Из чего состоит бензиновый генератор

Как устроен бензогенератор

Типичный современный бензогенератор представляет собой устройство для обеспечения непрерывного электроснабжения на сравнительно невысокой мощности. Подобное приспособление хорошо зарекомендовало себя в ситуациях, когда требуется энергообеспечение в резервных, сезонных или аварийных целях. Благодаря малошумной работе и скромным физическим размерам бензогенераторы очень удобны в использовании.

Принцип работы

Работа аппарата строится по следующему принципу:

• от искры воспламеняется воздушно-топливная смесь;
• в ходе сжигания топлива происходит выработка энергии.

Последняя путем преобразования превращается в механическую, приводя в действие рабочий агрегат. Происходит выработка электрического тока.

Конструкция

Генератор состоит из следующих конструктивных элементов:

• двигателя внутреннего сгорания, работающего на бензине;
• непосредственно электрического преобразователя;
• рамного корпуса, выполненного из металла.

Классификация генераторов

По типу двигателя. В зависимости от устройства двигателя бензогенераторы разделяются на два типа: двухтактные и четырехтактные.

В двухтактных моделях рабочий цикл выполняется за два действия. На первом шаге воздушно-топливная смесь выпускается и сжимается в цилиндре. Во втором такте она загорается, это провоцирует увеличение давления и температуры и, соответственно, движение поршня. После этого выпускаются отработанные газы и происходит продувка. Основное преимущество двухтактного бензогенератора – его компактность, которая достигается за счет скромных размеров двигателя. Для того чтобы обеспечить правильную работу устройства, топливо и масло должны присутствовать в цилиндре в определенных пропорциях.

Четырехтактные бензогенераторы имеют схожую схему функционирования, однако в их рабочий режим добавляется еще два такта. На третьем осуществляется сгорание и расширение топливной смеси, а на последнем, четвертом, выпускаются отработанные газы. В этом случае мы получаем другое преимущество: менее загрязненный вредными компонентами выхлоп.

Двигатель и электрогенератор соединены друг с другом и закреплены на металлическом каркасе амортизаторами. Их работа – запуск, регулярное охлаждение, подача топливно-воздушной смеси, смазка, контроль частоты вращения – контролируется сложными системами, в том числе автоматическими. Они обеспечивают бесперебойность функционирования системы и предотвращают возникновение аварийных ситуаций.

По способу запуска. По данному параметру бензогенераторы делятся на следующие типы:

• с ручным режимом работы – запускаются при помощи механического стартера;
• с электрическим стартером – приводятся в действие ключом (как в автомобилях);
• с автоматическим запуском – управляются контроллером (специально написанной для этой цели программой).

По количеству фаз. В зависимости от количества фаз в обмотке бензогенераторы могут быть либо однофазными (на 220 В), либо трехфазными (на 380 В). Отдельные модели оснащаются несколькими выходами, имеют разные режимы работы и поддерживаемое напряжение.

Принцип работы бензинового генератора

Бензиновые генератор – силовой аппарат, который вырабатывает электроэнергию за счёт двигателя внутреннего сгорания. Устройство имеет компактные габариты, относительно невысокую стоимость и удобно при эксплуатации. Такие генераторы имеют широкую область применения, могут использоваться как в быту: загородных коттеджах, дачных домах, на пикниках и в путешествиях. Принцип работы бензиновых генераторов основывается на явлении электромагнитной индукции, преобразовании механической (вращательной) энергии двигателя, которая образуется в ходе сгорания топлива в энергию электрического тока. В качестве горючего выступает бензин. Также, на сайте нашего интернет-магазина вы сможете найти дизельные генераторы любой мощности.

