Benzin- und Dieselgeneratoren sind Geräte, die die mechanische Rotationsenergie der Motorwelle umwandeln interne Verbrennung in elektrische Energie um. Sie werden als temporäre oder permanente Stromquelle genutzt.

Wenn es um autonome Geräte geht, die Strom erzeugen, verwenden sie die Ausdrücke „elektrischer Generator“ und „Kraftwerk“. Es gibt keine klare Unterscheidung zwischen diesen Begriffen, wenn jedoch von Kraftwerken die Rede ist, sind damit oft recht leistungsstarke Geräte (über 15-20 kW) gemeint, die für den Dauerbetrieb ausgelegt sind. Wenn von elektrischen Generatoren die Rede ist, sind mobile Einheiten mit relativ geringem Stromverbrauch gemeint, die als Notstromquelle dienen.

Das Funktionsprinzip elektrischer Generatoren basiert auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion, das sich im Folgenden manifestiert. Wenn sich ein geschlossener Leiter in einem Magnetfeld dreht, a elektrischer Strom(elektromotorische Kraft - EMF). Die Größe der EMF hängt von der Länge des Leiters, der Dichte des Magnetfelds, der Geschwindigkeit seines Schnittpunkts und dem Winkel ab, in dem sich die Magnetfeldlinien schneiden.

Bau von Benzin- und Dieselgeneratoren

IN Gesamtansicht Ein elektrischer Generator besteht aus einem Verbrennungsmotor mit allen Systemen, die seinen Betrieb gewährleisten (Kraftstofftank, Luftfilter, Anlasser, Schalldämpfer usw.) und dem Generator selbst (Lichtmaschine), bestehend aus einem beweglichen Teil (Rotor, Anker) und ein stationärer Teil (Stator). In einem Generator wird die EMF nicht wie in der Abbildung oben in rotierenden Leitern in einem stationären Magnetfeld angeregt, sondern im Gegenteil in stationären Leitern (in der Statorwicklung) aufgrund der Rotation des von ihnen erzeugten Magnetfelds Rotor.

Um ein Magnetfeld zu erzeugen, kann der Rotor aus bestehen Permanentmagnete(Asynchrongeneratoren) oder haben eine Wicklung, der Strom zugeführt wird, um ein Magnetfeld zu erzeugen (Synchrongeneratoren). Und durch Ändern der Polzahl des Rotors können Sie die erforderliche Spannungsfrequenz (50 Hz) bei unterschiedlichen Motordrehzahlen erreichen. Um beispielsweise in der oben gezeigten Schaltung eine Spannungsfrequenz von 50 Hz zu erhalten, muss sich der Rotor mit einer Drehzahl von 3000 U/min und in der unten gezeigten Schaltung mit 1500 U/min drehen.

Die Schaltung eines Drehstromgenerators ist nicht viel komplizierter:

Wenn also der Rotor von einem Verbrennungsmotor gedreht wird, wird in den Statorwicklungen eine elektromotorische Kraft induziert, die in ihnen eine Wechselspannung erzeugt, die zum Antrieb des einen oder anderen Geräts – eines Energieverbrauchers – verwendet wird.

Die folgende Abbildung zeigt einen kompakten 2,75-kVA-Benzingenerator.

Benzingenerator mit einer Leistung von 2,75 kVA: 1 - Rahmen, 2 - Motor, 3 - Generator, 4 - Luftfilter, 5 - Benzintank, 6 - Schalldämpfer, 7 - Panel mit Steckdosen.

Dreiphasig und einphasig

Basierend auf der Anzahl der Phasen und der Ausgangsspannung können elektrische Generatoren einphasig (220 V) oder dreiphasig (380 V) sein. Gleichzeitig müssen Sie verstehen, dass einphasige Energieverbraucher auch von einem dreiphasigen Generator gespeist werden können – durch Verbindung zwischen Phase und Null.

Bei der Verwendung eines dreiphasigen Stromgenerators sollte das Phänomen der Phasenunsymmetrie berücksichtigt werden. Es ist notwendig, eine ungefähre Gleichheit (nicht mehr als 20-25 %) der Summe der Leistungen der angeschlossenen Geräte einzuhalten verschiedene Phasen Es ist erforderlich, dass die Belastung einer Phase 1/3 der Generatorleistung nicht überschreitet.

