Принцип работы инверторного генератора построен на применении инверторной системы. В первую очередь она включает в себя контроль широтно-импульсной модуляции, которая способна производить электроэнергию очень хорошего качества. Все это стало возможным благодаря налаженному выходному напряжению со стабильной частотой.
Действие инверторного генератора начинается с работы выпрямителя, который вырабатывает постоянный ток из переменного. Далее происходит очистка пульсации, которая стабилизируется специальными фильтрами. Затем переменный ток начинает возникать в мостовой схеме с помощью транзисторов, а также специальных ключей. В некоторых электростанциях дополнительно используются тиристоры. Параметры выходного тока контролируются на всех участках. В результате частота всегда будет стабильной. Параметры цепей обратной связки управляются системой инверторного генератора.
Внутреннее устройство
Мультиполярный генератор инверторного типа состоит из двух частей. Первый блок включает в себя ротор с трехфазной сетью, который работает как постоянный магнит в системе и дополнительно имеет статор. Вторая часть мультиполярного генератора называется блоком инвертора. Он состоит из выпрямителя, фильтра, а также преобразующей цепи, которая выдает в результате переменное напряжение. Мониторинг процесса производится микрокомпьютером.
Работа генератора
При запуске генератора ротор сразу начинает быстро набирать обороты. Вращение происходит непосредственно возле статора. В итоге вырабатывается трехфазный переменный ток. Далее он направляется в блок инвертора, где проходит через цепь выпрямления, которая выравнивает напряжение и стабилизирует его выходные показатели. Преобразующая цепь делает напряжение синусоидальным. В результате из блока инвертора выходит переменный ток. Микрокомпьютер отвечает за сигнал частоты тока и выдает параметры напряжения.
Инверторный генератор: отзывы и преимущества
Инверторные бензиновые электростанции имеют ряд преимуществ. В первую очередь это экономия ресурсов. Система зажигания, которая установлена в инверторных генераторах, способна в значительной мере экономить топливо. Это происходит благодаря продуманной системе контроля, которая полностью автоматизирована. При увеличении нагрузки на генератор обороты двигателя будут увеличиваться. Когда нагрузки небольшие, электростанция уменьшает обороты, и снижается. В итоге экономный режим способен уберечь систему от перегрузок на инверторный генератор. Отзывы об этой функции только положительные.
Второе преимущество инверторных генераторов заключается в типе соединения системы с двигателем. Прямое подсоединение с мотором генератора исключает дополнительную установку маховика. В конечном итоге это сказывается на массе и размерах электростанции. Без маховика генератор весит значительно меньше, что облегчает его транспортировку, а небольшие размеры аппарата позволяют устанавливать его в практически любом месте.
Все современные бензиновые электростанции на инверторной основе обладают воздушным охлаждением двигателя. Благодаря ему мотор выдерживает большие нагрузки на протяжении длительного времени. Кожух для шумопоглащения позволяет в непосредственной близости с людьми устанавливать инверторный генератор. Отзывы покупателей говорят о превосходстве такого аппарата перед дизельными электростанциями, которые работают гораздо громче. Некоторые модели инверторных генераторов имеют двойную систему шумопоглащения. Такой кожух способен уменьшить звук до минимума даже в мощных электростанциях.
Также следует отметить экологичность инверторных генераторов. Система сгорания топлива налажена в электростанции таким образом, что выбросы в атмосферу от ее работы незначительны. В результате окружающая среда не страдает, и люди, не нанося вред своему здоровью, могут безопасно использовать инверторные генераторы для дома.
Конструкции инверторных генераторов
В большинстве случаев инверторные генераторы для дома имеют прочный корпус. Это связано с тем, что конструкции электростанции рассчитаны на частые транспортировки и перемещения. Все узлы и детали генератора надежно защищены в конструкции. В то же время все они легкодоступны для комфортного обслуживания.
