.
Инверторные генераторы. Конструктивно похож на асинхронный генератор и имеет электронный регулятор напряжения.
Расчет мощности генератора.
Перед тем как выбирать генератор, необходимо определить, для каких целей он необходим. Т.е. определить какую нагрузку вы будете к нему подключать.
С расчетом мощности генератора для активных нагрузок все относительно просто. Если ваша нагрузка 10 лампочек накаливания по 100 Вт, то мощность
генератора должна быть 1 кВт.
При расчете мощности для реактивной нагрузки пользуются мерой реактивности называемой cos ?.
Пример: cos ? равен (указан в паспорте прибора) 0,8 – это значит, что 80% потребляемой энергии – активная, 20% — реактивная.
В паспорте прибора или на ярлыке обычно указывают «тепловую» потребляемую мощность и cos ?. Для расчета полной мощности необходимо указанную
активную мощность разделить на cos ?.
Пример: на дрели указано Р=600 Вт, cos ?=0,8. При расчете используют формулу Р/cos ?. Полная мощность рассчитывается: 600/0,8=750 Вт.
Для более точного расчета необходимо учитывать и cos ? самого генератора. Если он равен 0,85, то необходимо полную расчетную мощность прибора
разделить на cos ? генератора.
Пример: 750/0,85=882 Вт. Т.е. для нормальной работы дрели с характеристиками Р=600 Вт, cos ?=0,8 и генераторе с характеристикой cos ?=0,85,
минимальная мощность генератора должна составлять 880 Вт. или 0,88 кВт.
На этом, казалось бы, можно и остановиться в выборе генератора, но необходимо учитывать еще один параметр – пусковой ток. Двигатель в момент
включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в номинальном рабочем режиме. Если не учитывать данный параметр, то ваш генератор может
в лучшем случае не запуститься, а в худшем – выйти из строя. Для расчета мощности генератора для запуска дрели необходимо рассчитанную выше
мощность умножить на коэффициент равный 3. Пример: 880 Вт*3,5 = 3080 Вт.
Итак, мы рассчитали мощность генератора необходимого для работы нашей дрели. Результаты получились неутешительными. Для работы дрели мощностью
600 Вт требуется генератор мощностью 2,5 — 3 кВт.
В случае с дрелью, которую необходимо периодически включать и выключать, не рекомендуется подключать дополнительную нагрузку на время ее работы.
В случае если используется реактивная нагрузка, которая работает в длительном режиме без отключения, то после запуска двигателя и выхода его на
номинальный режим (пусковые токи образуются на доли секунды) можно смело использовать свободную мощность генератора для подключения активной нагрузки.
Пример: генератор 2,5 кВт питает освещение в доме и на участке — 10 лампочек накаливания по 100 Вт. Вам необходимо запустить бетоносмеситель
номинальной мощностью 0,7 кВт. Свободная мощность генератора в работающем состоянии с подключенной нагрузкой (освещением) составляет 1,5 кВт.
Для запуска бетоносмесителя потребуется 2,6 кВт. Поэтому для нормальной работы нагрузки и генератора, необходимо отключить всю нагрузку (освещение),
запустить бетоносмеситель, и после этого включить осветительные приборы. Если установить генератор мощностью 4 кВт, то бетоносмеситель можно
запускать и при включенном освещении.
Приведенным алгоритмом расчета можно пользоваться в простейших случаях. В случаях, когда много разнородных нагрузок — необходимо обращаться в
специализированные предприятия, которые выполняют работы по расчету и подключению нагрузки.