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.

Чем отличается инверторный генератор от обычной электростанции?

Инверторный генератор (инверторная электростанция) – генераторная мини установка, вырабатывающая максимально высокое качество электричества, оптимально преобразующее его в напряжение без падений. Такие электростанции ещё называют «цифровыми электрогенераторами» за счет оснащения электронными схемами управления.

Инверторный электрогенератор используется для подключения электроники или чувствительной техники в отсутствие центрального электроснабжения. Инверторную электро станцию можно смело рекомендовать как резервный генератор для дачи, так и для путешествий, мелких ремонтных работ.

Кто использует инверторный генератор?

Рыбаки, охотники, туристы, путешественники, дачники - потому, что компактные и тихие.

В гараже или в дороге пригодится для питания ламп и мощных фонарей, электроплиток, радиоприемников. У Вас появится возможность заряжать свои смартфоны и ноутбуки, не заводя машину. Инверторный генератор питает бытовые домашние приборы и электроинструмент, используется в загородных поездках – генератор для активного отдыха.

Почему выгодно использовать инверторные генераторы?

Основные преимущества инверторных электрогенераторов – это их компактность, благодаря небольшому размеру и весу; мобильность (портативные станции), а также, снабжение током высокого качества, благодаря инверторной технологии электростанции, которое необходимо для подключения электронных приборов, требующих идеальной электроподачи без перебоев.

Именно эти качества наиболее востребованы в походных условиях, на рыбалке, охоте, на даче, в мастерских, для различных спасательных служб и т.д. Особенно незаменим инверторный генератор для подключения электронных гаджетов, медицинского оборудования и другой техники жизнеобеспечения в полевых, походных и различных экстремальных условиях, где нет возможности запитаться от центральной электросети. В быту такие станции также находят незаменимое применение. Инверторный генератор для дачи поможет снабдить резервным электричеством в моменты отключения света. В путешествии такая электростанция может стать хорошим помощником (зарядить компьютер, телефон, подключить освещение, электроплитку и другие приборы без использования стабилизатора). Благодаря своему компактному размеру и весу (станция почти в 2 раза легче традиционного портативного генератора), инверторный генератор удобно поместится в багажнике машины.

Важный аспект инверторной станции – это тихая работа генератора, за счёт усиленных шумоглушителей, а также, шумопоглащающих кожухов, конструкции которых специально разработаны для супер тихой эксплуатации генераторной установки.

Главными критериями при выборе инверторного генератора являются: мощность и производитель.

Современный рынок силовой техники предлагает огромный ассортимент генераторного оборудования различного ценового диапазона. Наш совет, не стоит стремиться за покупкой самого дешёвого генератора. Многие производители для удешевления своей продукции, используют самые низкокачественные комплектующие, которые в свою очередь также изготовлены из самых низкосортных материалов, имеющих очень малый ресурс и непродолжительный срок использования. Такие станции могут подвести Вас в самый неподходящий момент!

Для определения необходимой мощности инверторного генератора, Вам нужно продумать, какие приборы будут подключаться одновременно.

К примеру, Вам в поездке необходимо подключить компьютер (500 Вт) + 2 лампочки (60 Вт х2) + запас мощности 50% = 832 Вт. Не забудьте взять с собой удлинитель и тройник. Важно! При подключении техники через удлинитель, Вам необходимо учитывать ещё запас мощности 10% на удлинитель до 3 м.

Итого: 915 Вт. Вам потребуется

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.

Бензиновый генератор является одним из самых удобных вариантов обеспечения автономного электроснабжения. Универсальность большинства моделей позволяет использовать их и как резервный источник (кратковременная работа), и как временный (постоянная работа).

Основные узлы генератора

Генератор любой конструкции и мощности можно воспринимать как 2 ключевых узла:

• двигатель, обеспечивающий выработку механической энергии;
• альтернатор, который преобразует энергию вращения в электрическую.

Оба узла влияют на мощность, шумность, степень автономности и другие параметры устройства. Однако именно альтернатор определяет эффективность перевода одного типа энергии в другой, то есть эффективность генератора в целом.

И вот тут мы узнаем, что альтернаторы бывают двух типов: стандартные и инверторные. Рассмотрим, чем отличается инверторный бензогенератор от обычного?

Как они работают?

Стандартный альтернатор, в упрощенном виде, представляет собой набор медных катушек, посредством которых и производится преобразование энергии вращения в электричество. Работа стандартного альтернатора характеризуется периодическими изменениями частоты тока (незначительными, но достаточными для нарушения работы точной электроники).

Кроме того, стандартный альтернатор эффективно работает при максимальных оборотах двигателя, независимо от оптимальной нагрузки в сети. Это приводит к перерасходу топлива, повышенному уровню шума и ускоренному износу двигателя.

С другой стороны, стандартный альтернатор характеризуется низкой стоимостью и широкой доступностью.