Генераторы "Huter"
Компания "Huter" очень популярна и считается в наши дни надежным производителем инверторных генераторов. Их отличие от других производителей заключается в низком расходе топлива даже при высоких нагрузках. За час непрерывной работы уходит не более одного литра бензина. Наиболее популярной моделью компании считается инверторный генератор "Huter DN 2100". данной электростанции находится на уровне 1700 Вт. При частоте в 50 Гц генератор выдает мощность в 2,1 кВт. Оснащена данная модель одноцилиндровым четырехтактным двигателем с ручным запуском. Скорость оборотов доходит до 5000 в минуту. Воздушная система охлаждения позволяет выдерживать большие нагрузки. Габариты электростанции небольшие, и все это при весе в 18 кг. Многие уже успели оценить немецкое качество и сделать выводы.
Инверторные генераторы компании "Hyundai"
Инверторные генераторы компании "Hyundai" выделяются своей надежностью. Они способны долгое время обеспечивать электричеством строительные площадки или промышленные объекты. Среди многих моделей компании выделяют инверторный генератор ""Hyundai HY 1000si", который славится своими стабильными параметрами напряжения. Вдобавок он имеет интересный дизайн и небольшие размеры. Номинальная мощность данного агрегата равняется 0,9 кВт. При максимальной мощности в 1,0 кВт генератор имеет частоту 50 Гц. Для комфортного управления предусмотрен удобный дисплей. Шумоизоляция находится на высоком уровне, что позволяет применять его рядом с жилыми домами. Система охлаждения двигателя - воздушная. Вес генератора всего 13 кг. Из особенностей данной модели можно выделить электронный контроллер, который имеют не все генераторы бензиновые. Цена "Hyundai HY 1001000si" составляет 14500 руб.
Инверторные генераторы "Weekender"
Инверторные генераторы "Weekender" в последнее время стали очень популярными. Среди множества моделей данной компании наибольшим спросом пользуется электростанция "Weekender Х950". Данный бензиновый генератор имеет компактные размеры и довольно интересный дизайн. Такая электростанция способна снабжать помещения электричеством на протяжении длительного времени.
Широкое применение эта модель нашла в строительной сфере. На промышленных объектах она может легко устанавливаться, и ее обслуживание довольно комфортное. Для успешной работы предусмотрены различные режимы контроля системы, который имеет инверторный генератор. Отзывы покупателей говорят о наличии удобных датчиков, позволяющих избежать любых перегрузок. Регулировка оборотов двигателя - цифровая и может гарантировать точную настройку. Вместительность бака позволяет использовать генератор на протяжении длительного времени. Расход топлива у данной модели небольшой, поэтому она очень экономична.
Максимальная мощность электростанции составляет 0,95 кВт. В автономном режиме аппарат способен проработать свыше 4 часов. При номинальной мощности в 0,7 кВт частота тока равняется 50 Гц. находится на отметке в 230 В, и это считается очень высоким показателем по сравнению с аналогичными генераторами. Двигатель у данной модели одноцилиндровый четырехтактовый, который оборудован воздушным охлаждением. Система пуска выполнена в виде ручного стартера.
Шумоизоляция также находится на довольно высоком уровне. Защитный кожух позволяет устанавливать инверторный генератор вблизи людей. На расстоянии 10 метров генератор выдает только 58 Дб. Вес данной модели составляет 8,5 кг при длине в 395 мм. Этим могут похвастаться не все генераторы бензиновые. Цена "Weekender Х950" составляет 23400 руб.
Инверторные генераторы компании "Fubag"
Компания "Fubag" известна по всей Европе своими бензиновыми инверторными генераторами. Все они рассчитаны на обеспечение электричеством небольших помещений. Данная компания производит очень компактные и бесшумные модели. Инверторные генераторы "Fubag" отлично подходят для частных домов, дач, гаражей и сараев. К недостаткам данных электростанций можно отнести небольшую мощность, которая не позволяет использовать их длительное время. Для крупных строительных площадок или промышленных объектов они не подходят.
Наиболее интересной моделью компании считается электростанция "Fubag TI 2600". Максимальная мощность данного агрегата - 2,6 кВт. Выходное напряжения генератора равняется 230 В при номинальной мощности в 2,3 кВт. На расстоянии в 10 метров "Fubag TI 2600" выдает всего 65 Дб. При частоте в 50 Гц альтернатор имеет силу тока в 10 А. Четырехтактный двигатель оснащен системой воздушного охлаждения. Запуск электростанции производится вручную. В наличии имеется датчик уровня масла, однако отсутствуют стабилизатор напряжения и блок автозапуска. Объем топливного бака всего лишь 4,6 литров, что не позволяет долго использовать данный инверторный генератор. Цена "Fubag TI 2600" составляет 33412 руб.
