В крупных городах перебои с подачей электроэнергии происходят редко. А вот при подключении по временной схеме, например на стройке, все гораздо хуже — далеко не всегда есть возможность протянуть кабель. Примерно так же обстоит дело и с загородными объектами. Что делать в таких случаях? Ответ очевиден — нужна своя собственная микроэлектростанция — автономная электрогенераторная установка.

 

ВЫБОР

При выборе генератора решающими являются два фактора: для каких работ вы собираетесь ее использовать и какова требуемая мощность?

Выбор установки какого-либо типа, в том числе выбор двигателя, зависит от того, будет она служить основным источником энергии для объекта, не подключенного к сети, или же резервным на случай аварийного отключения. В первом варианте определяющими факторами являются большой ресурс и экономичность двигателя.

У бензиновых моторов меньше вес и стоимость, поэтому для передвижных агрегатов до 10 кВт используют именно их. Такие мини-электростанции наиболее востребованы на стройках, для автономного электроснабжения торговых точек и других коммерческих применений. Дизели же чаще используют для более мощных стационарных мини-электростанций.

О тдельный тип — портативные, переносные  бензогенераторы . Их удобно взять с собой в дорогу, отправляясь в места, где нет централизованного электроснабжения. Это максимально легкие (10–20 кг) агрегаты мощностью менее 2 кВт, пригодные к транспортировке в легковом автомобиле, общественном транспорте, а то и в рюкзаке геолога или туриста. Агрегаты смонтированы максимально компактно и размещены в закрытом пластиковом корпусе (за характерную форму корпуса такие модели часто называют «чемоданчиками»). В целях экономии веса двигатель у них, разумеется, бензиновый, с воздушным охлаждением, иногда даже двухтактный. Генератор однофазный, зато почти всегда, кроме 220 В, имеется выход 12 В постоянного тока для зарядки аккумуляторов, в том числе автомобильных.

 

МОЩНОСТЬ.

Вопрос о требуемой мощности электростанции тоже не так прост, как кажется. Просуммировать паспортную мощность подключаемых потребителей недостаточно. Например, двухкиловаттный генератор может питать либо электрочайник мощностью 2 кВт, либо пылесос на 1 кВт, либо холодильник на 300 Вт.

Почему такой разброс? Дело в том, что сопротивление нагрузки — составная величина, она складывается из активного, омического, и реактивного, связанного емкостью и индуктивностью прибора. Для лампы накаливания, электрочайника и других нагревательных приборов реактивным сопротивлением по сравнению с активным можно пренебречь, а вот обмотки электродвигателя с их высокой индуктивностью дают значительную разность фаз.

И это еще не все. При пуске электромотор потребляет ток в несколько раз больший, чем в установившемся режиме работы. Причем если ротору ничего не мешает начать вращаться (пылесос, вентилятор, электродрель), то скачок тока небольшой и непродолжительный. Если же двигатель сразу встречает сопротивление (насос, лебедка), то пусковой ток достигает больших значений и способен превысить номинальный в десятки раз.

 

СИНХРОННЫЙ ИЛИ АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР

Кроме типа двигателя, в описании мини-электростанций обычно указывают тип генератора. Он может быть синхронным либо асинхронным.

Это означает, что в первом случае частота вращения магнитного поля статора равна частоте вращения ротора, то есть сдвиг фаз между ними постоянный. Во втором случае, в асинхронном генераторе, сдвиг фаз между ротором и статором меняется.

В синхронном генераторе ротор выполнен в виде электромагнита. Величину выходного напряжение синхронного генератора контролируют за счет изменения магнитного поля ротора. Обычно это делает блок автоматической регулировки напряжения (AVR), благодаря чему обеспечивается высокая стабильность выходного напряжения.