Neben Drehstromgeneratoren für 380 V gibt es auch Drehstromgeneratoren für 220 V. Sie dienen ausschließlich der Beleuchtung. Durch den Anschluss zwischen Phase und Null können Sie eine Spannung von 127 V erhalten.

Viele Generatormodelle können 12 V ausgeben.

Synchron und asynchron

Von Design Generatoren (Lichtmaschinen) sind asynchron und synchron. Bei Asynchronankern besitzt der Anker keine Wicklungen; lediglich seine Restmagnetisierung wird zur Erregung der EMF genutzt.

Dadurch ist es möglich, die Designeinfachheit und Zuverlässigkeit des Geräts, die Geschlossenheit seines Gehäuses und den Schutz vor Staub und Feuchtigkeit zu gewährleisten. Dies wird jedoch durch eine geringe Anlauffestigkeit erkauft, die beim Anlaufen von Geräten mit Blindleistung, zu denen insbesondere Elektromotoren zählen, auftritt. Daher eignen sich asynchrone Geräte am besten für die Arbeit mit aktiven Lasten.

Ein Synchrongenerator verfügt über Wicklungen am Anker, denen elektrischer Strom zugeführt wird.

Indem sie ihren Wert ändern, verändern sie das Magnetfeld und dementsprechend die Ausgangsspannung an den Statorwicklungen. Die Anpassung der Ausgangsparameter erfolgt mittels Spannungs- und Stromrückführung, implementiert in Form eines einfachen Stromkreises. Dadurch sorgt ein Synchrongenerator dafür, dass die Spannung im Netz genauer aufrechterhalten wird als ein Asynchrongenerator und verträgt problemlos kurzzeitige Anlauflasten.

Zu den Nachteilen von Synchrongeneratoren gehört das Vorhandensein einer Bürstenanordnung am Rotor, über die dieser mit Strom versorgt wird. Während des Betriebs überhitzen und brennen die Bürsten aus, ihr Sitz verschlechtert sich und der Widerstand steigt, was zu einer weiteren Überhitzung des Geräts führt. Darüber hinaus entstehen Funkstörungen durch Funkenbildung am beweglichen Kontakt.

Moderne Modelle von Synchrongeneratoren sind mit bürstenlosen Erregersystemen an der Rotorwicklung ausgestattet. Sie haben nicht die Nachteile, die mit dem Vorhandensein einer Bürstenanordnung verbunden sind.

In den meisten Generatoren sind Synchrongeneratoren verbaut.

Wechselrichtergeneratoren

Funktionsprinzip Inverter-Gasgenerator ist wie folgt. Der vom Generator (Lichtmaschine) kommende Wechselstrom wird der Gleichrichtereinheit zugeführt (Schritt 1, Abbildung unten), wo er in Gleichstrom umgewandelt wird (Schritt 2). Nach der Glättung der Welligkeit (Filterung) mit kapazitiven Filtern (Schritt 3) wird das Signal an eine Transistor- oder Thyristor-Wandlereinheit gesendet, wo die umgekehrte Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom erfolgt (Schritt 4).

Nur jetzt ist es keine billige Angelegenheit, am Ausgang auch nur eine zufriedenstellende Sinuswelle zu erhalten; Hersteller von Wechselrichtergeneratoren erzeugen am Ausgang ihrer Generatoren etwas, das nur entfernt an eine Sinuswelle erinnert, und je billiger der Generator, desto weniger ähnelt die Wellenform der Ausgangsspannung einer Sinuswelle.

Spannungsform angezeigt Blau- Dies ist keine Ausnahme, sondern eine universelle Realität. Mit dieser Spannung können Sie nicht nur einen Computer, sondern auch Glühbirnen nicht an einen Wechselrichtergenerator anschließen. Vor dem Kauf müssen Sie herausfinden, wie nahe die Wellenform der Ausgangsspannung an einer Sinuskurve liegt, denn Selbst die hohen Kosten und der Ruf des Unternehmens sind keine Garantie dafür, dass der Hersteller nicht an Teilen gespart hat.

Eine hohe Qualität der Ausgangsspannungswellenform wird nicht nur durch einen Wechselrichter erreicht, sondern auch durch die Verwendung eines dreiphasigen Generators anstelle eines einphasigen Generators, da in diesem Fall unmittelbar nach dem Gleichrichter ein viel glatteres Signal erhalten wird (Schritt 2).

