Какие двигатели применяют в генераторах

Двигатели для бензогенераторов, ремонт и обслуживание

Бензиновый генератор служит постоянным или временным источником электричества и нуждается в регулярном правильном обслуживании. Установка преобразует механическую энергию в электрическую благодаря явлению так называемой электромагнитной индукции. Она состоит из двух- или четырехтактного мотора, генератора и вспомогательных систем: стартер, топливный бак, глушитель, воздушный фильтр. Ремонт бензогенераторов может понадобиться при выходе из строя отдельных элементов, естественном износе двигателя или генератора, неправильном обслуживании.

Разновидности и особенности бензогенераторов

Бензогенераторы Honda, Yamaha, Matari, Makita, Geko, SDMO, Gesan и другие бывают рамными и переносными. Они классифицируются по 10 основным параметрам:

Двухтактный устанавливается на генераторы малой мощности, славится экономичностью, легким пуском и простой эксплуатации. Четырехтактный двигатель монтируется на установки мощностью от 1 до 15 кВА, выдерживает серьезные нагрузки и до 8 часов ежедневной бесперебойной работы. Количество оборотов ДВС для всех бензиновых станций – 3 тысячи оборотов в минуту.

Производители бензогенераторов указывают мощность в кВА, которая является максимальной, но не долгосрочной. Чтобы узнать номинальную мощность, принимают во внимание коэффициент мощности.

3) Ресурс и длительность бесперебойного функционирования

Выносливее однозначно четырехтактные моторы. Хотя ресурс зависит от используемых при изготовлении ГБЦ материалов. Например, если блок цилиндра изготовлен из алюминия, ресурс составляет порядка 500 часов. Мотор с цилиндрами из чугуна и боковыми клапанами выдерживает до 1500 часов. Если цилиндры отлиты из чугуна, клапаны расположены сверху и применяется маслоподача под давлением, ресурс – 3000 часов. Правильное обслуживание бензогенераторов и качественное топливо ощутимо увеличивают ресурс.

4) Система охлаждения (жидкостная и воздушная)

На бытовых генераторах малой мощности для охлаждения используется воздух. Жидкости, масло или вода, используются для дизель-генераторов мощностью от 5 кВт.

  • Механический стартер – надежный и неприхотливый.
  • Электростартер – удобный в использовании.
  • Автоматизированная система с контроллером.

Зависит от фазности, бывают одно- и трехфазные установки на 220 или 380 В. К первым подключаются исключительно однофазные потребители. К трехфазным электростанциям подключаются любые приборы, но к фазе разрешено подсоединять потребители суммарной мощностью не более 30% от номинальной мощности самого генератора.

7) Шумность (как правило, варьируется от 55 до 72 дБ)

Бензиновые станции работают тише дизельных, разница в уровне шума может достигать 30 Дб. Но их все равно желательно звукоизолировать с помощью дополнительного кожуха.

8) Коэффициент полезного действия

Колеблется от 0,18 до 0,24.

Согласно отечественным стандартам, частота тока должна быть 50 Гц; в Японии, США и Канаде – 60 Гц.

10) Конструктивное исполнение

Существуют синхронные и асинхронные генераторы. В последних ЭДС возбуждается за счет остаточной намагниченности, поэтому корпус закрыт и надежно защищен от влаги и пыли. В синхронных генераторах ток подается на обмотки якоря.

Преимущества и недостатки бензогенераторов

Среди основных плюсов дешевизна, конструктивная простота, компактность, легкость и долговечность. При правильном обслуживании бензогенераторов они без проблем эксплуатируются в течение 10 лет. К тому же с легкостью запускаются при сильных морозах – до -20°C. Расход топлива у бензогенераторов больше, чем у дизельных установок. А ресурс в несколько раз ниже: они редко выдерживают свыше 6000 часов работы до капитального ремонта.

