Что значит инверторный генератор? Сравнение преимуществ инверторных и обычных бытовых генераторов

Если подумать, любой генератор можно разбить на две независимые составляющие: двигатель внутреннего сгорания и генератор переменного тока. Именно их специфика, дизайн и технические параметры определяют размер миниэлектростанции, шум, который она издает, и, конечно, цену устройства.

Большинство людей полагает, что ведущую роль в этом дуэте играет именно двигатель, который задает вращение, необходимое для получения электрической энергии. На самом же деле, исполнение альтернатора (прибора, переводящего механическую энергию в электрическую) является куда более важным фактором.

Существуют два варианта исполнения альтернаторов: стандартный и инверторный.

Для того, чтобы определиться, какой именно генератор приобретать, следует понять, в чем же принципиальное отличие их исполнений. Также следует учесть следующие факторы: понимание целей применения бензинового генератора и вопрос стоимости. Рассмотрим принцип работы каждого альтернатора по отдельности.

Стандартный альтернатор.

Обычные генераторы переменного тока состоят из набора медных катушек. Эта конструкция генерирует достаточно грубый электрический сигнал.

Для работы генератора необходимо, чтобы двигатель работал на максимальной частоте оборотов, независимо от нагрузки в сети. Соответственно, затрачивая постоянное количество топлива и производя определенный уровень шума. Электрический ток, производимый генератором, не так чист, как того требуют обычно производители техники. Поэтому обычные генераторы не рекомендуется использовать для питания точной электроники. Плюсами же стандартных генераторов, несомненно, является их доступность в любом сегменте мощности и относительная стоимость. Такие производители, как Honda и Europower, выпускают огромный ассортимент стандартных генераторов под любые нужды.

Инвертор.

Инверторные генераторы, в свою очередь, используют другой тип альтернатора и вырабатывают очень чистый переменный ток. А инверторная технология способствует уменьшению веса и размеров генератора. Более того, она позволяет двигателю работать на разных частотах, уменьшая потребление топлива и издаваемый шум.

Инверторный генератор, подключенный к вашему компьютеру, позволит вам продолжать работу даже при потере напряжения в вашей сети. Отличными представителями этой ветки генераторов можно назвать и . Производимая мощность в 2 кВА позволит обеспечить электроэнергией даже 2 компьютера сразу в случае неполадок на линии.

Минусы инверторных генераторов по сравнению со стандартными так же очевидны: их высокая относительная стоимость и отсутствие моделей с мощностью выше 7 кВА. С этой стороны можно сказать, что идеальным вариантом для обеспечения, например, загородного дома энергией, будет являться комбинирование источников резервного питания. Для обычных потребителей можно поставить стандартную высокомощную модель, которая сможет питать все приборы в помещениях, например, с технологией шумоподавления. А для особо требовательных электронных систем всегда можно иметь про запас компактный генератор инверторного типа.

Всё чаще в профессиональной практике, и, тем более – в быту, для выполнения сварочных работ используются инверторные генераторы. Они значительно компактнее сварочных выпрямителей и трансформаторов, и обеспечивают практически ту же функциональность.

Принцип работы

Что значит «инверторный генератор»? В нём реализуется двухстадийная схема формирования основных электрических параметров – тока и напряжения, гарантирующих устойчивое горение сварочной дуги. Для питания используется обычная бытовая электросеть напряжением 220 В.

Каков принцип работы инверторного генератора? Процесс инвертирования (преобразования) заключается в следующем. Переменный ток частотой 50 Гц поступает на первичный каскад, где происходит его преобразование в постоянный. В результате сглаживаются пульсации напряжения, что весьма важно при работе в неустойчивых бытовых сетях. После выпрямителя ток поступает на блок фильтров, которые убирают его амплитудную составляющую. Следующий каскад производит инвертирование – процесс обратного преобразования постоянного тока в переменный. При этом:

• Повышается частота тока (вдвое и более, по сравнению с исходной);
• Увеличивается сила тока;
• Снижается напряжение на дуге.

Электрическая схема инверторного генератора разработана так, чтобы конечные характеристики тока – напряжение, частота и сила – находились в пределах, необходимых для стабильного поджига дуги, и последующего устойчивого её горения. Для выполнения указанных функций схема включает в себя:

1. Первичный, низкочастотный выпрямитель.
2. Блок инвертирования.
3. Высокочастотный трансформатор.
4. Вторичный, высокочастотный выпрямитель.
5. Дроссель.
6. Блок обратной связи.
7. Управляющий блок.