Verwendung richtig Gasgeneratoren Wechselrichtertyp trägt zur Sicherheit und langen Lebensdauer aller Elektronikgeräte bei, die eine hochwertige Spannung benötigen. Darüber hinaus sind diese Arten von Gasgeneratoren leicht, klein und weisen einen geringeren Geräuschpegel auf. Neben allen Vorteilen ermöglichen Inverter-Gasgeneratoren eine lastabhängige Regelung der Motordrehzahl, wodurch Kraftstoff gespart werden kann.

Schließlich laufen die meisten Haushaltsgeneratoren mindestens 70 % der Zeit mit Mindestlast. Herkömmliche Benzingeneratoren müssen in jedem Betriebsmodus 3000 U/min halten (damit die aktuelle Frequenz 50 Hz beträgt). Im Minimallastmodus verbrauchen sie zwar weniger Kraftstoff, dies ist jedoch nicht signifikant. Der Inverter-Generator hat diese Einschränkung nicht und kann bei minimaler Last die Drehzahl auf 1000-1200 U/min reduzieren. Aus diesem Grund verbraucht dieser Modus 2-3 Mal weniger Kraftstoff als ein herkömmlicher Generator. Und dank der niedrigeren Motordrehzahl macht der Generator weniger Lärm.

Die Nachteile von Wechselrichtergeneratoren im Vergleich zu herkömmlichen sind:

• Hohe Kosten. Wenn der Preis eines Inverter-Gasgenerators nicht viel höher ist als üblich, liegt höchstwahrscheinlich keine Sinusspannung am Ausgang vor.
• Fehlen (mit seltenen Ausnahmen) von Modellen mit einer Leistung über 7 kW.
• Weniger Zuverlässigkeit. Wie Sie wissen, nimmt die Zuverlässigkeit der Ausrüstung ab, je komplexer sie wird. Außerdem hält die Elektronik des Wechselrichtergenerators möglicherweise den Anlaufströmen der Motoren der angeschlossenen Geräte, beispielsweise einer Pumpe, nicht stand.

Benzin-Stromgeneratoren

Benzingeneratoren nutzen Benzinmotoren als Antrieb. Benzingeneratoren sind in der Regel relativ leichte, kompakte und tragbare Modelle mit Luftsystem Kühlgeräte mit relativ geringer Leistung (bis zu 10 kW).

Sie werden mit A-92- oder A-95-Kraftstoff betrieben und dienen hauptsächlich als Notstromquelle bei einem vorübergehenden Stromausfall oder zum Antrieb von Elektrowerkzeugen an Orten, an denen keine Stromversorgung vorhanden ist.

Die Lebensdauer von Benzin-Elektrogeneratoren ist relativ kurz – 500–2500 Motorstunden (die kürzeste Lebensdauer gilt für Generatoren mit Zweitaktmotor). Allerdings können einige Modelle, die über Viertaktmotoren mit Gusseisenzylindern, hängenden Ventilen und Ölversorgung der unter Druck stehenden Reibteile verfügen, eine Lebensdauer von 4000 Stunden oder mehr erreichen.

Zweitakt und Viertakt. Benzingeneratormotoren können Zweitakt- oder Viertaktmotoren sein. Ihr Unterschied ist auf das Gemeinsame zurückzuführen Designmerkmale 2- und 4-Takt-Motoren - d.h. die Vorteile des letzteren gegenüber dem ersteren hinsichtlich Effizienz und Lebensdauer.

Elektrische Generatoren mit Zweitaktmotoren sind kleiner und leichter; aufgrund ihrer geringen Lebensdauer von etwa 500 Stunden werden sie nur als Notstromquelle eingesetzt.

Benzingeneratoren mit 4-Takt-Motoren sind für viel mehr ausgelegt aktive Nutzung. Ihre Lebensdauer kann je nach Ausführung 4000 und mehr Betriebsstunden erreichen.

Der Aufbau eines Viertakt-Benzinmotors (Honda) mit obenliegender Ventilanordnung: 1 – Kraftstofffilter, 2 – Kurbelwelle, 3 – Luftfilter, 4 – Teil des Zündsystems, 5 – Zylinder, 6 – Ventil, 7 – Kurbelwellenlager.

Designmerkmale. Zu den Konstruktionsmerkmalen des Verbrennungsmotors (ICE) Benzingenerator Zu den Faktoren, die sich auf die Lebensdauer auswirken, gehören die Art des Materials, aus dem der Zylinderblock besteht, die Position der Ventile und die Art der Ölversorgung der reibenden Teile.