Рассмотрим подробнее принцип работы бензинового генератора, на примере б ензинового генератора Weima WM1110E :

• Бензин заливают в специальную емкость
• Во время работы генератора, по специальному бензопроводу в двигатель внутреннего сгорания поступает бензин
• Перед тем, как попасть в двигатель, бензин проходит через специально установленный фильтр очистки, где происходит его очистка от всевозможных механических примесей
• Через топливный насос агрегата под определённым давлением бензин попадает в карбюратор
• В карбюраторе происходит перемешивание необходимого объёма бензина
• В результате взаимодействия топлива с воздухом получается орючая смесь, которая поступает в цилиндры генератора
• В цилиндрах топливо воспламеняется под воздействием работы свечи зажигания



• При сгорании топлива, выделяется газ и приводит в движение поршень
• Поршень приводит в движение коленчатый вал
• Движение передаётся на ротор бензинового генератора
• В результате вращения ротора, возникает переменное магнитное поле, в результате чего происходит образование электрического тока
• Мощность получаемого заряда электричества зависит от количества витков обмоток статора
• Данный показатель у многих бензиновых генераторов колеблется в пределах от одного до 12 кВт.

Аналогично работают и другие бензиновые генераторы, например бензиновый генератор Forte FG12E3. Генератор подключается к электрическому щиту на вводе электропитания в дом. Линию подачи питания оснащают защитой: автоматическим выключателем и другими приборами. Запрещено запитывать устройство от обычной розетке.

Когда запускается генератор необходимо отключать подачу питания от линии электропередач. Сделать это можно с помощью отключения вручную или автоматически при помощи электрического оборудования. Отличием устройств с системой автозапуска является мгновенная реакция на перебои напряжения в сети.

Генераторы — типы, устройство и принцип работы

Приводной двигатель, включая системы смазки, подачи топлива, охлаждения, выхлопа и шумоподавления. В зависимости от типа привода — бензинового, дизельного или газового двигателя внутреннего сгорания, различают соответственно бензиновые генераторы, дизельные генераторы и газовые генераторы;

Альтернатор, который вращается от приводного двигателя и генерирует переменное 1-но или 3-х фазное напряжение;

Контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА) — осуществляют контроль за работой всех составляющих генератора, реализуют его автоматическое включение при пропадании основного сетевого напряжения, а так же защиту двигателя и альтернатора от аварийных режимов и выхода из строя;

Рама (каркас, корпус) — объёмная или плоскостная конструкция, связывающая все перечисленные агрегаты в единый комплекс. В раму чаще всего встраивается штатный топливный бак для работы станции без дозаправки на время от 3 до 15-20 часов.

Типы генераторов

Бензиновые генераторы

• 2-х тактные одноцилиндровые, в которых бензин АИ-92 перемешивают с маслом. Такие двигатели отличаются малой наработкой на отказ (не более 500 часов), ставятся только на самые маломощные и компактные бензиновые генераторы и рассчитаны на непродолжительное время работы.
• 4-х тактные одно- или двухцилиндровые, с верхним расположением клапанов (O.H.V.), которые отличаются более равномерным, чем двухтактные, ходом, имеют больший моторесурс и меньший шум при прочих равных параметрах. Они оснащены системой автоматического останова при понижении уровня масла, имеют высокий запас прочности и считаются самыми надежными в своем классе (наработка на отказ до 2500-4000 часов).
• чуть большим ресурсом обладают V-образные двухцилиндровые бензиновые двигатели, применяемые в мощных 9-15 кВА генераторах.

Генераторы на базе 4-х тактных бензиновых двигателей предназначены для продолжительной эксплуатации — около 6-8 часов ежедневно).

Бензиновые генераторы выпускаются в основном мощностью до 15 кВА, характеризуются небольшими размерами, весом, уровнем шума, простотой в эксплуатации и сравнительной экологической чистотой. Они используются как мобильные, аварийные или резервные источники электропитания в период отключения основной электроэнергии на даче, ферме, торговой точке, или как источник электроснабжения в полевых условиях (на стройке в походе и т.п.) для осветительного, сварочного, строительного и другого оборудования.

Бензиновые генераторы

Переносной

На трубчатой раме



В изолирующем кожухе

Бензиновый генератор существенно дешевле, чем дизельный, но затраты на топливо для него выше. (Кстати, следует отметить более высокую пожароопасность бензина по сравнению с дизельным топливом). Они имеют меньший уровень шума (55-72 дБ) по сравнению с дизельными (80-110 дБ), а также гораздо легче запускаются при низких температурах окружающей среды, чем дизельные, из-за меньшей вязкости топлива.