Кроме того, устройство инверторного генератора включает в себя также блок вентиляции, обеспечивающий охлаждение элементов схемы и датчики температуры. Всё это размещается в корпусе, снабжённом вентиляционными отверстиями.

Правильно отрегулированный инверторный генератор должен обеспечивать на выходе ток 50…150 А (зависит от мощности) и напряжение 27…35 В.

Управление сварочным инверторным генератором

Инверторные генераторы, принцип действия которых основан на двухкратном преобразовании параметров электрического тока, предполагают наличие следующих обязательных функций:

1. Быстрый старт (ускоренный поджиг дуги), что позволяет малоопытному пользователю за счёт кратковременного увеличения рабочего тока обеспечить устойчивое горение дуги.
2. Автоприлипание – предохранение инвертора от выхода из строя, если в процессе сварки возник режим короткого замыкания, при котором напряжение падает практически до нулевой отметки, а сила тока стремится в бесконечность. В таких условиях схема устройства инверторного генератора автоматически отключает его.
3. Форсаж дуги — кратковременное увеличение сварочного тока при снижении напряжения (до 20…25 В). Функция используется при сварке толстолистового металла.
4. Стабилизация напряжения – существенно при работе от неустойчивых сетей (например, в сельской местности), а также от электрического генератора.
5. Устойчивого применения при различных температурах наружного воздуха (качественные модели гарантируют работоспособность техники в диапазоне от -20 до +40 С).

Особенностью процесса инвертирования является существенное повышение температуры на диодных выпрямителях, поэтому принцип работы инверторного генератора 220 В заключается в чередовании рабочего режима сварки с периодами его отключения. Это отражается в такой характеристике, как продолжительность включения (ПВ). Например, как работает инверторный генератор, для которого значение ПВ = 0,6? Это означает, что при сварке, непрерывно выполняемой в течение 4 минут, аппарат будет автоматически отключаться через 4/0,6 = 6,67 мин. Указанные значения устанавливаются в паспорте, и определяют мощность устройства.

При выборе типоразмера учитывают фактическую производительность. Её можно оценить по следующим показателям:

• По КПД: в устройстве инверторного генератора, схема которого собрана на одной электронной плате, КПД не превышает 75%. Для двухплатных исполнений КПД может достигать 90%;
• Заявленному в паспорте значению ПВ: оно должно находиться в пределах 0,35…0,45;
• Работоспособности при отрицательных температурах;
• Разностью между номинальной и фактически потребляемой при эксплуатации мощностью.

Преимущества и недостатки

Преимущества инверторного генератора:

1. Компактность: вес агрегата не превышает 10…12 кг, при габаритах не более 500×200×300 мм, что позволяет использовать рассматриваемую технику в любых условиях.
2. Возможность стабильной работы при значительных колебаниях напряжения в сети: от 150 В до 240 В, при этом некоторые типоразмеры со встроенной функцией корректировки мощности позволяют вести сварочные работы даже при напряжении до 110…120 В.
3. Повышенная электробезопасность: агрегаты автоматически отключаются при опасном падении напряжения или перегреве диодных выпрямительных мостов.
4. Наличие опций, рассмотренных выше, которые облегчают работу сварщику с недостаточной квалификацией или опытом.

Недостатки инверторных генераторов:

1. Ограничение по длине питающего кабеля: его длина не должна превышать 4…5 м.
2. Зависимость фактической производительности от диаметра сварочного электрода. Для работ с инверторами не используют электроды диаметром более 5 мм.
3. Пониженная производительность при больших объёмах сварочных работ, что обусловлено периодическим автоматическим отключением агрегата соответственно паспортному значению ПВ.
4. Требовательность к условиям применения и использования: например, быстрое перемещение генератора из одних температурных условий в другие сопровождается образованием конденсата, что опасно для работоспособности схемы управления.

Инверторными генераторами принято называть автономные источники питания, которые успешно используются для выработки высококачественной электроэнергии. В большинстве случаев подобное оборудование используется в виде временных или постоянных, если промежутки непрерывной работы являются незначительными. При этом инверторные генераторы рекомендуются для инструментов, которые обладают повышенной чувствительностью. В большинстве случаев оборудование успешно используется в школах, больницах и других государственных учреждениях, где запрещаются даже незначительные скачки электрического напряжения.