Инверторные генераторы компании "DDE"
Бензиновые инверторные генераторы компании "DDE" - это надежные источники электричества. Чаще всего их применяют для частных домов. Они способны длительное время поддерживать освещение помещения, если пропало электричество. Особое внимание компания "DDE" уделяет компактности устройств, однако есть и большие мощные электростанции. Инверторный генератор "DDE DPG1001Si" отлично подходит для небольшого дачного участка, где нет электричества. Максимальная мощность устройства 1 кВт. При выходном напряжении в 230 В генератор имеет номинальное напряжение на уровне в 0,9 кВт. Отличие данной модели заключается в наличии электронного стабилизатора напряжения, однако блок автозапуска не встроен. Альтернатор в системе однофазный и выдает частоту тока на уровне 50 Гц. Четырехтактный двигатель оснащен системой воздушного охлаждения. Запуск генератора производится вручную. Объем топливного бака - только 2,8 литров, но расход у генератора небольшой. Весит данная модель только 15 кг при длине в 450 мм. Шумозащитный кожух в наличии, и можно комфортно использовать данный инверторный генератор. Цена "DDE DPG1001Si" составляет 32121 руб.
Генератор "DDE DPG2101i"
Производятся они в Китае и отличаются своим отменным качеством. В качестве топлива можно использовать бензин "АИ-92". Объем топливного бака электростанции в 9 литров достаточен для непрерывной работы генератора на протяжении 5 часов при полной мощности. Система старта ручная, с помощью стартера. Тип генератора однофазный на 2 розетки по 16 А. Номинальная мощность агрегата составляет 2,4 кВт. Номинальное напряжение устройства находится на отметке в 2,6 кВт.
Вес электростанции "DDE DPG2101i" довольно значительный и составляет 28 кг. Однако прочный корпус способен выдерживать большие нагрузки, и проблем с транспортировкой не будет. Вся конструкция выполнена так, чтобы был свободный доступ в генератор инверторный бензиновый. Отзывы покупателей подтверждают информацию о том, что обслуживание электростанции довольно простое и не требует вмешательства специалистов. Абсолютно самостоятельно можно контролировать весь процесс.
Компания "DDE" особое внимание уделяет безопасности, поэтому все генераторы оснащены системой заземления. Панель управления очень удобна и вместила в себя все самые необходимые контроллеры. Для повышения уровня шумоизоляции предусмотрена специальная выхлопная труба. На расстоянии 10 метров генератор выдает только 67 Дб. Специальные фильтры для очистки топлива делают его экологически безопасным. Система фильтрации воздуха значительно снижает выброс вредных веществ в атмосферу. В результате генератор "DDE DPG2101i" практически не приносит вреда окружающей среде.
Инверторный генератор "DDE DPG 3251i"
Генератор "DDE DPG 3251i" оснащен мощным четырехтактным двигателем. Этого вполне достаточно чтобы обеспечивать электричеством помещения и небольшие строительные площадки. Для того чтобы использовать его, не обязательно привлекать специалиста. Установленная система управления позволяет абсолютно самостоятельно контролировать весь процесс. Все узлы и детали генератора доступны.
Вес электростанции составляет лишь 30 кг при высоте 390 мм. Корпус очень прочный, что позволяет устанавливать генератор практически в любом месте. Его преимущество перед дизельными генераторами заключается в производстве электроэнергии высокого качества. Высокая экономия также является несомненным плюсом данной модели. Номинальная мощность электростанции находится на отметке 3,0 кВт, а максимальное напряжение равняется 3,3 кВт. Переменное напряжение электростанции составляет целых 230 В с частотой в 50 Гц. Постоянное напряжение находится на отметке 12 В. Емкость топливного бака "DDE DPG 3251i" 9 литров. Без дозаправки он способен непрерывно проработать свыше 7 часов. Запуск данной модели происходит вручную с помощью стартера. Максимальная мощность двигателя равняется 3 кВт. Дополнительно в комплекте имеется вольтметр. В целом система оснащена двумя розетками по 220 В, а выход один на 12 В.