Дизельные генераторы

Выпускаются с двигателями с различной частотой оборотов коленвала: 1500 об./мин. или 3000 об./мин. Первые являются более тихими и имеют увеличенный ресурс работы двигателя (наработка на отказ 15 000 — 40 000 часов), при необходимости они могут работать без останова двигателя круглые сутки. Вторые дешевле и меньше по весо-габаритным характеристикам, но обладают повышенным шумом, имеют более высокий расход топлива и значительно меньший ресурс.

В дизельных генераторах для увеличения мощности при сохранении габаритов, веса и объема камеры сгорания применяется турбонаддув. Воздух в двигателях, прежде чем попасть в камеру сгорания, сжимается в турбокомпрессоре. Его турбина приводится в движение выхлопными газами. После сжатия воздух либо сразу направляется в камеру сгорания, либо охлаждается в промежуточном радиаторе и также поступает в камеру сгорания двигателя.

Дизельные генераторы, собранные на высокооборотных двигателях воздушного охлаждения, считаются резервными, с наработкой порядка 500 моточасов в год, их использование в качестве основных источников электроэнергии не рекомендуется. Для круглосуточной работы без ограничения наработки должны применяться дизельные генераторы только с жидкостным охлаждением и с вращением коленвала 1500 об./мин. Такие электроагрегаты отличаются долговечностью, оптимальным расход топлива, низким шумом и высоким моторесурсом.

Дизельные генераторы

С воздушным охлаждением

С жидкостным охлаждением

В шумозащитном кожухе

Дизельный генератор более экономичен и надёжен, чем бензиновый, но стоит значительно дороже. Диапазон мощностей очень широк: от нескольких кВт до нескольких МВт. Возможно создание энергосистемы, состоящей из нескольких агрегатов, работающих параллельно с наращиванием или резервированием мощности.

Газовые генераторы

Работают на природном магистральном (NG) и на сжиженном (LPG) газе. Делятся на два типа: воздушного охлаждения и жидкостного. Первые имеют мощность до 15 кВА и используются в основном для резервного электропитания. Вторые имеют большую мощность и применяются при очень продолжительных отключениях коммунальных электрических сетей. Комплектуются автоматикой и системой подогрева. Отличаются малым очень уровнем шумов и высокой экологичностью.



Газовый генератор

Сварочные генераторы

Представляет собой обычный бензиновый или дизельный генератор, в котором установлен специальный сварочный альтернатор, адаптированный к значительным мгновенным перегрузкам, а также сварочный аппарат — трансформатор или выпрямитель. Сварочные генераторы могут применяться как для сварочных работ, так и для электропитания различного оборудования, но одновременное совмещение этих двух функций не разрешается. Электрическая мощность составляет от 3 до 10 кВА (220 или 380 В), ток сварочного аппарата — от 170 до 300 А.

Сварочный генератор

Альтернатор

Это устройство, которое механическую энергию вращения двигателя преобразует в электрическую. В зависимости от назначения генератора применяются асинхронные и синхронные альтернаторы 1-но или 3-х фазного исполнения.

Синхронные альтернаторы отличаются более высоким качеством вырабатываемой электроэнергии и способностью выдерживать 3-х кратные мгновенные перегрузки. Они построены конструктивно сложнее асинхронных: например, у них на роторе находятся обмотки.

Асинхронные альтернаторы дешевле и устроены гораздо проще синхронных: их ротор напоминает обычный маховик, но качество генерируемого электричества невысокое. Если к генератору с таким генератором подключается электродвигатель с большими пусковыми токами (холодильник, насос, электроинструмент), то нужно делать соответственный запас по мощности выбираемого генератора с асинхронным генератором, который не переносит пиковых перегрузок. Асинхронные применяются только в некоторых переносных моделях, в профессиональных и стационарных устанавливаются только синхронные.

Альтернаторы

Однофазный малой мощности

Мощный трёхфазный

Частота выходного напряжения генератора зависит от частоты вращения приводного двигателя, которая в свою очередь зависит от величины нагрузки и от количества полюсов альтернатора. Чем больше нагрузка, тем меньше частота вращения двигателя и, соответственно, меньше частота выходного напряжения. Чтобы частота вырабатываемой электроэнергии не выходила за пределы, определенные ГОСТом, применяются регуляторы оборотов двигателя.