Ремонт двигателей бензогенераторов и другие типичные поломки

  1. Не заводится (проблемы с запуском могут быть вызваны абсолютно разными причинами, важно убедиться в наличии искры, проверить АКБ, топливо и воздушный фильтр).
  2. Бензогенератор быстро глохнет (это может быть вызвано засорением карбюратора, нагаром, сорванной шпонкой маховика, поломкой датчика уровня масла).
  3. Сильная дымность и жор масла (налицо признаки износа поршневой, но ограничиться заменой поршня, колец и цилиндра не получится, придется заменить весь корпус мотора, ведь, по сути, он играет роль цилиндра поршневой группы; такие неисправности зачастую провоцирует загрязненный воздушный фильтр).
  4. Мотор функционирует только в определенном диапазоне оборотов (проблемы с автоматическим регулятором оборотов).
  5. Генератор не выдает электроток, хотя ДВС работает нормально (поломка в блоке АВР, нарушена целостность обмоток статора).

Обслуживание бензогенераторов

Главные причины поломки: низкокачественное топливо и масло, постоянные перегрузки. Плохой бензин образует смолистые вещества, которые забивают карбюратор и топливный фильтр. Постепенно проблема усугубляется: станция начинает работать с перебоями, глохнет и трудно заводится.

Читайте также:  Как снять поставить двигатель на ниву

Рекомендуем строго придерживаться регламента завода-изготовителя. В особенности это касается бензогенераторов Хонда, Ямаха, Макита, которые требовательны к качеству топлива.

Чтобы избежать дорогостоящего ремонта, предлагаем использовать RVS-Master. РВС восстанавливает основные показатели мотора до номинальных значений, без нарушения штатного эксплуатационного режима.

В составе есть серпентиниты, катализаторы и другие компоненты, которые сначала очищают поверхность трения, а затем формируют слой металлокерамики: атомы железа замещаются атомами магния.

Благодаря применению составов GA3, GA4, GA6 для восстановления четырехтактных двигателей бензиновых генераторов или Strock Engine для двухтактных, можно добиться снижения расхода масла и топлива, устранить вибрацию и шум, восстановить компрессию, облегчить запуск, увеличить ресурс. Вместе с ремонтным составом есть смысл применять присадку в бензин – FueleXx. Она очистит камеру сгорания, раскоксует поршневые кольца, оптимизирует процессы горения, увеличит срок службы масла и самого агрегата.

Источник

Выбираем двигатель для генератора

Давайте проведем исследование двигателей, которыми комплектуются автономные генераторы электроэнергии. Самый популярный из них – бензиновый двигатель внутреннего сгорания.

Бензиновые агрегаты бывают двух типов: двухтактные и четырехтактные. В 2-хтактном устройстве нет смазочной и газораспределительной систем. Их производство, а следовательно и цена, относительно недороги, при этом малое количество тактов способствует высокой динамике разгона. Но такая простота конструкции формирует и некоторые отрицательные характеристики:

  • при каждой заправке нужно рассчитывать процентное соотношение бензина и масла;
  • низкие экологические характеристики (токсичные выхлопы);
  • отсутствие распределительных клапанов предполагает продувку камеры внутреннего сгорания;
  • повышенный расход бензина;
  • высокий уровень шума.

По своему рабочему объему эти двигатели более мощные, чем 4-хтактные, но на практике из-за недостаточной эффективности системы продувки реальная их мощность, а также рабочий ресурс, на 50% ниже.

4-хтактные двигатели имеют все достоинства, которых не хватает 2-хтактным:

  • единовременный ввод масла в систему (далее заливается только бензин);
  • стабильная работа на холостых и низких оборотах;
  • малая токсичность выхлопных газов;
  • высокий моторесурс – от 2 до 2,5 тыс. часов.

К недостаткам 4-хтактных двигателей можно отнести большие габариты, высокую цену и малую динамику разгона. Общее достоинство бензиновых генераторов – возможность их работы при температуре ниже 20̊ С. Расход топлива для двигателя 5 кВт – 1,8 л/ч.

Дизельные электростанции производятся в двух вариантах: с шумопоглощающим кожухом и без него. Главное их различие состоит в характеристиках вырабатываемого электротока: мощности, частоте и напряжению.