Малогабаритные электростанции для домашнего использования получили широкое распространение благодаря тому, что с их помощью легко решаются проблемы с подачей электроснабжения. Компактные бензиновые и дизельные генераторы используются как для обеспечения бесперебойного электроснабжения, так и для выработки электричества в тех местах, где отсутствуют линии электропередач: на участке строительства, на пикнике. Выбор потребителей затруднен тем, что в продаже имеются несколько вариантов генераторов:
- Классические, использующие бензиновый или дизельный привод;
- Инверторные.
Оба типа работают на абсолютно одинаковом принципе: работа двигателя внутреннего сгорания преобразуется генератором в напряжение переменного тока 220 В при мощности потребителей до нескольких кВт. Отличие состоит в принципе стабилизации параметров выходного напряжения.
Конструкция и принцип работы
Как уже говорилось, оба типа электростанций имеют схожую конструкцию, которая включает в себя два основных элемента:
- Двигатель внутреннего сгорания;
- Генератор переменного тока.
Электрическое напряжение сети переменного тока должно удовлетворять следующим условиям:
- Стабильность уровня напряжения – 220В;
- Стабильность частоты – 50Гц.
Несоблюдение параметров напряжения может вызвать повреждение или неработоспособность подключенных устройств. Особенно это касается стабильности уровня напряжения. Отклонение частоты сети может привести к нарушению нормального функционирования устройств, имеющих в конструкции двигатели переменного тока: циркуляционные насосы систем отопления, компрессоры холодильного оборудования.
Обычный генератор
В классическом варианте электростанции бензиновый или дизельный двигатель вращает ротор генератора переменного тока. С обмоток статора снимается напряжение переменного тока и поступает далее на распределительную панель электростанции для выдачи потребителям.
Увеличение тока потребления нагрузкой вызывает тормозящее усилие на ротор генератора, снижая, таким образом, частоту вращения. В результате понижается амплитудное значение напряжения и его частота. Снижение нагрузки вызывает обратный эффект. Самое опасное явление – при резком уменьшении потребляемой мощности возможны скачки напряжения, достигающие опасной величины.
Стабилизация частоты вращения в классических устройствах осуществляется в двух направлениях. Непосредственно частотой вращения двигателя внутреннего сгорания управляет центробежный регулятор, который регулирует подачу топлива, в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Для более тонкой регулировки в статоре генератора предусмотрена дополнительная стабилизирующая обмотка, нагруженная на конденсатор. При увеличении частоты переменного напряжения сопротивление конденсатора уменьшается. Следовательно, увеличивается нагрузка на дополнительную обмотку. Увеличение тока дополнительной обмотки вызывает появление тормозящего магнитного поля, которое снижает частоту вращения ротора. При уменьшении оборотов процесс происходит в обратном порядке. Тормозящее поле стабилизирующей обмотки уменьшается, обороты статора возрастают.
Из данных рассуждений следует вывод – главный недостаток классических генераторов состоит в том, что, вне зависимости от величины нагрузки, обороты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания должны быть постоянными. То есть максимальная эффективность достигается только в режиме максимальной нагрузки. При минимальной мощности подключенных потребителей двигатель будет работать в холостом режиме, бесполезно расходуя топливо.
Обратите внимание! Не рекомендуется длительная работа генератора в режиме малой потребляемой мощности и на предельном режиме, поскольку как недогруженный, так и перегруженный бензиновый двигатель внутреннего сгорания может быстро выйти из строя.
У инверторного генератора используется тот же самый принцип выработки электроэнергии. Отличие заключается в том, что выходное напряжение генератора не идет сразу потребителю. В первую очередь, напряжение преобразуется в постоянное при помощи выпрямителя, сглаживается фильтрующим конденсатором, а затем поступает на инвертор для преобразования в переменное. В состав инвертора входят мощные транзисторные ключи, управляемые схемой на микроконтроллере.
Подобная схема построения имеет следующие преимущества:
- Выпрямление вырабатываемого напряжения генератора полностью нивелирует скачки амплитуды и частоты;
- Микроконтроллерная схема блока управления мгновенно реагирует на изменение амплитуды и частоты, подавая соответствующие команды управления на выходные ключи.