• механическими, которые настроены таким образом, что при нагрузке 75-90% частота выходного напряжения равна 50 Гц. Соответственно, на более малых нагрузках (10-30 % от номинала генератора) частота напряжения будет в пределах 52-53 Гц;
• электронными, предназначенными поддерживать постоянную частоту 50 Гц вне зависимости от суммарной нагрузки на двигатель. Генераторы с электронной стабилизацией частоты вращения двигателя стоят дороже обычных с механическим регулятором.

Силовая часть альтернатора и цепи нагрузки комплектуется автоматами защиты или трёхполюсными переключателями-автоматами с ручным или электрическим приводом. Напряжение можно снимать либо через вмонтированные в распределительный щит розетки (на маломощных генераторах), либо через клеммные выводы.

Контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА)

• давление и уровень масла в двигателе;
• уровень и температура охлаждающей жидкости (не во всех моделях);
• уровень топлива (не во всех моделях);
• число оборотов альтернатора;
• напряжение и частота сети, мощность, отдаваемая в нагрузку (не во всех моделях);
• количество наработанных моточасов (не во всех моделях).

Применение микропроцессоров позволяет генератору обрабатывать несколько десятков признаков неполадок, регистрировать дату и время признаков отклонений параметров работы узлов в режиме реального времени, программировать режимы работы, осуществлять запуск, синхронизацию, включение и выключение в автоматическом режиме. Для дистанционного управления энергосистемой используются телекоммуникационные модули, осуществляющие по интерфейсам RS232 и RS485 удаленный контроль и регулирование различных параметров генератора и его управление.

Типы запуска генераторов

• ручной (шнуром) — применяется в маломощных бензиновых и дизельных генераторах;
• электростартер — от аккумулятора, поворотом ключа, имеется дубль ручным стартом в генераторах средней мощности с воздушным охлаждением;
• автоматически — при пропадании напряжения в основной сети генератор заводится самостоятельно, а при его появлении — сама без участия оператора останавливается.

Ручной режим пуска используется на компактных бензиновых и мобильных дизельных генераторах, которые используются для автономного питания нагрузок при авариях (питание пожарных насосов, откачивающих насосов при наводнениях, сварочные и вспомогательные агрегаты при ремонте трубопроводов), различных выездных мероприятиях (концерты, выставки и т.п.).

Для автоматического резервного режима работы используется более сложная схема управления и больший набор элементов автоматики. Когда в сети есть напряжение, генератор не работает, находится в дежурном режиме. При пропадании напряжения автоматикой подается управляющий сигнал на запуск двигателя, и через 3-10 секунд он достигает номинального числа оборотов. Если двигатель не запускается, то управляющий сигнал на запуск повторяется (до 3-5 6 раз). Через 10-30 секунд после достижения электрогенератором заданного напряжения и частоты, нагрузка автоматически переключается на питание от генератора.

Когда напряжение в сети восстанавливается, происходит автоматическое переключение нагрузки с генератора обратно на сеть с задержкой, необходимой автоматике для определения стабильности появившегося напряжения и частоты. После восстановления напряжения в сети агрегат несколько минут продолжает работу на холостом ходу для охлаждения двигателя и электрогенератора, а затем останавливается. После остановки он сразу готов к запуску. При такой конфигурации аккумулятор автоматически подзаряжается от сети. При отрицательных температурах происходит включение электронагревателя охлаждающей жидкости двигателя, что позволяет сразу после запуска снимать с электрогенератора полную нагрузку и сводит к минимуму отказы при пуске станции при пропадании основной сети. Различные дополнительные опции облегчают эксплуатацию генератора (запись параметров в память и передача их на расстояние либо по проводной/телефонной/линии, либо передача аварийных сообщений на пейджер или сотовый телефон), возможность дистанционного пуска и т.п.