Принципы функционирования инверторных генераторов

Инверторный генератор можно покупать только, если принцип работы будет полностью понятным. В противном случае эксплуатация способна принести значительные недовольства и даже оказаться слишком опасной.

Инверторный генератор традиционно создается на основе специального блока, который должен включать в себя микропроцессор, выпрямитель, а также преобразователь.

Итак, в чем же заключается принцип функционирования инверторного генератора?

1. Присутствует возможность для выработки высокочастотного переменного тока.
2. Выпрямитель позволяет преобразовывать полученный ток в постоянный.
3. Предполагается возможность накопления тока в емкостных фильтрах, которые выпускаются в виде аккумуляторов.
4. Присутствует возможность для стабилизации колебания электрических волн.
5. Инверторные генераторы позволяют преобразовывать энергию, которая поступает из емкостных фильтров, в переменный ток. При этом предполагается достижение необходимых показателей частоты, напряжения. Впоследствии переменный ток должен подаваться конечному пользователю. В результате рабочего процесса можно увидеть идеальную синусоиду, которая гарантирует сохранение оптимального качества получаемой электроэнергии.

Вышеперечисленные принципы работы позволяют рассчитывать на получение стабильного напряжения, благодаря чему можно гарантировать защиту для очень чувствительных приборов. Нужно отметить возможность автоматического функционирования инверторных генераторов.

Расходы на дозаправку оборудования можно снизить в два раза благодаря полноценному и постоянному контролю над уровнем топлива, масла, а также показателей работающего двигателя.

Особенности конструкции современных генераторов позволяют гарантировать высокий уровень защиты оборудования. Для этого традиционно используется встроенная система воздушного охлаждения. Однако, если нагрузка уменьшается до минимального уровня, предполагается автоматический переход в экономный режим, в результате чего можно избежать быстрого износа оборудования и гарантировать максимальную продолжительность эксплуатации.

Какими важными преимуществами обладают инверторные генераторы?

• Предполагается подача только высококачественного тока . Прежде предлагались простые бытовые приборы, причем электроника не пользовалась популярностью. В настоящее время качественный ток требуется везде, так как только в этом случае можно гарантировать успешную и продолжительную службу цифровой электроники. Практически каждый вид техники обладает нежными и уязвимыми электронными составляющими, в результате чего перепад электрического напряжения недопустим. Только инверторные генераторы могут гарантировать поступление тока высокого качества.
• Экономия на топливе . Предполагается возможность регулировки оборотов двигателя с помощью автоматики, в результате чего инвертор в автоматическом режиме определяет количество энергии, которая требуется для работы. В результате перебор потребления топлива полностью исключается.
• Инверторные генераторы могут похвастаться компактными габаритами . Микропроцессорная плата не нуждается в специальных обмотках и вентиляционном оборудовании больших размеров. Габариты уменьшаются в 2 – 3 раза, но при этом функциональность техники по-прежнему сохраняется на достойном уровне. Уменьшенные габариты приводят к снижению веса.
• Минимальный уровень шума , который гарантируется благодаря специальному защитному кожуху. При работе оборудование издает не больше 66 дБ, что предполагается отсутствие грохота.
• Стойкость к внешним факторам. Механизм защищен от влаги и пыли.

Недостатки инверторных генераторов

Несмотря на многочисленные преимущества, недостатки также нужно отметить.

• Высокая стоимость . Современное оборудование стоит дороже обычных моделей. При этом цена оказывается выше в 2 – 2,5 раза. Несмотря на это, гарантируется оптимальная экономия в будущем, ведь техника не будет плавиться. Более того, ремонтные мероприятия не будут частой задачей.
• Ограниченный выбор . Модельный ряд инверторных генераторов оказывается незначительным. Несмотря на это, все-таки можно найти подходящую модель.
• Ограничение по мощности . В основном мощность оборудования не превышает 8 кВт, но этого хватает для бытовых задач. Нужно отметить, что 1 кВт хватит для выезда на природу, 2 – 3 кВт – для питания самых важных электроприборов, 5 кВт – для небольшого частного дома, 7 – 8 кВт – для большого жилого дома.

Несмотря на наличие определенных недостатков, можно понять, следует ли делать такой выбор или лучше всего отдать предпочтение другому предложению.

Интересный обзор генератора:

Инверторный генератор – это устройство, которое вырабатывает переменный ток с правильной синусоидой в условиях отсутствия подключения к внешним электросетям.