Точность регулировки параметров выходного напряжения у инверторных генераторов является одной из самых высоких.
Это не одно из преимуществ инверторного генератора. Не менее важной особенностью является высокая экономичность. Это основано на том, что нет необходимости в строгом поддержании частоты вращения коленчатого вала и ротора генератора. Все равно переменное напряжение сначала выпрямляется. Это значит, что при работе с маломощной нагрузкой ротор генератора вращается с низкой частотой, и расход топлива минимальный. Большой вклад в снижение расхода топлива вносит встроенная аккумуляторная батарея, поскольку часть выработанного напряжения идет на ее зарядку, а включается батарея в работу либо для компенсации пиковых всплесков потребляемой мощности, либо при работе на минимальную нагрузку, когда ее емкости достаточно для работы инверторного преобразователя. Такое решение снижает ограничение на длительную работу при маленькой нагрузке с сохранением надежности системы в целом.
Достоинства инверторов
Все более широкое распространение инверторных устройств обуславливается высокими эксплуатационными характеристиками:
- Низкое потребление топлива;
- Малые габариты и вес;
- Высокая надежность;
- Отличные выходные параметры, особенно в части качества электроэнергии.
Недостатки инверторного генератора
Обладая превосходными электрическими параметрами и высокой экономичностью, инверторные генераторы имеют недостатки, которые следует учитывать при выборе:
- Высокая стоимость. Хороший инвертор имеет стоимость в два-три раза выше, чем у аналогичной классической модели;
- Ограниченная мощность. Допустимая максимальная мощность большинства распространенных моделей составляет не более 5 кВт;
- Можно найти и на 7 кВт, но они пока еще не сильно распространены, и стоимость их превышает разумные пределы;
- Сложность ремонта в случае поломки;
- Проблематичность замены аккумуляторной батареи в случае ее выхода из строя.
Дополнительные возможности
Многие модели электростанций имеют возможность не только ручного запуска, но и при помощи электростартера. Это важно при использовании их в системах автоматического резервирования электропитания.
Большинство устройств снабжено защитой от превышения допустимого тока нагрузки, внезапных скачков напряжения. Часто имеется дополнительный выход для отбора низкого напряжения постоянного тока.
Все без исключения устройства имеют на панели измерительные приборы, позволяющие контролировать значение выходного напряжения, а дорогие многофункциональные устройства оснащены жидкокристаллическими дисплеями, которые позволяют оценивать большинство параметров, в том числе и форму напряжения на выходе, величину нагрузки, степень заряженности аккумулятора и количество оставшегося топлива. Инверторная схема содержит в себе микроконтроллер, при помощи которого легко реализуются всевозможные дополнительные функции контроля и управления.
Многообразие представленных моделей на рынке затрудняет выбор необходимого устройства. Обычно на первом месте стоит величина допустимой мощности нагрузки. Помочь в этом могут следующие данные по величине мощности:
- Выезд на природу – до 1 кВт;
- Питание самых необходимых бытовых приборов в случае перебоев – 2-3 кВт;
- Питание небольшого частного дома или квартиры – 5 кВт;
- Большой дом – 7 кВт.
Обратите внимание! В случае использования миниэлектростанций на строительстве их мощность должна не менее чем в полтора раза превышать мощность подключаемого электроинструмента. Так, если используется болгарка с мощностью 2 кВт, то в момент пуска ток потребления превышает номинальный в 1.5-2 раза. Следовательно, мощность генератора должна быть не менее 3 кВт.
Какой генератор выбрать, классический или инверторный? Для питания подавляющего большинства потребителей вполне достаточно обычного устройства. Выбор в пользу инвертора следует делать в следующих случаях:
- Частая работа с минимальной нагрузкой. Причина здесь не только в экономичности, но и в снижении надежности работы обычного устройства;
- Требование высокой экономичности;
- Минимальные габариты. Выезд на природу с электростанцией больших габаритов затруднен по понятным причинам.
Классическая миниэлектростанция более пригодна, если:
- Требуется работа на мощную нагрузку (более 5-7 кВт);
- Не предполагается продолжительная работа с минимальной нагрузкой;
- Габариты устройства не имеют определяющего значения;
- Важна стоимость оборудования.