Дополнительное оборудование для генератора

• блоки автоматики, позволяющие автоматически запускать генератор при пропадании основного напряжения, и останавливать её при его восстановлении, а также контролировать его основные параметры на дисплее и дистанционно на компьютере;
• топливные баки увеличенной ёмкости;
• различные системы защиты — от перегрузки, от утечки тока на землю, от атмосферных явлений;
• дополнительные глушители, снижающие шум газовыхлопа;
• шумозащитные кожухи для снижения общего шума от работы генератора;
• подогреватели охлаждающей жидкости, которые осуществляют прогрев охлаждающей жидкости в заранее заданное время либо постоянно в холодное время года, тем самым облегчая запуск генератора при отрицательных температурах окружающей среды;
• устройства для мобильности — колёса, прицепы, платформы;
• различные контейнеры, позволяющие устанавливать генератор на подготовленную площадку прямо на улице либо на прицеп, платформу. Имеют в своём составе всё необходимое оборудование для обеспечения нормальной работоспособности в оговоренных заранее при заказе климатических условиях, а также вспомогательные системы: освещения, пожаротушения, сигнализации и т.п.
• выезд специалиста и подбор генератора;
• доставка, установка и подключение генератора;
• сервисное и гарантийное сопровождение.

Посмотрите нашу ФОТОГАЛЕРЕЮ
установленных генераторов!

Бензиновый генератор: устройство, назначение и принцип работы

Бензогенераторы – агрегаты, назначение которых – организация автономного электроснабжения объектов жилого, производственного, административного назначения, обеспечение работы строительного, ремонтного оборудования и инструмента. Чаще всего они используются как резервные и аварийные источники электропитания. Принцип работы бензиновых генераторов заключается в преобразовании механической энергии в электрическую.

Области применения бензинового электрогенератора

Бензиновые электрогенераторы используются в областях, не требующих длительной работы без перерыва и очень высокой мощности. Это:

• обеспечение электропитания бытовых приборов в жилых домах при кратковременном отключении электроэнергии;
• питание электрических инструментов и оборудования на строительных площадках, удаленных от источников централизованного электроснабжения или их недостаточной мощности;
• организация освещения на выездных массовых мероприятиях, фотосессиях, обеспечение работ кофемашин, холодильников, агрегатов для приготовления попкорна;
• обеспечение автономной работы инструмента и оборудования аварийных бригад.

Устройство бензогенераторов

В устройство бензинового генератора входят:

• бензиновый двигатель внутреннего сгорания – двухтактный или четырехтактный;
• электрический генератор – синхронный или асинхронный;
• система запуска – ручная, с помощью электростартера, автоматическая;
• электронный блок, управляющий электрогенератором, и его контрольные приборы;
• топливный бак.

Узлы бензогенераторов располагают на прочной открытой раме или в шумоизолированном корпусе, обеспечивающем эффективную звукоизоляцию и защиту механизмов от негативных внешних факторов.



Особенности четырехтактного двигателей внутреннего сгорания:

• Четырехтактный ДВС. Преимущества – экономичный расход топлива, значительный ресурс, повышенная надежность, широкий диапазон моделей. Минусы – крупные габариты и относительно большая масса.

Виды электрических генераторов, применяемых в бензогенераторах:

• Асинхронные. Имеют простую конструкцию, значительный ресурс. Минус – низкая эффективность при резком изменении нагрузки. Для устранения проседания выходного напряжения при росте нагрузки в конструкции асинхронных машин предусматривают дополнительные системы для кратковременного повышения мощности, что приводит к удорожанию агрегатов.
• Синхронные. Более сложные и дорогие, по сравнению с асинхронными электромашинами. Их преимущества – простота и точность регулировки выходного напряжения, невысокие и короткие просадки напряжения при резких изменениях величины нагрузки.

Повысить экономичность расхода топлива и точность выходного напряжения позволяет установка на выходе генератора электронного блока, который обеспечивает:

• преобразование переменного тока, вырабатываемого электрогенератором, в постоянный;
• обратное преобразование постоянного напряжения в переменное с точно заданными параметрами.