Синхронный генератор способен кратковременно выдавать ток в три-четыре раза выше номинального. Такие генераторы оптимальны для подключения оборудования с высокими стартовыми токами: электроинструменты, насосы, компрессоры и прочие электродвигатели, а также сварочные аппараты. Однако при длительном превышении допустимой нагрузки возможен перегрев и выход из строя обмотки ротора.

Асинхронный генератор представляет собой асинхронный двигатель, работающий в режиме торможения. Вращающееся магнитное поле, создаваемое вспомогательной обмоткой статора, индуцирует на роторе магнитное поле, которое, вращаясь вместе с ротором, наводит ЭДС в рабочей обмотке статора. При этом на ротор ток извне не подводится, благодаря чему генераторы асинхронного типа имеют малую чувствительность к короткому замыканию и высокую степень защиты от внешних воздействий.

Но есть и существенный недостаток: при такой конструкции вращающееся магнитное поле ротора не поддается регулировке, поэтому частота и напряжение на выходе генератора зависят от частоты вращения ротора, а следовательно, от стабильности работы двигателя. Так что асинхронный генератор можно использовать только с приборами, не имеющими высоких стартовых токов и устойчивыми к перепадам напряжения.

Иногда говорят, что в данном аппарате применен инверторный генератор. Это не совсем корректное выражение. Правильнее говорить «генератор с инверторным формирователем выходного напряжения». В таких установках ток, полученный от генератора (синхронного или асинхронного типа), подается на электронный модуль (собственно инвертор), который преобразует его в нужную синусоиду со стабильными параметрами.

 

КОЛИЧЕСТВО ФАЗ

Название вытекает из назначения — питать соответствующих потребителей. При этом к однофазным генераторам, вырабатывающим переменный ток напряжением 220 В и частотой 50 Гц, можно подключать только однофазные нагрузки, тогда как к трехфазным (380/220 В, 50 Гц) — и те и другие.

С однофазными генераторами все понятно: главное — правильно «посчитать» всех своих потребителей, учесть возможные проблемы (например, высокие пусковые токи) и выбрать агрегат с соответствующей реальной выходной мощностью. При подключении к трехфазным генераторам трехфазных же нагрузок ситуация аналогичная. А вот при подключении к трехфазным генераторам однофазных потребителей возникает проблема, именуемая перекосом фаз, без перегрузки возможно снять мощность не более чем 33 % от полной. Это верно для синхронных генераторов, асинхронные же «переваривают» больший перекос, порядка 70–80 %.

 

СВАРОЧНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Это отдельный класс оборудования — генераторы, совмещенные со сварочными аппаратами. Используются в основном для выездных сварочных работ. Преимущества очевидны: варить можно в любом месте, не приходится решать проблемы совместимости генератора и сварочного аппарата, об этом позаботился производитель. К тому же у сварочного генератора «время развертывания» намного меньше, что порой важно для работы «на выезде»: выкатил, подключил провода с клеммой массы и электрододержателем — и можно начинать работу.

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Ежедневное и периодическое обслуживание занимает обычно буквально несколько минут, но оно необходимо для обеспечения длительной и безотказной работы генератора и предотвращения его преждевременного выхода из строя.

Перед каждым запуском следует проводить общий осмотр электростанции  на предмет потеков топлива и масла, а также проверять уровень масла с помощью щупа. При доливке следует использовать ту же марку, что была залита ранее. Несмотря на то, что практически всегда двигатели в генераторах оборудованы системой автоматической остановки в случае снижения уровня масла ниже безопасного, периодический контроль нужен, чтобы избежать неожиданного остановки двигателя генератора во время работы. Периодичность остальных видов обслуживания зависит от особенностей и частоты эксплуатации генератора. Обычно после 2-5 первых часов работы масло в двигателе заменяют, в дальнейшем масло в двигателе меняется через каждые 50 часов работы.

Для облегчения контроля, большинство генераторов оборудованы счетчиком моточасов.