Бензиновый двигатель работает на высокооктановом бензине, дизельный –требует для работы соответствующее дизельное топливо. Иногда можно встретить конструкцию электростанции, которая работает с использованием сжиженного газа.
Распространенные заблуждения
Самым распространенным заблуждением, которое всячески поддерживается производителями инверторных генераторов, является якобы плохая форма выходного напряжения.
Во-первых, напряжение со статора генератора без подключения всякого рода полупроводниковых преобразователей, наоборот, имеет идеальную синусоиду. Это обусловлено самим принципом работы электрических машин. Достаточно вспомнить, что большинство электростанций, гидравлических, тепловых, атомных, то есть основанных на преобразовании механической энергии в электрическую, работают по совершенно одинаковому принципу с домашней электростанцией. А вот полупроводниковые элементы имеют нелинейную характеристику, и получение строгой синусоиды при помощи полупроводниковых преобразователей, в том числе инверторов, требует больших технических ухищрений.
Во-вторых, большинство современных потребителей используют встроенные импульсные источники питания, которым не важны форма и частота напряжения (в разумных пределах), поскольку первое, что содержит схема блока питания, – это выпрямитель и фильтр. Таким потребителям, как утюги, электрочайники и электроплиты, вообще все равно, какое напряжение подается на вход. Единственные устройства, которым важны частота и форма напряжения питания, – асинхронные двигатели и трансформаторы.
Второе распространенное заблуждение связано со сложностью конструкции инверторных генераторов. Здесь можно сказать, что это касается, главным образом, лишь изделий малоизвестных производителей, которые предлагают дешевое оборудование. Ведущие фирмы отработали схемные решения инверторов до совершенства, используют только качественные комплектующие и совершенные линии сборки. Электронная схема блока управления и контроля инверторных устройств защищена от воздействия влаги и пыли, поэтому хорошие устройства выходят из строя крайне редко и при соблюдении рекомендованных требований могут прослужить достаточно долго.
Что касается поломок двигателей внутреннего сгорания, то в большинстве конструкций используются уже давно обкатанные приводы, имеющие высокую надежность и долговечность. При условии использования требуемых и качественных горюче-смазочных материалов, регулярном техническом обслуживании (замена фильтров, свечей зажигания) выход из строя двигателей маловероятен.
Как было показано, от правильной формулировки требований зависит, какой конструкции устройства отдать предпочтение. Оба типа имеют свои области применения, преимущества и недостатки, но зачастую могут быть взаимозаменяемы, поэтому нельзя категорически утверждать, что же все-таки лучше. В настоящее время, пока цены на инверторные устройства не снизятся до разумных пределов, большая часть покупателей ориентируется на привычные устройства, которые используют бензиновый двигатель с генератором переменного тока и простейшей схемой управления.
Видео
В некоторых моделях современных электрогенераторов присутствует электронный преобразователь. Эта конструктивная особенность приводит к увеличению цены. Но при этом такие динамо-машины заметно легче и компактнее. Поэтому, более высокая цена таких устройств не является негативным моментом для покупателя. Более высокая цена оправдана существенно лучшими техническими характеристиками.
Все электрогенераторы, в том числе и с электронным преобразователем, содержат одинаковые двигатели внутреннего сгорания. Могут быть некоторые несущественные отличия этого мотора, например, в связи с необходимостью хорошего охлаждения в тесном корпусе. Но для покупателя сразу станет заметным меньший вес инверторной динамо-машины, который определяется весом её электрической части.
Уменьшение габаритов и веса инверторного генератора объясняется тем, что электрическая часть в нём содержит две ступени:
- многополярную динамо-машину повышенной частоты напряжения;
- полупроводниковый преобразователь, так называемый инвертор для понижения частоты.
Частота вращения и двигателя, и генератора в инверторном электрогенераторе такая же, как и в прочих моделях динамо-машин. Но большее число полюсов в нём позволяет получить существенно более высокую частоту напряжения и тока. Для того чтобы из высокочастотного напряжения получить необходимые для бытовых устройств 50 Гц, ток высокочастотного генератора пропускается через инвертор.
