Вибір генератора залежить від багатьох параметрів. Основні з них: ціна, потужність електрогенератора, яка залежить від сумарної потужності навантаження і її типу, тип двигуна генератора або палива.
Електростанція складається з двигуна і генератора, які кріпляться до сталевої рами або до станини за допомогою амортизаторів. Двигун і генератор знаходяться на одному валу. Двигуни можуть бути різних типів - бензинові, дизельні, газові. Генератори можуть бути синхронними і асинхронними. Генератор може бути оснащений системами: запуску, стабілізації частоти обертання, змащення, охолодження, подачі повітря і вихлопу. Запуск двигуна електростанції може бути ручний (шнуром), за допомогою електростартера (ключ або кнопка), автоматичним. Часто в електростанціях малої потужності зустрічаються комбіновані варіанти - електростартер і ручний запуск.
Навантаження (електроприлад, який підключається до генератора) володіє двома складовими - активної і реактивної.
Активне навантаження. Вся споживана енергія перетворюється в тепло (чайники, праски, лампи розжарювання, електроплити, обігрівачі тощо).
Реактивна навантаження. Реактивна складова з'являється у всіх інших приладів, які мають у своїй конструкції котушки індуктивності (двигуни) і / або конденсатори. Приклади навантаження володіє реактивної складової - холодильник, дриль, кондиціонер, мікрохвильова піч і т.п. У таких навантаженнях частина енергії перетворюється в тепло (активна складова), а частина витрачається на створення електромагнітних полів (реактивна складова).
При запуску двигуна короткочасно виникають пускові струми. Пусковий струм виникає на дуже короткий проміжок часу, частки секунди, але може в кілька разів перевищувати номінальне значення. У різних приладах пускові струми можуть досягати значень в 2¸9 раз вище номінального. Найважчий запуск у заглибних насосів. У насосу немає фази холостого ходу. Значення пускових струмів у заглибних насосів досягає 7¸9-кратного піку від заявленого в паспорті номінального струму. На жаль, пусковий струм неможливо виміряти звичайними побутовими приладами. Побутові вимірювальні прилади занадто інерційні і не встигають відреагувати на дуже короткочасний сплеск пускового струму. Багато виробників не вказують цей параметр в своїх специфікаціях, тому доводиться користуватися орієнтовними значеннями. Можна скористатися даними в наведеній нижче таблиці, але краще все-таки уточнювати цей параметр у виробника або у дилера займається просуванням товару.
Коефіцієнти пускових струмів, які необхідно враховувати при підключенні приладів:
Дані, наведені в таблиці, є усередненими і не відображають реальної ситуації кожного конкретного випадку.
Бензинові двигуни. Забезпечують легкий запуск навіть при низьких температурах, дешевше дизельних, використовуються для короткочасного включення.
Двигуни в бензинових генераторних установках бувають 2-х і 4-х тактних.
2-х тактний. Застосовуються для малопотужних і малогабаритних генераторних установок. У них бензин перемішується з маслом. Напрацювання на відмову не більше 500 годин. Безперервна щоденна робота не більше 6 годин на добу. Застосовуються для заміських поїздок на природу або для невеликого дачного ділянки.
4-х тактний. Застосовуються для тривалої роботи, близько 8-ої години на добу. Мають високий запас міцності, напрацювання на відмову 3 - 4 000 годин.
Дизельні двигуни мають більший моторесурс, ніж бензинові, менша витрата палива, більш тривалий період роботи на відмову, високу початкову вартість, і використовуються в основному в якості постійного джерела електроенергії.
Газові двигуни. Вважається, що вони більш економічні, ніж бензинові або дизельні. Тобто 1 кВт електроенергії на виході генератора обходиться дешевше, ніж в дизельних або бензинових електростанціях. Крім того, у цих генераторних установок підвищений ресурс напрацювання на відмову. Найслабше місце у всіх генераторних установках - це двигун. Безпосередньо генератор має більший ресурс, ніж двигун, який його обертає.
Який генератор вибрати: дизельний генератор або бензогенератор?
Для відповіді на це питання необхідно зрозуміти, з якою метою купується генератор. Якщо генератор необхідний як аварійне джерело на невеликі проміжки часу в період відключення постійної подачі електроенергії, то більш доцільним було б звернути увагу на бензогенератор. Якщо ж покупець має на меті використовувати генератор в якості постійного безперебійного джерела електроенергії протягом тривалого часу - є сенс звернути увагу на дизельні генератори, незважаючи на їх, більш високу початкову вартість. Генератор, що працює на бензиновому паливі, істотно дешевше дизельної модифікації. Однак, витрати на паливо і технічне обслуговування генератора, який функціонує на бензині, на порядок вище, ніж у дизельного генератора.
Генератори бувають синхронними і асинхронними, однофазними і трифазними.
Синхронний генератор. Більш висока якість електроенергії, ніж у асинхронних. Здатні витримувати 3-х кратні короткочасні перевантаження. Рекомендований для харчування реактивних навантажень з високими пусковими струмами.
Асинхронний генератор. Погано переносить пікові перевантаження. Низька вартість у порівнянні з дизельними. Стійкість до короткого замикання. Рекомендований для харчування активних навантажень (лампи розжарювання, електроплити, теплотехніка і Т.п..). При підключенні реактивного навантаження (електродвигуни) необхідний запас по потужності в 3-4 рази. Перевантаження генератора чревата виходом з ладу.
Інверторні генератори. Конструктивно схожий на асинхронний генератор і має електронний регулятор напруги.
Існують генераторні установки, в який вбудований зварювальний апарат. Генераторні установки такого типу дозволяють заощадити на придбанні окремого зварювального апарату.