Инверторные альтернаторы имеют более сложную конструкцию и немного другой принцип работы. Зачастую, это выражается в наличии дополнительных этапов на пути тока к потребителям:

• Получение механической энергии за счет вращения двигателя;
• Преобразование механической энергии в переменный ток;
• Преобразование переменного тока в постоянный;
• Обратное преобразование с получением переменного тока высокого качества.

Именно последние 2 этапа определяют специфику инверторных генераторов. Они позволяют им выдавать очень стабильный ток с минимальным разбросом частоты. Кроме того, инверторный альтернатор более эффективно взаимодействует с двигателем, что позволяет снижать обороты при умеренном потреблении. Отсюда экономия топлива, низкий уровень шума и возможность уменьшить габариты устройства.

Благодаря стабильности работы, инверторный генератор можно подключать к компьютерам и другой сложной технике.

Однако такие генераторы являются более дорогими по сравнению со стандартными моделями. Кроме того, отсутствуют инверторные генераторы высокой мощности. Какой вариант лучше?

Ответ на вопрос, какой бензогенератор лучше: инверторный или обычный, зависит от специфики ситуации. Если есть вероятность, что генератор будет питать сложную электронику в бытовых условиях (дома или на даче), то инверторные модели лучше. Если же речь идет об освещении или о необходимости запитать энергоемкое оборудование, то лучше будут стандартные генераторы в силу дешевизны и наличия мощных моделей.

25.09.2015

Что такое инверторные генераторы?

Инверторы - это приборы с бензиновой, дизельной или газовой топливной системой, позволяющие преобразовывать посредством полупроводникового выпрямителя поступающий на вход переменный ток сети (220 В) в постоянный (12 В) и после сглаживания его пульсаций емкостными фильтрами обратно трансформировать ток постоянного напряжения в переменное с заданными параметрами на нагрузке. За счет такого способа преобразования удается получить выходной электрический сигнал, характеризуемый высокой точностью напряжения и силы тока.

Данные устройства представляют собой генераторы периодического напряжения, которое по форме чаще всего максимально приближено к правильной синусоиде. Теоретически они позволяют получить на выходе ток, имеющий любые необходимые параметры, не зависящие от входящего напряжения. При этом можно получить не статические параметры тока, а регулируемые различной частоты и напряжения. Постоянное напряжение 12 В генерируют имеющиеся в комплекте аккумуляторные батареи.

Для чего нужны инверторы?

Один из самых популярных способов применения инвертора является его эксплуатация в качестве аварийного, либо резервного источника электроэнергии для питания бытовой техники и приборов, потребляющих 220 В переменного тока. Чаще всего их используют для подключения кухонной и оргтехники, телевизора, холодильника, а также высокочастотной техники на даче или в загородном доме, когда внезапно отключили свет. В зависимости от суммарной мощности подключаемой к нему нагрузки данная техника сможет автономно проработать как минимум несколько часов. Также при помощи инверторных станций подключают электроинструмент (электропилы, дрели, рубанки) для проведения ремонтных и строительных работ в местах, где отсутствует подвод напряжения 220 В. Не менее востребованы подобные агрегаты среди рыболовов-охотников.

В основном инверторные станции рассчитаны на эпизодическую эксплуатацию при спонтанном отключении электричества. Они приобретаются один раз и служат в течение многих лет. Большая продолжительного срока эксплуатации объясняется надежностью механизма данных устройств, обеспечиваемой следующими факторами:

• наличием специальной системы зажигания в основе данных устройств, которая гарантирует быстрый запуск инвертора;
• управлением приборами при помощи системы автоматического регулирования, способствующей экономному расходованию топлива, показатели которого снижаются на 40%.

Два типа инверторных электростанций

В зависимости от формы выходного сигнала данные устройства делятся на две группы, отличающиеся по стоимости. К первой относят агрегаты с чистым синусоидальным выходным напряжением, ко второй - устройства, обеспечивающие выходной сигнал упрощенной формы (трапецеидального синуса).

Какие инверторы лучше: с чистой или модифицированной синусоидой?

Достоинствами моделей, характеризующихся чистым синусоидальным напряжением, являются:

• портативных компьютеров;
• лазерных принтеров и другого копировального оборудования, магнитооптических дисководов;
• цифровых часов;
• швейных машин, отличающихся переменной скоростью электродвигателя;
• оборудования, имеющего микропроцессорный контроль;
• ламп дневного света;
• некоторых медицинских приборов (таких как, например, кислородные концентраторы);
• электроинструмента на основе транзисторов, имеющего переменную скорость вращения;
• устройств зарядки беспроводных электроинструментов.

От инверторных генераторов, выходной сигнал которых представляет собой модифицированную синусоиду, в состоянии нормально функционировать большинство современной электрической техники. Поэтому если перед вами ставится задача обеспечения автономного энергоснабжения стандартных домашних электроприборов, таких как холодильник, телевизор, лампы освещения и т.д., то наиболее оптимальным и экономичным решением будет инвертор, генерирующий модифицированную синусоиду, а модели с «чистым синусом» лучше выбирать для более чувствительной аппаратуры.