Характерные особенности
Инвертор является сложным электронным устройством. Его характеристики в основном определяют все свойства электрогенератора. Поэтому для повышения конкурентной способности своей продукции производители стараются предотвратить возможность воссоздания электрической схемы инвертора путём осмотра и изучения платы инвертора.
С этой целью блок электронного преобразователя обычно заливается специальной смолой. Смола также улучшает надёжность инвертора, обеспечивая наилучшую изоляцию его электронных компонентов. Здесь присутствует также и коммерческая выгода – в динамо-машине с полупроводниковым преобразователем инвертор является самым ненадёжным устройством. Поэтому при его неисправности потребуется покупать новый инвертор, что производителю весьма выгодно.
Блок электронного преобразователя не только преобразует электроэнергию генератора. В нём также имеется устройство управления мотором. Это позволяет существенно уменьшить расход топлива в двигателе динамо-машины с полупроводниковым преобразователем, оптимизировав число оборотов двигателя. Инверторный блок позволяет получить на выходе очень стабильную частоту напряжения, такую же, как и в электрической сети. Это является его главным преимуществом в отличие от обычного электрогенератора.
- Стабильность частоты на нагрузке является самым главным параметром, который определяет исправную работу большинства бытовых приборов и устройств, особенно содержащих трансформаторы и электрические двигатели.
Поэтому более высокая цена инверторного электрического генератора полностью оправдана его характеристиками, которые обеспечивают сохранность и долговечность подключаемых к нему бытовых электрических устройств.
Вопросы резервирования электропитания по-прежнему остаются популярными в среде пользователей электроэнергии. Для этих целей производители сейчас массово выпускают электрические генераторы различных видов и мощностей. Среди всех конструкций подобных приборов особое место отводится элитным моделям, работающим по принципу выработки электроэнергии повышенного качества.
Для этого в их алгоритме реализован метод инверторного преобразования основных параметров электрических сигналов. За счет этого они получили название инверторных генераторов.
Их могут выпускать с различной мощностью, но наибольшей популярностью у населения пользуются модели от 800 до 3000 ватт.
Источником энергии для питания двигателя может служить:
бензин:
дизельное топливо;
природный газ.
Как устроен инверторный генератор
В конструкцию прибора, заключенную в единый корпус, входят:
двигатель внутреннего сгорания,
генератор переменного тока:
блок инверторного преобразования;
разъемы для подключения выходных цепей;
органы управления и контроля отслеживания технологических процессов.
Для подключения электроприборов используется общепромышленный вывод электроэнергии через три силовых контакта обычной стандартной розетки .
Помимо переменного напряжения, генератор выдает постоянный ток, который можно использовать для зарядки , например, применяемых для стартерного запуска двигателя автомобиля. Для этого в комплекте поставки предусмотрены специальные зажимы для подключения е его входными клеммами.
Генератор снабжен защитами, которые автоматически размыкают цепь питания при подключении к выходным контактам чрезмерной нагрузки. Также защиты контролируют техническое состояние двигателя, особенно достижение критического уровня масла. Когда его станет недостаточно для смазки всех движущихся узлов, то двигатель от действия защит автоматически остановится. Чтобы этого не произошло необходимо следить за уровнем масла в картере.
Подобные генераторы оборудуются, как правило, четырехтактным двигателем с верхним расположением клапанов.
Принцип работы инверторного блока
Схема взаимосвязей различных технологических процессов, происходящих при инвертировании сигналов, пояснена рисунком.
Двигатель внутреннего сгорания раскручивает обычный генератор, вырабатывающий электрическую энергию . Ее поток направляют на выпрямительный мост, состоящий из силовых диодов, расположенных на мощных радиаторах охлаждения. В результате на его выходе производится пульсирующее напряжение.
После моста работает конденсаторный фильтр, сглаживающий пульсации до стабильной прямой линии, характерной для цепей постоянного тока. Специальная конструкция электролитических конденсаторов подобрана для надежной работы с напряжением выше 400 вольт.
Запас сделан для исключения воздействия пульсирующих пиков амплитуды действующего напряжения 220 V: 220∙1,4=310 V. Емкость конденсаторов рассчитывают по мощности подключаемой нагрузки. На практике она составляет величину от 470 мкФ и выше для одного конденсатора.