Наибольшее распространение в настоящее время получили газовые, бензиновые и дизельные инверторные генераторы.

Применение

1. Используется в качестве автономного резервного источника питания для электроприборов.
2. Использование в системах генерирования электроэнергии.
3. Для проведения сварочные работ.
4. Зарядка батарей, аккумуляторов.
5. Для охоты, рыбалки, загородного отдыха, кемпинга и т.д.

Недостатки

1. Обычно шумные. Но есть и модели с низким шумом.
2. Достаточно высокие цены.
3. В целом большой расход топлива. Правда есть возможность включить экономичный режим у многих моделей.
4. Необходимость хранения топлива.

Описание и принцип работы

Слово инверторный означает, что в генераторе есть специальный электронный блок, который служит для преобразования тока, приходящего с катушек генератора, в ток стандартной частоты 50 Гц. При этом ток, приходящий с обмоток генератора, может быть любой частоты. В этом и заключается принципиальное техническое отличие инверторных генераторов от традиционных.

Главное их преимущество – это экономичность, так как они автоматически регулируют обороты двигателя в зависимости от того, какая нагрузка к ним подключена.

Видео: как работает бензиновый инверторный генератор Honda EU20I

Принцип работы инверторного генератора показан на следующей схеме:

Из схемы видно, что ротор, вращаясь вокруг статора, генерирует трёхфазный переменный ток. Данный ток поступает в блок инвертора на выпрямитель. Здесь он преобразуется в постоянный ток (DC) и поступает на фильтр для последующей стабилизации. Далее преобразующая цепь превращает этот стабилизированный постоянный ток в синусоидальный переменный. Микрокомпьютер постоянно подает на преобразующую цель управляющую синусойду, тем самым осуществляя мониторинг выходного напряжения и частоты сигнала.

Обзор цен

Для того чтобы выбрать, какой инверторный генератор Вам купить, предлагаем просмотреть нашу таблицу-рейтинг. Мы собрали в ней инверторные генераторы таких компаний как Sdmo, Honda, Hyundai, Kipor, Fubag и прочих.

Цены на бытовые дизельные и электрические генераторы инверторного типа до 3 квт (у некоторых моделей до 5 киловатт – фирмы ямаха, абакан, хендай, ивека, хитачи, макита, кротон, хонда, фубаг, кипор igtc и сварог) – находятся в районе нескольких десятков тысяч. Конечно, инвертора производства Япония или Германия, а также корейские,испанские, китайские и немецкие приборы, будут на порядок дороже, чем отечественные машины («Вепрь» и «Кратон» российского производства, Элим – Украина, и прочие). При покупке обязательно проверяйте сертификаты качества.

Инверторными генераторами называют автономные источники питания, вырабатывающие высококачественную электроэнергию. В основном такие приборы используются как временные либо постоянные (при недлинных промежутках непрерывной работы) источники электропитания для особо чувствительных инструментов.

Основные объекты, где эксплуатируются данные электроагрегаты – школы, больницы и иные учреждения, где недопустимы даже малейшие скачки напряжения.

Принцип работы инверторов

Не стоит приобретать инверторный генератор, принцип работы которого неясен для пользователя. То же относится и к другим приборам.

В основе инверторного электроагрегата лежит соответствующий блок. Этот блок состоит из микропроцессора, выпрямителя и преобразователей.

1. Вырабатывается высокочастотный переменный ток;
2. Выпрямитель преобразует полученный ток в постоянный;
3. Происходит накопление тока в емкостных фильтрах (аккумуляторах)
4. Стабилизируются колебания электроволн;
5. С помощью инвертора постоянная энергия из емкостных фильтров преобразуется в переменный ток необходимой частоты и напряжения. Этот переменный ток подается конечному пользователю. В процессе мы видим идеальную синусоиду, подтверждающую высочайшее качество полученной электроэнергии.

Подобное устройство инверторного генератора позволяет получать на выходе очень стабильное напряжение и подключать любые чувствительные приборы. Функционирование прибора происходит в автоматическом режиме.

Благодаря постоянному контролю над уровнем топлива, масла и частотой вращения двигателя, затраты на дозаправку миниэлектростанции снижаются вдвое.
Встроенная система воздушного охлаждения защищает электрогенераторы от перегрева.

При падении нагрузки ниже минимума, агрегат автоматически переходит в экономный режим. Таким образом, снижается износ электрогенератора и увеличивается срок эксплуатации.

