Сразу уточним: КПД электропривода никогда не превышает 100%.
Что такое КПД генератора
Если вы знаете потери в машине, вы можете определить ее КПД.
(a) КПД генератора постоянного тока.
Для генераторов КПД – это отношение между эффективной электрической мощностью и механической мощностью на валу и получается по формуле:
Механическая мощность на валу генератора может быть представлена как
Электрическая эффективная мощность генератора определяется по формуле:
где: ∑P – сумма всех потерь в машине;
U – напряжение на зажимах генератора;
I – ток, подаваемый генератором в сеть.
Тогда для генератора КПД можно определить по формулам:
(b) КПД двигателя постоянного тока.
КПД двигателя постоянного тока – это отношение механической мощности на валу двигателя P2 к электрической мощности P1.
В двигателях входная мощность P1 определяется по формуле:
U – напряжение на клеммах двигателя;
I – ток, потребляемый двигателем.
Механическая мощность на валу двигателя может быть представлена в виде:
где: ∑P – сумма всех потерь в машине;
КПД двигателя можно определить по формулам:
Поскольку КПД машины зависит от суммы потерь, он является непостоянной величиной, т.е. зависит от нагрузки.
Для машин переменного тока, когда эффективная мощность равна нулю, КПД = 0. = 0.
При увеличении нагрузки КПД машины быстро возрастает.
Максимальное значение достигается при нагрузке (0,8-1) Pном. когда постоянные потери равны переменным потерям.
В случае значительных перегрузок из-за увеличения потерь в сопротивлениях цепи якоря КПД увеличивается. e. снова уменьшается.
Как определить КПД генератора и двигателя?
Зная потери в машине, можно определить ее КПД.
(a) КПД генератора постоянного тока.
Для генераторов КПД – это отношение между эффективной электрической мощностью и механической мощностью на валу, которое определяется по формуле:
Механическая мощность на валу генератора может быть представлена как
Электрическая эффективная мощность генератора определяется по формуле:
где: ∑P – сумма всех потерь в машине;
Тогда для генератора КПД может быть определен по формулам:
(b) КПД двигателя постоянного тока.
КПД двигателя постоянного тока – это отношение механической мощности на валу двигателя P2 к электрической мощности P1.
В двигателях входная мощность P1 определяется по формуле:
Механическая мощность на валу двигателя может быть представлена как:
Как правильно выбрать
Выбор инверторного генератора ничем не отличается от выбора любого другого типа, о бензиновых генераторах мы уже писали, поэтому не будем описывать все очень подробно, а лишь кратко упомянем основные моменты. Ведь главная цель этой статьи – понять, стоит ли покупать тот или иной тип инвертора вместо обычного. Остальные критерии одинаковы для всех генераторов.
Мощность. Здесь все достаточно традиционно, требуемая мощность зависит от количества электроприборов, которые должны работать от генератора. Необходимые расчеты вы можете сделать самостоятельно, но не забывайте, что всегда нужен определенный запас мощности. Хотя бы потому, что производители рекомендуют использовать генератор только на 80, максимум 85%. И к этому стоит прислушаться, потому что большинство моделей не могут долго работать при полной нагрузке, и их ресурсы будут израсходованы гораздо быстрее. Для дачи, где есть холодильник и телевизор, достаточно 1-1,2 кВт. Если есть нагревательные приборы, необходим компьютер, то можно присмотреться к моделям от 3 и даже 5 кВт.
Опять же, расчеты нужно делать самостоятельно. Кроме того, необходимо определить, для каких целей нужен генератор. Одно дело иметь резервный источник питания, который нужен довольно редко и от которого должны работать действительно необходимые электроприборы. Другое дело, если электричество отключают часто, и инверторный генератор будет работать как полноценная электростанция, от которой должны работать все электроприборы. Проще говоря, в первом случае можно переждать и не включать все одновременно, поэтому можно выбрать меньшую мощность (что также является серьезной экономией при покупке). Во втором случае, напротив, придется поискать мощные и очень дорогие модели.
Кроме того, инверторные генераторы могут иметь открытый и закрытый корпус. Второй вариант более распространен и предпочтителен, так как он намного тише. Кроме того, корпус защищает от влаги и пыли, что особенно важно, если вы используете его на открытом воздухе. Охлаждение может быть водяным или воздушным. Второй вариант более эффективен, позволяя инверторному генератору работать практически непрерывно, но они дороже и их конструкция сложнее. Кроме того, они требуют постоянного контроля.
Популярные инверторные генераторы
Это не список "лучших в своем классе", а скорее подборка инверторных генераторов в разных ценовых категориях, где вы обязательно найдете модель, подходящую именно вам. Конечно, мы постарались отобрать только самые удачные модели, также основываясь на отзывах покупателей.
DDE DPG1201i
Самая дешевая модель в нашем списке, которая также является наименее мощной – выходная мощность составляет максимум 1,1 кВт. Однако этого достаточно для удовлетворения базовых потребностей, и этот генератор также хорошо подойдет для поездок на природу. Это компактное устройство весом всего 12 кг. Двигатель двухтактный, стартер ручной, генератор однофазный. Расход топлива составляет в среднем 640 грамм на кВт/ч, а бак вмещает 2,6 литра. Эта модель также имеет регулируемую мощность, воздушное охлаждение и звукоизолированный корпус. Этот инверторный генератор способен работать до 4,5 часов непрерывно, но это зависит от нагрузки и может меняться в большую или меньшую сторону. Отзывы об этой модели положительные, в них отмечается ее надежность, экономичность и хорошее соотношение цены и качества.