Инвертор получает выпрямленный стабилизированный постоянный ток и из него вырабатывает качественную гармонику .
Для работы инвертора разработаны различные алгоритмы технологических процессов, но лучшей формой сигнала обладают мостовые схемы с трансформатором.
Основным элементом, формирующим сигнал синусоиды, выступает полупроводниковый транзисторный ключ, собранный на или MOSFIT.
Для образования синусоиды используется принцип создания многократно повторяющейся периодичности . Чтобы его реализации каждый полупериод колебания напряжения формируется срабатыванием определенной пары транзисторов в режиме высокочастотных импульсов с соответствующей амплитудой, меняющейся во времени по закону синуса.
Окончательное выравнивание синусоиды и сглаживание пиков импульсов производится высокочастотным фильтром нижних частот.
Таким образом, инверторный блок служит для преобразования электроэнергии, вырабатываемой обмотками генератора в стабилизированную величину с точными метрологическими характеристиками, обеспечивающими установившуюся частоту 50 гЦ и напряжение 220 вольт.
Работой инверторного блока занимается система управления, контролирующая посредством обратных связей все технологические процессы генератора от различных состояний двигателя внутреннего сгорания до формы синусоиды напряжения и величины нагрузки, подключенной к выходным цепям.
При этом ток, приходящий с обмоток генератора на блок преобразования, может значительно отличаться по частоте и форме сигнала от номинальных величин. В этом и состоит основное отличие инверторных моделей от всех остальных конструкций.
Применение инверторов позволяет добиться значительных преимуществ по сравнению с обычными генераторами:
1. Они обладают повышенной экономичностью из-за автоматической настройки числа оборотов двигателя при работе и создании оптимального режима для него по действующей величине нагрузки.
Чем большее усилие приложено на двигатель, тем быстрее начинает вращаться его вал при условиях, когда расход количества топлива строго сбалансирован системой управления. У традиционных же генераторов расход топлива слабо зависит от приложенной нагрузки.
2. Инверторные генераторы выдают практически идеальную синусоиду
при питании потребителей под нагрузкой. Такой ток высокого качества очень важен для работы чувствительного цифрового оборудования.
3. Габариты элитных моделей отличаются компактным расположением, легким весом по сравнению с обычными устройствами при одинаковой мощности.
4. Надежность инверторных генераторов настолько высока, что их производители гарантируют им удвоенный срок эксплуатации по сравнению с простыми аналогами.
Инверторные генераторы создаются для использования в трех режимах:
1. длительной эксплуатации под номинальной нагрузкой, не превышающей заявленную производителем выходную мощность;
2. кратковременной перегрузки не более получасового периода;
3. запуска двигателя и выхода генератора на рабочий режим, когда требуется преодолевать большие усилия противодействия раскрутки ротора и емкостной нагрузки в схеме силовой части.
В третьем режиме инвертор может противостоять значительной величине противодействующей моментальной мощности, но время его работы ограничено всего несколькими миллисекундами.
Как запустить двигатель
Для этого необходимо выполнить ряд операций. Рассмотрим их последовательность на примере одной из доступных моделей генератора ER 2000 i. Очередность действий:
1. проверить уровень масла, ибо без него запуска не произойдет благодаря блокировке защитами и очень высокой вероятности поломки;
2. залить топливо - без него двигателю неоткуда будет получать энергию для создания вращательного движения;
3. открыть клапан крышки топливного бака;
4. переключить дроссель в положение «Запуск»;
5. установить рукоятку крана топлива в положение «Работа»;
После этого эксперимента подключаем к выходу постоянного тока цифровую вычислительную технику и видим, что она надежно работает. При использовании обычных генераторов без инверторного блока часто наблюдаются сбои микропроцессорных цифровых устройств из-за низкого качества напряжения питания.
Инверторные генераторы относятся к аппаратуре, использующей и сложную электронную базу. Правильное соблюдение условий эксплуатации, а также бережная транспортировка и обеспечение условий температурно-влажностного режима при хранении являются гарантией его длительной работоспособности.
При постоянном нахождении в зимнее время в условиях неотапливаемого гаража на всех внутренних частях может образоваться конденсат, который станет причиной выхода из строя электронных компонентов.
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.