Основные отличия инверторов от других типов генераторов.

Классический электрогенератор представляет собой устройство, использующее в качестве главного источника энергии топливо на основе углеводородов. Получаемая энергия превращается в электроэнергию и отправляется конечному потребителю.

Качество электрической энергии, вырабатываемой обычным электрогенератором, зависит от стабильного функционирования двигателя. Скорость его вращения должна быть постоянна. Потому, с изменением режима работы эффективность электрогенератора может заметно снизиться. К примеру, когда агрегат на 7кВт используется исключительно для просмотра телепередач или для того, чтобы запитать 60-ваттную лампу.

Обычный генератор всегда работает при одной скорости вращения двигателя. Инверторный генератор может изменять скорость вращения двигателя в зависимости от текущих потребностей.

Инверторный электрогенератор не передает электроэнергию потребителю напрямую. Он ее собирает, накапливает в специальной встроенной емкости (аккумуляторной батарее). Вначале производится высокочастотный переменный ток, затем он преобразуется в постоянный ток и заполняет батареи.

Таким образом, в электроагрегатах данного типа исходящий ток создается с двойного преобразования. В процессе преобразования оптимизируются его рабочие характеристики. В этом и состоит главное отличие инверторного генератора от обычного.

Достоинства и недостатки инверторов от других типов генераторов

Главное отличие инверторного генератора от обычного – качество выдаваемого напряжения и возможность варьирования нагрузок. Нет необходимости в постоянных оборотах двигателя, потому при малой нагрузке возможен меньший расход топлива. Особенно это ощутимо при небольшой загруженности агрегата.

В сравнении с аналогами, конструкция инвертора очень компактна. Это происходит благодаря возможности эксплуатации двигателя меньших параметров и габаритов. Еще одно существенное преимущество таких агрегатов – минимальный уровень шума.

Среди преимуществ стоит отметить и компактные габариты инверторов, а также малый вес. Это достигается за счет переноса ротора на вал двигателя. Такие миниэлектростанции идеальны для краткосрочных выездов на природу, а также для проведения срочных работ на строительных площадках.

Некоторые инверторы имеют дополнительные функции. К примеру, в ряде моделей имеется две розетки, благодаря чему можно независимо запитать два прибора.

Основным недостатком инверторного электрогенератора является высокая цена. Она намного превышает стоимость стандартных электрогенераторов, будь то бензиновые или дизельные.

Еще один недостаток – встроенная батарея. Она имеет очень ограниченную емкость и не подлежит самостоятельной замене.

Этот недостаток состоит в том, что недолгое подключение мощных электроприборов (таких, как СВЧ) или длительная работа маломощных устройств, таких, как электрические лампы или телевизор, возможна, только если в генераторе имеется батарея подходящей емкости. Если мощность приборов превышает емкость аккумулятора, инвертор будет постоянно отключаться для зарядки батареи.

Главным достоинством стандартных электрогенераторов в сравнении с инверторами является обширный спектр рабочих мощностей.

Максимальная мощность инверторного агрегата ограничена объемом батареи и не превышает 6 кВт. Максимальная мощность обычного генератора ограничена лишь мощностью двигателя. К примеру, мощность некоторых моделей дизельных миниэлектростанций превышает 100 кВт.

Кроме этого обычные миниэлектростанции отличает высочайшая долговечность и надежность при использовании на всю заявленную мощность. Единственным условием в данном случае является тщательное и своевременное проведение технического обслуживания. В случае же с инверторами лучше, чтобы суммарная мощность приборов была несколько меньше максимальной мощности генератора.

Выводы

Повышение качества электроэнергии ведет к снижению количества. Не существует инверторных электрогенераторов, мощность которых превышает 6 кВт. Если общая мощность подключаемых в сеть электроприборов больше либо равна этой цифре, бесперебойная подача электроэнергии не гарантируется.

Однако если необходимо обеспечение полностью бесперебойного электропитания маломощных устройств при низком уровне шума и мобильности генератора, оптимальным вариантом будет именно инверторный агрегат. Благодаря компактным размерам и небольшому весу, электроагрегат может работать даже в самых труднодоступных местах, где не так легко установить обычную систему.

К инверторным агрегатам можно подключать высокочувствительные приборы, такие, как компьютеры или бытовая техника. Он способен регулировать расходуемый ресурс в зависимости от текущей нагрузки, что ведет к значительной экономии топлива. Инвертор – идеальное решение для частного дома и дачи.