Андрей Кашкаров - Автономное электроснабжение частного дома своими руками

Электрогенератор

Этот блок (другое его название – альтернатор) вырабатывает электрический ток. В зависимости от типа электрогенератора электростанция лучше справляется с теми или иными задачами. С точки зрения классификации, генераторы бывают синхронными и асинхронными.

Синхронный генератор конструктивно сложнее: к примеру, у него на роторе находятся катушки индуктивности.

Асинхронный генератор устроен гораздо проще: его ротор напоминает обычный маховик. Как следствие, такой генератор защищен от попадания влаги и грязи (имеет

«закрытую» конструкцию). Синхронный и асинхронный генераторы отличаются своими возможностями.

Синхронный генератор

Синхронные генераторы – менее точны, но, тем не менее, они пригодны для аварийного электропитания офисов, холодильных установок, оборудования загородных домов, дач, строительных объектов. Такие электрогенераторы без проблем справляются с энергоснабжением электроинструментов и электродвигателей с реактивной нагрузкой до 65 % от своего номинала. Они легче переносят пусковые нагрузки, способны кратковременно, не более 1 сек, выдавать ток в 3–4 раза выше номинального, и вырабатывают более стабильный ток. Рекомендуются для питания электродвигателей, насосов, компрессоров и другого элекроинструмента, а также (в некоторых случаях) для подключения сварочного аппарата.

Асинхронный генератор

В силу простоты своей конструкции асинхронные электрогенераторы более устойчивы к короткому замыканию (сварочные аппараты) и более устойчивы к перегрузкам, выходное напряжение имеет меньше нелинейных искажений (очень плавная синусоидальная волна); за счет этого обеспечивают поддержание напряжения с высокой точностью.

Применение асинхронного генератора позволяет «запитывать» от агрегата не только промышленные устройства, не критичные к форме входного напряжения, но и аппаратуру, чувствительную к перепадам напряжения (медицинское оборудование, электронную технику).

Асинхронный генератор идеальный источник тока для подключения активной, или омической, нагрузки: ламп накаливания, бытовых электроплит, электронагревателей и других соответствующих потребителей. Позволяет подключать электроинструменты и электродвигатели с реактивной мощностью до 30 % от номинала. При подключении индуктивных нагрузок необходим запас по мощности в 3–4 раза.

Являясь внутриполюсной, саморегулируемой машиной, без щеток и контактных колец, генератор имеет степень защиты IP-54, и не требует технического обслуживания. Перегрузка асинхронных генераторов не допустима.

Что влияет на стабильность оборотов двигателя

На стабильность напряжения оказывает влияние и класс двигателя, а его способность поддерживать постоянные обороты (как правило, 3000 об/мин) при изменениях в потреблении тока нагрузкой. Качество выдаваемого электричества может быть также повышено специальными системами стабилизации AVR (автоматический регулятор напряжения).

Это очень важная опция: превышение номинального напряжения приводит к сокращению срока службы электроприборов, а уменьшение – снижает производительность и экономичность их работы.

В случае падения напряжения тускло горит свет, происходит прерывание в работе бытовой техники, аппаратуре связи.

При повышенной подаче электричества приборы перегорают, вне зависимости от того, работают они в момент аварии, или нет. А сбой в работе автономного тепло– или водоснабжения загородных домов и коттеджей, а также водяных насосов, водонагревательных котлов, охранных систем может привести к их остановке и поломке.

В качестве конструктивного исполнения более предпочтительны генераторы бесщеточные, так как они не требуют обслуживания и не создают помех. В данном случае «машина» GNR 800A фирмы Hammer вполне соответствует рекомендациям.

Основные производители альтернаторов: Generac (Англия), Leroy Somer (Франция), Mecc Alte (Италия), Metallwarenfabrik Gemmingen (Германия), Sawafuji (Япония), Sincro (Италия), Soga (Италия), Stanford (Англия), Yamaha (Япония) и другие.

Класс защиты генератора

Степень защиты обозначается буквами IP и затем двумя цифрами.

Первая цифра обозначает степень защиты от проникновения твердых механических предметов, вторая цифра показывает степень защиты от воздействия жидкости.

00 – защита отсутствует.

1 – защита от твердых предметов размером более 50 мм; вторая цифра;1 – защита от капель воды падающих вертикально.

2 – защита от твердых предметов размером более 12 мм; 2 – защита от капель воды падающих под углом 15° от вертикали.

3 – защита от твердых предметов размером более 2,5 мм; 3 – защищенность от дождя.

4 – защита от твердых предметов размером более 1 мм; 4 – защита от водных брызг.

5 – защита от пыли; 5 – защита от водяных брызг под давлением.

6 – полная пылезащищенность; 6 – защищенность от волн.

Только вторая цифра 7 – защита от погружения в воду на глубину не более 1 м

Только одна цифра 8 – защита от затопления (глубина указывается дополнительно, в м.). Последние два варианта лично я ни разу не встречал.

Синхронные генераторы, как правило, соответствуют классу IP 23, тогда как асинхронные – IP 54. Впрочем, в последнее время практически у всех ведущих производителей появились инновационные синхронные генераторы, удовлетворяющие IP54.

Количество фаз электростанции

При выборе электростанции необходимо обратить особое внимание на число фаз электростанции.

Одно– и трехфазные генераторы

Их 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 (на приборной панели имеются соответствующие розетки, количество которых у агрегатов разных производителей различное).

Трехфазные электростанции на 380 В применяются как в промышленных целях, так и для коттеджей, с трехфазной разводкой сети. Между нулем и фазой снимается 220 В (что и нужно), а между двумя фазами – 380 В.

С однофазными альтернаторами главное – правильно учесть всех возможных потребителей, учесть возможные проблемы (к примеру, высокие пусковые токи) и выбрать агрегат с соответствующей реальной выходной мощностью.

При подключении к трехфазным генераторам трехфазных же нагрузок ситуация аналогичная.

Трехфазные электростанции рассчитанные на 220 В могут использоваться только для освещения (между нулем и фазой снимается 127 В, между двумя фазами – 220 В).

При использовании трехфазных электростанций необходимо соблюдать условие примерного равенства мощности потребителей, находящихся на различных фазах. Для нормальной работы генератора разница электрических мощностей на разных фазах не должна превышать 20…25 %.