Generatoren mit Aluminium-Zylinderblock sind kostengünstig, ihre Lebensdauer ist jedoch kurz – etwa 500 Stunden. Motoren mit Gusseisenzylindern und Seitenventilen haben eine Lebensdauer von etwa 1.500 Stunden. Generatoren mit Verbrennungsmotoren mit Gusseisenzylindern, hängenden Ventilen und Ölversorgung der reibenden Teile unter Druck zeichnen sich neben einer langen Lebensdauer (ca. 3000 Stunden) durch einen reduzierten Kraftstoffverbrauch und einen niedrigen Geräuschpegel aus. Allerdings sind sie deutlich teurer als die ersten Optionen.

Der Vorteil der Überkopfventilanordnung liegt darin, dass sie die Oberfläche des Brennraums und damit die Erwärmung von Motorteilen reduziert. Darüber hinaus erhöht sich das Verdichtungsverhältnis, was zu einer höheren Motoreffizienz führt. Die obere Position der Ventile ist durch die Abkürzung OHV (Overhead-Valve, siehe Foto oben) gekennzeichnet.

Benzingeneratoren können Einzylinder- oder Doppelzylindergeneratoren sein. Generatoren mit einem Viertakt-V-Zweizylindermotor sind leistungsstarke Einheiten.

Vor- und Nachteile von Benzingeneratoren. Zu den Vorteilen von Benzingeneratoren gehören neben der relativen Leichtigkeit und Kompaktheit auch die geringen Kosten, der geringere Geräuschpegel (im Vergleich zu Dieselgeneratoren) und die Möglichkeit, auch bei Kälte problemlos zu arbeiten.

Der geringere Geräuschpegel (ein elektrischer Generator mit einem Zweitakt-Benzinmotor ist viel lauter als mit einem Viertakt-Benziner) erklärt sich aus den allgemeinen Betriebsmerkmalen eines Benzin-Verbrennungsmotors. Allerdings ist der Gasgenerator immer noch sehr laut und ein Schallschutzgehäuse kann ihn leiser machen.

Der Hauptvorteil von Benzingeneratoren gegenüber Dieselgeneratoren ist jedoch ihr niedrigerer Preis.

Zu den Nachteilen zählen ein relativ geringer Ressourcenverbrauch und ein erhöhter Benzinverbrauch (im Vergleich zu Dieselkraftstoff). Dieselgeneratoren).

Die Ressource kann durch rechtzeitige und qualitativ hochwertige Wartung und die Verwendung von hochwertigem Kraftstoff erweitert werden. Es ist notwendig, Öl, Filter und Zündkerzen rechtzeitig zu wechseln und den Anzug zu kontrollieren Schraubverbindungen usw.

Dieselgeneratoren

Ein Dieselgenerator nutzt einen Dieselmotor als Antrieb. Dieselgeneratoren werden vor allem bei längeren Stromausfällen eingesetzt. In diesen Fällen realisieren sie ihre Vorteile maximal. Bei Bedarf können sie aber auch als Reserve bei kurzfristigen Ausfällen eingesetzt werden.

Dieselgeneratoren haben ein breites Leistungsspektrum – von 2 bis 200 kW und mehr.

Auch die Ressourcen ihrer Arbeit sind beeindruckend. Sie hängt von der Konstruktion und den Parametern des Generators ab (hauptsächlich von der Drehzahl und der Art der Kühlung) und kann in einem weiten Bereich variieren – von 3.000 bis 30.000 oder mehr Betriebsstunden.

Beim Betrieb eines Dieselgenerators ist es wichtig zu wissen, dass der Betrieb bei geringer Last bzw Leerlauf schädlich für Dieselmotoren. So kann in der Bedienungsanleitung die Anforderung stehen, nicht länger als 5 Minuten im Leerlauf zu arbeiten und nicht länger als 1 Stunde mit einer Last von 20 % zu arbeiten (die Zahlen können unterschiedlich sein, z. B. 40 %). . Dadurch wird der Generator im Leerlauf gestartet. Im Formular sind Empfehlungen enthalten vorbeugende Maßnahme Führen Sie alle 100 Betriebsstunden eine 100-prozentige Belastung durch, die etwa 2 Stunden dauert. Da die Kraftstoffzündung in einem Dieselmotor aufgrund von erfolgt hohe Temperatur Am Ende des Luftkompressionshubs und der Kraftstoffzufuhr zum richtigen Zeitpunkt und im Leerlauf sinkt die Durchschnittstemperatur des Zyklus, was zu einer Störung des Gemischbildungsprozesses, einer Verbrennung im Zylinder und einer unvollständigen Kraftstoffverbrennung führt. Dies wiederum führt zur Bildung hartnäckiger Ablagerungen im Zylinder und im Abgaskrümmer, zur Verkokung der Einspritzdüse, zur Verdünnung des Öls im Kurbelgehäuse des Motors mit unverbranntem Kraftstoff und zur Störung des Schmiersystems.

