Что такое инверторный генератор, преимущества и отличия

15.12.2021

Инверторные генераторы – это автономные компактные электростанции, которые преобразуют энергию природного топлива в электрический переменный ток высокого качества с частотой 50 Гц и стабильным напряжением 220 В.

Рисунок 1. Принцип преобразования энергии в электрогенераторах инверторного типа

Бензиновые, дизельные и газовые генераторы инверторного типа служат резервными источниками бесперебойного питания домашней электросети, сопровождают нас в поездках на природу, выручают в гараже и на строительной площадке. Ток раздаётся через встроенные розетки.

Чем инверторный генератор отличается от обычного

Инверторные станции самые экономные и тихие. В них выходная частота тока не зависит от оборотов двигателя, и под малой нагрузкой они работают на холостых оборотах, сокращая расход топлива. 

Из недостатков – высокая цена и ограниченная емкость аккумуляторного блока, что не позволяет инвертору развивать мощность, достаточную для долгосрочного питания дома. В таких случаях выбирают обычные бензиновые электрогенераторы, а инверторные удобны для выездных работ и аварийного энергоснабжения. Они компактны и сравнительно легки благодаря полупроводниковым платам, которые в классических альтернаторах представлены громоздкими электромеханическими схемами.

Главное преимущество инверторных электростанций – качественный ток!

В обычных генераторах напряжение и форма сигнала зависят от множества факторов (вид нагрузки, особенности топлива). Чтобы обеспечить высокое качество тока, двигатель обычного агрегата должен работать на максимуме. При снижении нагрузки на сеть энергоноситель продолжает расходоваться и в холостом режиме. Инверторный электрогенератор выдаёт напряжение, как в сети, не расходуя лишнего топлива. Вот так выглядит электричество в обычной розетке:

Рисунок 2. Сигнал на экране кинескопного осциллографа

Форма сигнала – ровная гладкая синусоида без наложения гармоник (посторонних и случайных сигналов).

Большое число гармоник неприемлемо для бытового потребителя.

Таблица 1. Сравнение сигналов генераторов, наиболее соответствующих сигналу сети

Пока ни один электрогенератор не может сравниться с настоящим инверторным по качеству вырабатываемого напряжения в розетке.

Какой выбрать электрогенератор - инверторный или обычный?

 Полноценный выбор подходящего генератора распадается на этапы:

1. Классический или инверторный

Для больших социальных объектов, где необходимо поддерживать полноценный уровень жизнеобеспечения (школы, детские дома, санатории, больницы и дома престарелых), больше подойдут обычные стационарные и менее дорогие генераторы, чем их инверторные аналоги со сходными параметрами мощности. В обслуживании классика дороже, потому что потребляет больше топлива, независимо от нагрузки. Но в крупных учреждениях, как и на производствах непрерывного цикла, нагрузка на сеть стабильно высокая, и бензин не расходуется вхолостую. Свет отключают ненадолго – опять экономия.

Хозяева небольших объектов с централизованным энергоснабжением выбирают инверторный вариант. Расходы на покупку и обслуживание подобных генераторов оправдываются целями:

• комфорта – загородные дома с постоянным проживанием;
• патронажной медицины – родильные отделения;
• коммерции – мастерские, мини-отели, придорожные и пляжные кафе.

Почему в линейке инверторных генераторов присутствует акцент на локальности помещения и готовности к расходам? Поддержание неизменных характеристик переменного тока заложено в самом принципе инверторного преобразования электроэнергии, отсюда свобода выбора в подключении приборов с разным типом двигателей:

• асинхронными (гидронасос, холодильник, стиральная машина, вентилятор, проигрыватель);
• шаговыми (TV-тюнер, компьютер, оргтехника);
• коллекторными (характеризуются повышенной частотой вращения): электроинструмент, миксер, кофемолка, пылесос, электроплита.

Всё это будет работать на инверторных моделях. 

Теперь о ценах. Чем больше жизненно важных приборов со смешанной нагрузкой должны работать одновременно, тем мощнее и дороже будет генератор, и вот почему. В правильном инверторе карбюратор, который открывает и закрывает заслонку подачи топлива, не поддерживает постоянные обороты, как в обычных моделях. Его задача увеличивать либо уменьшать обороты, в зависимости от нагрузки: оборот увеличил напряжение – увеличилась суммарная мощность вырабатываемого тока, а уже инверторная плата из этого хаоса, разброда и шатания номинала напряжения превращает его в наши нормальные привычные 220 вольт – это сильно упрощает работу автономной сети со смешанной нагрузкой. Поэтому и стоят такие модели дорого.

2. В линейке инверторных моделей выбор усложняется

• дешевый или надежный;
• из надёжных – мобильный «кубик» или «настоящий инверторный генератор»;
• стартер или ручной запуск (для дизельных моделей вопрос немаловажный).

В чём польза эконом-варианта? В загородном доме обязательно должен быть источник длительной энергетической автономности. Зимой при обильных снегопадах или сильном урагане часто обесточиваются целые поселки, и наличие в доступе электрогенератора позволит семье комфортно жить на время ремонтно-восстановительных работ. Китайские генераторы идеально подходят по цене для этих случаев.