Генераторы бензиновые, имеющие в конструкции такие электронные блоки, называют инверторными. Они являются самыми экономичными в плане расхода топлива, поскольку при снижении нагрузки ДВС уменьшает обороты, что экономит расход бензина. Минусы инверторных электрогенераторов:

• повышенная цена бензогенератора из-за присутствия электронного блока;
• меньшая надежность по сравнению с традиционными электрогенераторами;
• невысокая мощность, не превышающая 7 кВА.

По роду вырабатываемого тока бензогенераторы разделяют на однофазные (выходное напряжение 220 В) и трехфазные (выходное напряжение 380 В). Однофазные генераторы имеют обычно бытовое применение, более мощные трехфазные модели используются для обеспечения электропитания профессионального инструмента и оборудования. От них могут запитываться как одно-, так и трехфазные нагрузки.

В конструкции генераторов с электрозапуском предусмотрены аккумулятор и выход на 12 В, применяемый для зарядки аккумулятора и других низковольтных потребителей.

Принцип работы бензогенератора

Этапы включения в работу бензинового электрогенератора:

1. При запуске генераторной установки через топливопровод в ДВС поступает бензин, отфильтрованный от механических частиц.
2. В карбюраторе осуществляется смешивание бензина с воздухом в определенных пропорциях. Смесь отправляется в цилиндры агрегата.
3. При запуске в цилиндры подается искра, которая зажигает бензиново-воздушную смесь.
4. В результате сгорания топлива приводятся в движение: поршневая система, коленчатый вал, а далее – ротор электрической машины, преобразующий механическую энергию в электрическую.

Как правильно выбрать бензиновый электрогенератор

Перед приобретением бензогенератора определяют необходимую мощность агрегата. Неправильный выбор мощности приводит к следующим проблемам:

• Слишком низкая мощность. Последствие – перегруз электрогенератора, который приводит к уменьшению ресурса агрегата, неэкономному расходу топлива, внезапной остановке агрегата.
• Завышенная мощность. Становится причиной неэкономного расхода топлива.

Этапы определения требуемой мощности бензогенератора:

• определяют перечень приборов, которые будут запитываться от электрогенератора;
• суммируют пусковые мощности нагрузок;
• умножают полученное значение на коэффициент 1,25-1,3.

Пусковые мощности – кратковременные, потребляемые при включении электрооборудования. У некоторых аппаратов они существенно отличаются от номинальных значений.

Прибор	Мощность номинальная, кВт	Мощность пусковая, кВт	Повышающий коэффициент на пусковую мощность
Бытовой холодильник	0,7	2,45	3,5
Микроволновая печь	0,8	1,6	2
Стиральная машинка	1,0	2,0	2
Дрели, перфораторы	1,0	1,2	1,2
Скважинные насосы	1,0	До 5,0	До 5

После определения требуемой мощности выбирают другие технические характеристики бензогенератора:

• количество фаз на выходе – одну или три;
• наличие (или отсутствие) выхода на 12 В;
• наличие (или отсутствие) функции автозапуска, который необходим при использовании бензогенератора в качестве аварийного источника электропитания.

Если модель оборудована электрическим стартером, существует возможность организовать автоматический запуск путем небольших переделок.

Для бытового применения обычно выбирают однофазные агрегаты небольшой мощности – до 4 кВт. Такие генераторы могут функционировать не более 3-4 часов в сутки.

Профессиональные модели – трехфазные, мощностью до 16 кВт, продолжительность работы в сутки – до 8 часов. Если необходим мощный стационарный агрегат, желательно выбрать модель с водяным охлаждением. Такие бензогенераторы обычно имеют значительный ресурс. Бензиновые генераторы с функцией дуговой сварки обеспечивают возможности: обеспечивать работу электрооборудования и проведение сварочных работ с плавной настройкой сварочного тока.

При покупке бензогенератора следует поинтересоваться наличием в районе проживания сервисного центра и доступности запасных частей, а также проверить всю техническую документацию, прилагаемую к изделию, чтобы не стать жертвой продавца контрафактной продукции.

Похожие публикации:
1. Как делятся сети по территориальному признаку
2. Кто открыл связь между электричеством и магнетизмом
3. Что называется внешней характеристикой трансформатора
4. Что такое базовый ток электросчетчика