Ресурс двигателя зависит в первую очередь от трех основных составляющих: качества воздуха, масла и топлива. Время от времени необходимо снимать и очищать воздушный фильтр (при работе в запыленных условиях — чаще, чем рекомендовано инструкцией). Если фильтр поролоновый, его достаточно продуть, бумажный фильтр при сильном загрязнении требует замены, хотя и его можно продувать несколько раз.

Следующая часто проводимая операция — замена масла. Замену нужно производить на прогретом двигателе, так сливается больше. Что касается выбора масла, то здесь рекомендация однозначная — использовать специальное масло для четырехтактных двигателей воздушного охлаждения, рекомендованное к применению в двигателях садовой техники. Почему именно такое, а не какое-нибудь «автомобильное» моторное? Потому, что у двигателя с воздушным охлаждением рабочая температура значительно выше, и масло работает в более экстремальных условиях, чем в моторе автомобиля.

На масле лучше не экономить — это однозначно. Для генератора мощностью от 2 до 10 кВт на одну замену требуется от 0,6 до 1,5 л масла — при таком количестве затраты даже на дорогую специализированную «синтетику», предназначенную именно для моторов воздушного охлаждения, будут не так уж велики.

При выборе топлива также надо учитывать особенности работы мотора. Любое топливо при длительном хранении портится, так что «старыми запасами» лучше не пользоваться. Современные бензиновые двигатели работают на бензине с октановым числом 92 и выше, но рекомендуется именно 92-й, в нем меньше присадок. Двухтактные моторы используют смесь бензина и специального масла (для двухтактных двигателей воздушного охлаждения), причем приготовленную топливную смесь нельзя хранить более месяца, потому что масло, за это время, практически разлагается в топливе и двигатель работает «на сухую».

Дизельное топливо бывает «летнее» и «зимнее», продается на АЗС в зависимости от сезона. «Летняя» солярка зимой просто замерзнет, не дойдя до двигателя.

К другим, реже выполняемым, но не менее необходимым, операциям относятся проверка, очистка и регулировка зазора свечи зажигания, очистка либо замена топливного фильтра (если он есть), очистка топливного бака, проверка и при необходимости замена топливных шлангов, а также регулировка зазоров в клапанном механизме. Ну и, разумеется, технику нужно содержать в чистоте, периодически очищая ее от пыли и грязи.

 

БЕЗОПАСНОСТЬ.

Для длительной и безопасной работы с генератором следует соблюдать еще ряд условий, в зависимости от особенностей эксплуатации. В первую очередь работающая установка должна быть заземлена. Для этого на корпусе предусмотрен отдельный выход, чаще всего шпилька с гайкой. Комплект для заземления к установке не прилагается, но сделать его несложно: при отсутствии штатной системы заземления на ее роль сгодится Г- или Т-образный металлический штырь (лучше медный или латунный), забитый в землю и соединенный с шпилькой медным проводом.

Перед началом работы генератору необходимо дать прогреться — поработать несколько минут на холостом ходу. Это продлит ресурс двигателя. Не менее важно, прежде чем глушить двигатель, дать поработать мотору «на холостых» 1-2 минуты после окончания работ.

В зимнее время при работе на улице или в неотапливаемом помещении нельзя подолгу эксплуатировать станцию без нагрузки, так как в этом случае двигатель не сможет выйти на штатный тепловой режим и будет работать в «непрогретом» состоянии. При установке генератора в помещении нужно обеспечить вентиляцию либо выброс отработанных газов на улицу.

Дифференциальная защита от утечек тока. Назначение — повышение безопасности работы с генератором. Дело в том, что виновником большинства травм выступает ток, проходящий между фазой и землей. Пример: человек стоит на раме генератора и дотрагивается до неизолированного провода. Обычный автомат в такой ситуации не срабатывает — слишком мала нагрузка, а вот дифференциальная защита обязательно разомкнет силовую цепь.

Перед длительным хранением (месяц и более) не забудьте слить топливо из бака, а также карбюратора или топливного насоса (в случае дизельной установки).