Двухтактный или четырехтактный генератор
Двухтактные модели имеют более простую конструкцию, но сложнее в эксплуатации, в то время как для четырехтактных моделей все наоборот. Короче говоря, для дома лучше выбрать четырехтактный бензиновый генератор, даже если он дороже. Давайте теперь более подробно поговорим о разнице между двухтактной и четырехтактной моделью, и вы поймете, почему мы дали такую рекомендацию.
Двухтактный .
Более простая конструкция, более низкая цена. Они также отличаются тем, что являются более мощными, чем четырехтактные при той же мощности. Кажется, что это лучший выбор для дома, но это только кажется. Двухтактный бензиновый генератор работает на смеси масла и бензина, а это значит, что перед использованием их необходимо смешать и залить в бак. Такая смесь может довольно быстро прийти в негодность (10-14 дней), после чего ее уже нельзя использовать. К другим недостаткам относятся:
- Более высокий расход топлива и масла;
- Они более шумные;
- Выхлопные газы более токсичны;
- Срок службы двигателя примерно в 2 раза короче.
Поэтому двухтактные генераторы сложнее и дороже в эксплуатации и обслуживании, что компенсирует их изначально более низкую цену. "Но если они такие плохие, зачем их покупать и продавать?" – спросите вы. Причина – низкая цена. Двухтактные бензиновые генераторы предназначены для использования в качестве аварийного источника энергии, но не годятся для постоянного использования. Проще говоря, это хороший вариант для дачи, где электричество отключают несколько раз в год, но покупать более дорогую модель не хочется.
Четырехтактный
С четырехтактными все наоборот: они дороже и имеют меньшую мощность при той же производительности. Но в их случае бензин и масло заливаются отдельно, а само топливо (если оно качественное) может находиться в баке очень долго. Срок службы таких бензиновых генераторов в среднем в два раза больше, но только при условии правильного ухода. В частности, необходимо менять фильтры и соблюдать другие правила эксплуатации и обслуживания. Выше мы писали о моточасах, и чем их больше, тем реже это нужно делать.
Ошибки при эксплуатации генераторов
Рассмотрим наиболее распространенные ошибки при эксплуатации бензиновых генераторов. На самом деле, основная ошибка – это несоблюдение инструкции по эксплуатации, что приводит ко многим проблемам. Поэтому давайте проанализируем наиболее распространенные из них.
Правильная установка
Во всех инструкциях четко указано, что бензогенератор должен стоять на ровной поверхности, но этим часто пренебрегают. Если он наклонен, масло может распыляться неправильно, что приведет к быстрому износу двигателя и даже его повреждению. Конечно, это крайний случай, вероятность которого невелика, но этим простым правилом не стоит пренебрегать.
Качество топлива
Генератору требуется бензин хорошего качества – некачественное топливо негативно скажется на его работе, вызывая снижение мощности, загрязнение фильтров и выход оборудования из строя. Для двухтактных генераторов, где бензин смешивается с маслом и заливается в один бак, этот срок не должен превышать двух недель. Если генератор будет работать на холостом ходу, топливо следует слить.
К сожалению, сегодня нет никаких гарантий относительно качества топлива, даже если речь идет об АЗС известных брендов, водители не будут врать. Тем не менее, стоит почитать отзывы, попробовать самому оценить качество бензина (есть довольно простые способы сделать это).
Нагрузка
Оптимальная нагрузка на генератор находится на уровне 75-80%. Высокая нагрузка нежелательна, как и низкая. И если при высокой нагрузке все понятно, то на низкой нагрузке стоит остановиться подробнее. Если бензиновый генератор работает на холостом ходу, это может привести к засорению поршней и свечей зажигания. Поэтому не рекомендуется приобретать агрегаты со слишком большой мощностью. Например, если генератор мощностью 5 кВт будет питать только несколько лампочек и телевизор, это не только негативно скажется на сроке его службы, но и сильно ударит по вашему карману. В этом случае стоимость одного киловатта будет очень высокой.
Важность резерва мощности
Для оптимальной работы мини-электростанции нагрузка на генератор не должна превышать 80% от его номинальной мощности. Длительное использование генератора на максимальной мощности отрицательно сказывается на времени его работы (оно просто сокращается). Вот почему так важно иметь запас мощности.
При расчете мощности минигенератора важно учитывать не только то, сколько кВт составит общая мощность агрегата при работе не менее 5 минут, но и прибавить к этой цифре 10-30%. Если генератор используется в качестве резервного источника питания для дома, то запаса в 10-20% будет достаточно. Но для дизельного генератора, питающего, например, большую строительную площадку, лучше увеличить запас мощности.
В противном случае это может привести к перегрузке генератора и выходу его компонентов из строя. Если имеется большой запас мощности, это позволит домовладельцу подключить дополнительные приборы, которые не предполагалось подключать к генератору.
Почему следует учитывать коэффициент пускового тока?
Этот показатель отражает мощность электроприбора, возникающую при запуске двигателя в течение доли секунды после старта. Коэффициент пускового тока выражается в виде множителя (указывается в инструкции по эксплуатации рассматриваемого электроприбора). Он обозначается как cos φ (косинус фи). Это число, на которое увеличивается ток на долю секунды во время запуска.
Название прибора
Номинальная мощность, Вт
cos φ
Пусковая мощность, Вт