Предельная мощность двигателей с воздушным охлаждением – 6 кВт. Их характеристики схожи с характеристиками бензиновых генераторов: небольшой вес и габариты, ограничения до 8 часов по времени беспрерывной работы. Но ресурс работы таких генераторов намного выше, чем бензиновых: до 4 тыс. часов. Дизельные установки стоят дорого и работают практически бесшумно. Очень чувствительны к качеству дизтоплива.

Дизельные двигатели превосходят все типы силовых установок по следующим характеристикам:

  • круглосуточная бесперебойная работа;
  • мощность до 5 кВт;
  • моторесурс до 10 тыс. часов.

Общее преимущество дизелей: отсутствие огнеопасных паров (дизельное топливо плохо испаряется в воздухе). К главным недостаткам таких двигателей можно отнести их высокую стоимость (в 3-4 раза выше бензиновых), сложности с запуском при т-ре ниже -5̊ С, значительный вес. Расход топлива для 5 кВт-ных дизелей – 1,8 л/ч.

Газовые двигатели работают при помощи поршневых ДВС, действующих по циклу Отто. Энергия, полученная от сгорания топлива, вращает вал, который соединен с альтернатором, в результате чего и вырабатывается электроток.

Весом и размерами генераторы, работающие на газе, схожи с бензиновыми, а система охлаждения в них такая же, как у дизельных двигателей. Большим достоинством мощных (свыше 6 кВт) газовых генераторов является их способность работать и на газе, и на бензине или солярке.

Преимущества газовых установок:

  • низкий по сравнению с другими типами двигателей расход топлива;
  • цена, сопоставимая с ценой дизельных электростанций аналогичной мощности;
  • диапазон мощности от 0,8 кВт до 9 кВт;
  • минимальная стоимость кВт из-за использования наиболее дешевого топлива;
  • возможность использования в качестве топлива биогаза;
  • самый высокий моторесурс (до 13 тыс. ч.);
  • минимальная вредность выхлопов.

Часто дилерские компании приписывают газовым двигателям и другие достоинства: низкий уровень шума, отсутствие вибраций, низкие эксплуатационные расходы и превосходство по рабочему ресурсу в несколько раз по сравнению с двигателями других типов. Такие смелые утверждения или неверны вовсе, или верны лишь частично, в отношении газотурбинных установок. Например, уровень шума напрямую зависит от количества оборотов и типа охлаждения двигателя.

Читайте также:  Инструкция при работе с дизельным двигателем

Кроме того, у газовых генераторов есть и существенные минусы:

  • пожароопасность горючих газов. Во время эксплуатации потребуются серьезные меры защиты от возможных утечек;
  • необходимость приобретения редукторов и баллонов под газ (+100% к цене генератора);
  • невозможность подключения к магистральной газовой линии;
  • полная замена масла каждые 100 ч. работы.

Расход газа – 1,5 кг/ч при мощности двигателя 5кВт.

Таким образом, все типы двигателей имеют и явные плюсы, и минусы. Желаем вам не ошибиться с выбором и приобрести оптимальный вариант генератора для своего дома.

Источник

Система генератор — двигатель постоянного тока

В различных станках часто требуется бесступенчатое регулирование частоты вращения привода в пределах более широких, чем те, которые может обеспечить регулирование посредством изменения магнитного потока двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. В этих случаях применяют более сложные системы электропривода.

На рис. 1 представлена схема регулируемого электропривода по системе генератор — двигатель (сокращенно Г — Д). В этой системе асинхронный двигатель АД непрерывно вращает генератор Г постоянного тока с независимым возбуждением и возбудитель В, представляющий собой маломощный генератор постоянного тока с параллельным возбуждением.

Двигатель постоянного тока Д приводит в движение рабочий орган станка. Обмотки возбуждения ОВГ генератора и ОВД двигателя питаются от возбудителя В. Изменяя реостатом 1 сопротивление цепи возбуждения генератора Г, меняют напряжение, подводимое к якорю двигателя Д, и тем самым регулируют частоту вращения двигателя. Двигатель при этом работает с полным и неизменным потоком, так как реостат 2 выведен.