Ступінь захисту позначається двома буквами IP і двома цифрами. Перша позначає ступінь захисту від проникнення твердих механічних предметів, друга - від впливу рідини.
Перед тим як вибирати генератор, необхідно визначити, для яких цілей він необхідний. Тобто визначити яке навантаження ви будете до нього підключати.
З розрахунком потужності генератора для активних навантажень все відносно просто. Якщо ваша навантаження 10 лампочок розжарювання по 100 Вт, то потужність генератора повинна бути 1 кВт.
При розрахунку потужності для реактивного навантаження користуються мірою реактивності званої cos φ.
Приклад: cos φ дорівнює (вказано в паспорті приладу) 0,8 - це означає, що 80% споживаної енергії - активна, 20% - реактивна.
У паспорті приладу або на табличці зазвичай вказують «теплову» споживану потужність і cos φ. Для розрахунку повної потужності необхідно зазначену активну потужність розділити на cos φ.
Приклад: на дрилі вказано Р = 600 Вт, cos φ = 0,8. При розрахунку використовують формулу Р / cos φ. Повна потужність розраховується: 600 / 0,8 = потужність 750 Вт.
Для більш точного розрахунку необхідно враховувати і cos φ самого генератора. Якщо він дорівнює 0,85, то необхідно повну розрахункову потужність приладу розділити на cos φ генератора.
Приклад: 750 / 0,85 = 882 Вт. Тобто для нормальної роботи дрилі з характеристиками Р = 600 Вт, cos φ = 0,8 і генераторі з характеристикою cos φ = 0,85, мінімальна потужність генератора повинна складати 880 Вт. або 0,88 кВт.
На цьому, здавалося б, можна і зупинитися у виборі генератора, але необхідно враховувати ще один параметр - пусковий струм. Двигун в момент включення споживає енергії в кілька разів більше, ніж в номінальному робочому режимі. Якщо не враховувати цей параметр, то ваш генератор може в кращому разі не запуститися, а в гіршому - вийти з ладу. Для розрахунку потужності генератора для запуску дрилі необхідно розраховану вище потужність помножити на коефіцієнт рівний 3. Приклад: 880 Вт * 3,5 = 3080 Вт.
Отже, ми розрахували потужність генератора необхідного для роботи нашої дрилі. Результати вийшли невтішними. Для роботи дриля потужністю 600 Вт потрібно генератор потужністю 2,5 - 3 кВт.
У випадку з дрилем, яку необхідно періодично включати і вимикати, не рекомендується підключати додаткове навантаження на час її роботи. У разі якщо використовується реактивна навантаження, яка працює в тривалому режимі без відключення, то після запуску двигуна і виходу його на номінальний режим (пускові струми утворюються на частки секунди) можна сміливо використовувати вільну потужність генератора для підключення активного навантаження.
Приклад: генератор 2,5 кВт живить освітлення в будинку і на ділянці - 10 лампочок розжарювання по 100 Вт. Вам необхідно запустити бетонозмішувач номінальною потужністю 0,7 кВт. Вільна потужність генератора в працюючому стані з підключеним навантаженням (освітленням) становить 1,5 кВт. Для запуску бетонозмішувача потрібно 2,6 кВт. Тому для нормальної роботи навантаження і генератора, необхідно відключити всю навантаження (освітлення), запустити бетонозмішувач, і після цього включити освітлювальні прилади. Якщо встановити генератор потужністю 4 кВт, то бетонозмішувач можна запускати і при включеному освітленні.
Можливе підключення приладів до генератора декількома способами.
1. Економічний спосіб. Прилади підключаються до генератора послідовно. Спочатку найпотужніший реактивний, потім в порядку спадання послідовності інші реактивні навантаження, і після цього активні навантаження. Цей спосіб дозволить оптимізувати обрану потужність генератора.
2. неекономічний спосіб. Коли ви включаєте одночасно кілька реактивних навантажень. В такому випадку вам необхідно підсумувати всі реактивні навантаження з урахуванням їх пускових струмів.
При одночасному запуску всіх приладів необхідний генератор потужністю не менше 26 кВт. Розраховується вона таким чином: сумарна пускова потужність Р = 23,54, при одночасному підключенні помножена на коефіцієнт запасу 1,10. Розрахункова потужність генератора дорівнює 23,54х1,1 = 26 кВт.
Якби Ви були обмежені в засобах або Вам необхідно було б розрахувати дипломну роботу, то Ви повинні були б вибрати генератор потужністю не менше 26 кВт. Але, в реальності одночасний запуск всіх навантажень відбувається дуже рідко. Тому потужність генератора розраховується іншим способом.
При послідовному запуску потужність генератора розраховується за формулою: (прилад з максимальним пусковим струмом) кондиціонер, пускова потужність 15,75 кВт + холодильник, іменний. потужність 0,63 + бетонозмішувач, іменний. потужність 0,94 кВт + обігрівач 2,0 кВт + лампочки 0,6 кВт = 19,94 кВт. х коефіцієнт запасу 1,10 = 21,91 кВт.
У наведеному прикладі різниця становить 4 кВт, а це вже економія в ціні придбаного генератора.
Наведеним алгоритмом розрахунку можна користуватися в найпростіших випадках. У випадках, коли багато різнорідних навантажень - необхідно звертатися до спеціалізованих підприємств, які виконують роботи з розрахунку і підключенню навантаження.
Якщо Ви хочете розрахувати потужність генератора, але навантаження ще не вибрана, Ви можете скористатися довідковою таблицею:
Насос високого тиску
Електроінструмент, бензоінструмент, ручний і акумуляторний інструмент в Ростові.