Существуют общие особенности инверторных генераторов, независимо от типа топлива:

• Они компактные и легкие, следовательно, мобильны. Позволяют загрузить их в багажник машины и доставить в любую точку.
• Это автономный источник бесперебойного электропитания, что обеспечивает полноценную работу электроприборов на местности, удалённой от стационарной электросети.
• Это качественный переменный ток с минимальным отклонением характеристик в пределах 2,5 % от нормы (50 Гц/220 В), что важно для приборов, чувствительных к помехам сигнала и перепадам напряжения.

Из широкого круга покупателей, заинтересованных в приобретении инверторов, выделим еще 2 группы:

1. Те, кому важна только мобильность агрегата с беспроблемным переменным током:

• кто ценит комфорт на природе: рыбаки, туристы, охотники, дачники;
• кто по долгу службы связан с разъездами: спасатели, метеорологи, археологи, строители, фермеры, мастера сервисного обслуживания, агитационные бригады, выездные аттракционы и концерты.

Электрогенератор понадобится для подзарядки телефонов и ноутбуков, освещения, музыкального фона, для питания морозилки, гриля, электрочайника и кофе-машины.

2. Те, кому важна безотказность работы электронных приборов, как в полевых условиях, так и в учреждениях со слабой электросетью:

• бригады скорой помощи;
• передвижные рентген кабинеты;
• отделения реанимации;
• исследовательские лаборатории;
• офисы.

3. Стоимость генератора или стоимость подключенного оборудования

Внезапные отключения, постоянные прыжки и отклонения в посаженой сети быстро убивают дорогую электронику. Генераторы не рассчитаны на параллельное подключение к магистральной разводке. Если свет пропал, запуск автономки не происходит мгновенно. Дешевые модели запускают вручную. Встроенная функция автоматического переключения в более дорогих моделях реализуется без участия владельца. Дополнительное оснащение генераторов повышает цену аппарата, но сокращает расходы на эксплуатацию. Наиболее востребованы:

• Источник бесперебойного питания (UPS) – при скачках напряжения реагирует быстро, но не мгновенно.
• Блок автоматического запуска (ABP) – устанавливается на дизельные и бензогенераторы, которые вырабатывают однофазный и 3-фазный ток. Каждый ABP разрабатывается под определенную модель генератора.
• Трансформатор (стабилизатор напряжения) – работает в непрерывном режиме. Ответственная электроника, у которой нет собственных блоков питания, хорошо питается с помощью вот такого преобразователя.

Если вы подключаете компьютер или любую технику со своим собственным импульсным блоком питания, синусоида не искажается. Форма сигнала важна, когда вы подключаете двигатель:

• коллекторный (дрель);
• асинхронный (холодильник).

Как любые приводы, они чувствуют искажения сигнала, и, если это не плавная синусоида, а прерывистый ступенчатый сигнал, то происходят большие потери мощности на нагрев:

• моторы греются сильнее;
• возникают локальные перегревы;
• инструмент и приводы живут меньше;
• электроника подводит.

Бывают газовые котлы, очень чувствительные к форме напряжения. Именно поэтому покупатели инверторных электрогенераторов докупают и дорогой стабилизатор с двойным преобразованием.

4. Выбор топлива

Долговечные дизеля стоят дорого, но при своевременном техническом обслуживании сохраняют высокий моторесурс. Для периодического и непредсказуемого использования специалисты однозначно советуют бензин. Магистральный газ обходится недорого, но следует учитывать расходы организационного этапа.

5. Наличие в продаже подходящей модели

Экстремальные погодные условия длятся не более 14 дней в году, но именно в это время вырастает спрос на резервные генераторы. Предложения магазинов катастрофически сокращаются или вовсе исчезают, поэтому покупка генератора – дело обдуманное и заблаговременное.

Основные критерии выбора инверторного генератора – мощность и производитель.

Перед обращением к менеджеру определите суммарную мощность нагрузки на электросеть самостоятельно. Прикиньте, сколько киловатт потребуется на освещение, работу силового оборудования и бытовых электроприборов, включая электронику. Это поможет:

1. определиться с мощностью генератора;
2. задать правильные вопросы;
3. рационально осмыслить потребности в электроэнергии;
4. сэкономить при выборе модели.

Самое простое – посчитать количество розеток, лампочек, силовых установок и бытовой техники, определить их мощности по отдельности и в сумме. Номинальная мощность (Рн) каждого прибора указана в его техническом паспорте, ориентировочные значения для розеток – 0,1 кВт, для лампочек – 0,4 кВт.

Обратите внимание: пусковые токи глубинного насоса, холодильника, микроволновки и кофеварки превышают номинальные в несколько раз, генератор же может кратковременно выдать 1,5 номинала (постоянного режима мощности двигателя).

Уточните, присутствует ли в модели функция защиты от скачков напряжения и автоматического отключения вследствие перегрузки. Задавайте вопросы на форумах специалистов и покупайте инверторный генератор с оптимальным соотношением цены, качества и функциональности. Далее эксплуатируйте разумно, вовремя обслуживайте и делитесь опытом с нами.