При изменении напряжения U меняется частота вращения n 0 идеального холостого хода двигателя Д. Так как поток двигателя и сопротивление цепи его якоря не меняются, то угловой коэффициент b остается постоянным. Поэтому прямолинейные механические характеристики, соответствующие разным значениям U, расположены одна под другой и параллельны друг другу (рис. 2).

Рис. 1. Система генератор — двигатель постоянного тока (дпт)

Рис. 2. Механические характеристики системы генератор — двигатель постоянного тока

Они имеют больший наклон, чем характеристики такого же электродвигателя, питаемого от сети постоянного тока, так как в системе Г — Д напряжение U при неизменном токе возбуждения генератора с увеличением нагрузки снижается согласно зависимости:

где Ег и r г— соответственно э. д. с. и внутреннее сопротивление генератора.

По аналогии с асинхронными двигателями обозначим

Эта величина характеризует уменьшение частоты вращения двигателя при повышении нагрузки от нуля до номинальной. Для параллельных механических характеристик

Эта величина возрастает по мере уменьшения n0. При больших значениях sн заданные режимы резания будут значительно изменяться при случайных колебаниях нагрузки. Поэтому диапазон регулирования напряжением обычно не превышает 5:1.

С уменьшением номинальной мощности двигателей падение напряжения в них увеличивается, и механические характеристики получают больший наклон. По этой причине снижают диапазон регулирования напряжением системы Г — Д по мере уменьшения мощности (при мощностях менее 1 кВт до 3:1 или 2:1).

С уменьшением магнитного потока генератора на его напряжении в большей степени сказывается размагничивающее действие реакции его якоря. Поэтому характеристики, относящиеся к низким частотам вращения двигателя, фактически имеют больший наклон, чем механические характеристики.

Расширение диапазона регулирования достигается уменьшением магнитного потока двигателя Д посредством реостата 2 (см. рис. 1), производимым при полном потоке генератора Этому способу регулирования скорости соответствуют характеристики, расположенные выше естественной (см. рис. 2).

Общий диапазон регулирования, равный произведению диапазонов регулирования обоими способами, достигает (10 — 15) : 1. Регулирование изменением напряжения является регулированием с постоянным моментом (поскольку магнитный поток двигателя остается неизменным). Регулирование изменением магнитного потока двигателя Д является регулированием с постоянной мощностью.

Перед пуском двигателя Д реостат 2 (см. рис. 1) полностью выводят, и поток двигателя достигает наибольшего значения. Затем реостатом 1 увеличивают возбуждение генератора Г. Это вызывает повышение напряжения, и скорость двигателя Д увеличивается. Если обмотку ОВГ включить сразу на полное напряжение UB возбудителя В, то ток в ней, как во всякой цепи, обладающей индуктивностью и активным сопротивлением, будет нарастать:

где rв — сопротивление обмотки возбуждения, LB — ее индуктивность (влиянием насыщения магнитопровода пренебрегаем).

На рис. 3, а (кривая 1) представлен график зависимости тока возбуждения от времени. Ток возбуждения нарастает постепенно; скорость нарастания определяется соотношением

где Тв — электромагнитная постоянная времени обмотки возбуждения генератора; имеет размерность времени.

Читайте также:  Сколько масла заливать в двигатель golf

Рис. 3. Изменение тока возбуждения в системе Г—Д

Изменение напряжения генератора при пуске имеет примерно такой же характер, как и изменение силы тока возбуждения. Это дает возможность автоматического прямого пуска двигателя с выведенным реостатом 1 (см. рис. 1).

Нарастание тока возбуждения генератора часто ускоряют (форсируют), прикладывая в начальный момент к обмотке возбуждения напряжение, превышающее номинальное. Процесс нарастания возбуждения будет при этом протекать по кривой 2 (см. рис. 3, а). Когда сила тока в обмотке достигнет величины Iв1 равной установившейся силе тока возбуждения при номинальном напряжении, напряжение на обмотке возбуждения уменьшают до номинального. Время нарастания тока возбуждения до номинального уменьшается.