Основные режимы работы инверторов:

1. Длительный режим работы: предусматривает функционирование инвертора при номинальных показателях мощности.
2. Режим перегрузки: большинство подобных агрегатов допускает работу на протяжении не более 30 минут на предельной мощности, величина которой может в 1,5 раза превышать номинальную. Такая большая, но кратковременная перегрузка может возникнуть в момент включения холодильника.
3. Пусковой режим: происходит отдача электростанцией в течении нескольких миллисекунд повышенной мгновенной мощности, необходимой для обеспечения нормального старта аппарата и преодоления емкостных нагрузок.

Что лучше выбрать инвертор или генератор?

Многие пользователи совершенно справедливо подметят, что для организации независимого питания электрооборудования вполне можно использовать обычный генератор. Однако приборы с инверторной системой отличаются целым рядом достоинств, среди которых - практически бесшумная работа, легкий вес и небольшие габариты, что очень важно при использовании в бытовых условиях. Кроме того инверторы не содержат в своей конструкции движущихся частей, что делает их более надежными и не требует проведения периодического сервисного обслуживания. В системах автономного энергоснабжения крупных объектов (например, больших коттеджей) инверторные станции часто используются в паре с дополнительным генератором, предназначенным для зарядки аккумуляторных батарей и увеличения срока автономной работы.

Преимущества инверторных генераторов

Самыми важными преимуществами инверторов являются широкие возможности, выражающиеся в преобразовании электрического тока, а также их высокое быстродействие. За счет этого их по праву считают лучшими источниками независимого питания сварочного оборудования. Кроме того они отлично совместимы с широким спектром электроприборов. Данные аппараты одинаково пригодны для бытовой техники, электрических инструментов и электронного оборудования.

Благодаря замене громоздких электромеханических схем на полупроводниковые платы удалось достичь максимально компактных размеров инверторов, а также существенно уменьшить их вес по сравнению с трансформаторными генераторами и полуавтоматами. Применение более современной элементной базы и автоматики не могло не повлиять на цену подобных устройств в сторону ее увеличения по сравнению с агрегатами, выполненными по классической схеме. Но, не смотря на это, выгоды, которые дают инверторные генераторы , заключающиеся в более широких возможностях в плане преобразования тока, экономичности и мобильности, бывают существенно важнее разовой экономии. К тому же техническое обслуживание таких электростанции значительно проще, а также не так затратно и трудоемко, как у аналогов других типов в связи с отсутствием в них электромеханической части.

Консолидируя все вышесказанное наиболее весомые преимущества, предоставляемые инверторными электростанциями можно охарактеризовать следующими тезисами:

• легкость, компактность и мобильность (по данным показателям они превосходят другие типы генераторов в несколько раз), что позволяет считать их портативными источниками автономной электроэнергии;
• высокая экономичность благодаря точному расчету частоты оборотов двигателя в соответствии с приложенной нагрузкой;
• бесшумная работа за счет наличия двойного звукоизолирующего корпуса и специальных глушителей;
• наличие моделей, функционирующих на разливных типах топлива (дизельное топливо, бензин), что очень удобно и практично;
• высокая надежность и долговечность, добиться которых удалось посредством отличной приспособленности и устойчивости внутренних деталей и соединений к внешним нагрузкам, а также неблагоприятным факторам, воздействующим со стороны внешней среды;
• выработка электроэнергии высочайшего качества.

Подводя итоги

Перечисленные в данной статье особенности и преимущества генераторов с инверторной схемой позволяют уверенно заявлять о высоких функциональных, технических, а также эксплуатационных характеристиках и показателях этого оборудования. В связи с чем абсолютно оправдано их применение в заведениях образовательного, медицинского профиля, офисах, в частных домах и на дачах для обеспечения автономной работы бытовой техники, вычислительного и мультимедийного оборудования, охранной сигнализации, электроинструмента, производственных приборов и другой техники, требующей постоянной подачи электричества.

Инверторы ценят за то, что они в состоянии генерировать электричество надлежащего качества для питания вышеупомянутого оборудования, гарантируя их безопасную работу. Купив однажды подобный аппарат, вы раз и навсегда забудете о проблемах спонтанного отключения электроэнергии, скачках и перепадах сетевого напряжения. Кроме того большой срок эксплуатации инверторных станции способствует минимизации средств, затрачиваемых на проведение ремонтных работ, либо покупку нового генератора. Не стоит забывать, что в большинстве случаев для подавляющей части бытовой техники вполне достаточно подачи напряжения, отличающегося упрощенной формой электрического сигнала., а «правильная» синусоида важна только для высокоточного телекоммуникационного, лабораторного, измерительного, медицинского и различного профессионального оборудования (HI-FI, HI-END аудио- и видео аппаратуры).