Для форсирования возбуждения генератора напряжение возбудителя В (см. рис. 1) выбирают в 2—3 раза превышающим номинальное напряжение обмотки возбуждения генератора и вводят в схему добавочный резистор 4. Замыкая на время пуска этот резистор накоротко контактом 5, на обмотку возбуждения подают повышенное напряжение.

Система генератор — двигатель позволяет осуществить торможение с рекуперацией. Для торможения необходимо, чтобы ток в якоре изменил свое направление. Момент при этом также изменит знак и вместо движущего станет тормозным. Торможение возникает при увеличении магнитного потока электродвигателя реостатом 2 или при уменьшении напряжения генератора реостатом 1. В обоих случаях э. д. с. Е двигателя становится выше напряжения U генератора. При этом двигатель Д работает в генераторном режиме и приводится во вращение кинетической энергией движущихся масс, а генератор Г работает в двигательном режиме, вращая со сверхсинхронной скоростью машину АД, которая при этом переходит в режим генератора и отдает энергию в сеть.

Торможение с рекуперацией можно осуществить и без воздействия на реостаты 1 и 2. Можно просто разомкнуть цепь возбуждения генератора (например, переключателем 3). При этом ток в замкнутой цепи, состоящей из обмотки возбуждения генератора и резистора 6, будет постепенно уменьшаться

где R — сопротивление резистора 6.

График, соответствующий этому уравнению, приведен на рис. 3, б. Постепенное уменьшение тока возбуждения генератора в данном случае равносильно увеличению сопротивления реостата 1 (см. рис.1) и вызывает рекуперативное торможение. В данной схеме резистор 6, включенный параллельно обмотке возбуждения генератора, является разрядным. Он предохраняет изоляцию обмотки возбуждения от пробоя в случае внезапного аварийного обрыва цепи возбуждения.

При обрыве цепи возбуждения магнитный поток машины резко уменьшается, наводит в витках обмотки возбуждения э. д. с. самоиндукции настолько большую, что она может вызвать пробой изоляции обмотки. Разрядный резистор 6 создает контур, в котором э. д. с. самоиндукции обмотки возбуждения вызывает ток, замедляющий уменьшение магнитного потока.

Падение напряжения на разрядном резисторе равно напряжению на обмотке возбуждения. Чем меньше величина разрядного сопротивления, тем меньше будет напряжение на обмотке возбуждения при разрыве цепи. Вместе с тем при уменьшении величины сопротивления разрядного резистора возрастают непрерывно протекающий по нему в нормальном режиме ток и потери в нем. При выборе величины разрядного сопротивления должны быть учтены оба указанных положения.

После отключения обмотки возбуждения генератора на его зажимах вследствие остаточного магнетизма сохраняется некоторое небольшое напряжение. Оно может вызвать медленное вращение двигателя с так называемой ползучей скоростью. Для устранения этого явления обмотку возбуждения генератора после отключения от возбудителя присоединяют к зажимам генератора так, чтобы напряжение от остаточного магнетизма вызвало в обмотке возбуждения генератора размагничивающий ток.

Для реверса электродвигателя Д меняют направление тока в обмотке возбуждения ОВГ генератора Г посредством переключателя 3 (или иного аналогичного устройства). Вследствие значительной индуктивности обмотки ток возбуждения при этом постепенно уменьшается, меняет направление, а затем постепенно нарастает.

Процессы пуска, торможения и реверса двигателя в рассматриваемой системе отличаются высокой экономичностью, так как их осуществляют без применения реостатов, включенных в цепь якоря. Двигатель пускают и тормозят с помощью легкой и компактной аппаратуры, управляющей лишь небольшими токами возбуждения. Поэтому данную систему «генератор — двигатель постоянного тока» целесообразно использовать для работы с частыми пусками, торможениями и реверсами.

Основными недостатками системы генератор — двигатель постоянного тока являются относительно низкий коэффициент полезного действия, высокая стоимость и громоздкосгь, определяемые наличием в системе большого числа электрических машин. Стоимость системы превышает стоимость одного короткозамкнутого асинхронного двигателя такой же мощности в 8 — 10 раз. Кроме того, такая система электропривода требует много места.

Источник

Adblock
detector