Geschwindigkeit. Basierend auf der Anzahl der Umdrehungen werden Dieselgeneratoren in langsame (1500 U/min) und schnelle (3000 U/min) unterteilt. Erstere bieten höhere betriebliche Vorteile. Sie zeichnen sich durch einen geringen Kraftstoffverbrauch und Geräuschpegel sowie eine lange Lebensdauer aus. Sie werden in der Regel als ständige Stromquelle genutzt, wenn keine solche vorhanden ist. Zu ihren Nachteilen gehört ihr hoher Preis.

Generatoren mit schnelllaufenden Motoren haben im Vergleich zu langsam laufenden Motoren einen höheren Kraftstoffverbrauch. erhöhtes Niveau Lärm und weniger Ressourcen. Ihr Hauptvorteil ist ihr niedriger Preis.

Die verkürzte Lebensdauer von Hochgeschwindigkeitsgeneratoren lässt sich leicht erklären. Die Verschleißintensität hängt von der Anzahl der Wellenumdrehungen ab; je höher sie ist, desto höher ist der Verschleiß.

Kühlung. Motorkühlung dieselelektrische Generatoren kann Luft oder Flüssigkeit sein. Luftgekühlte Geräte sind hauptsächlich Generatoren mit geringer Leistung (bis zu 10 kW) und einer Drehzahl von 3000. Flüssigkeitsgekühlte Dieselgeneratoren (Wasser oder Frostschutzmittel) sind groß stationäre Modelle. Im Kern handelt es sich dabei um Kraftwerke mit niedriger Drehzahl (1500 U/min), es kann aber auch eine hohe Drehzahl (3000 U/min) geben.

Dieselgenerator (15 kW) mit Flüssigkeitskühlung. Das Motorkühlmittel wird in einem Kühler gekühlt, der von einem Lüfter umströmt wird.

Vor- und Nachteile von Dieselgeneratoren. Zu den Hauptvorteilen von Dieselgeneratoren zählen hohe Leistung, stabile Parameter des erzeugten Stroms, geringer Dieselkraftstoffverbrauch (deutlich niedriger als der Benzinverbrauch von Gasgeneratoren) und eine lange Lebensdauer. Erwähnenswert ist die geringe Brandgefahr aufgrund der Art des Brennstoffs. Aufgrund dieser Vorteile eignen sie sich am besten für den Dauereinsatz unter Bedingungen, in denen kein Stromnetz vorhanden ist.

Zu den Nachteilen zählen hohe Kosten im Vergleich zu Benzingeneratoren, großes Gewicht, hoher Geräuschpegel, schwierigerer manueller Start, Unmöglichkeit des Starts bei kaltem Wetter ohne Vorheizen, Unzulässigkeit des Betriebs mit einer Last von weniger als 20-40 %, relativ komplex und teuer Reparaturen. Allerdings kann dieser Nachteil bei Letzterem durchaus durch die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit von Dieselgeneratoren ausgeglichen werden. Ein hoher Geräuschpegel tritt vor allem im Leerlauf auf. Im Lastbetrieb macht sich dieser Nachteil in deutlich geringerem Maße bemerkbar.

Die Kombination aus Nachteilen und Vorteilen von Dieselmotoren bestimmt den Umfang ihres Einsatzes – d. h. hohe Einsatzmöglichkeit als permanente Spannungsquelle und noch viel weniger – als Backup bei kurzfristigen Stromausfällen.

Wenn der Dieselgenerator betrieben wird lange Zeit Als Hauptstromquelle kann er dank der Kraftstoffeinsparung auf lange Sicht für seinen Besitzer Geld sparen – trotz des höheren Preises.

Daher ist ein Dieselgenerator für eine Sommerresidenz in den meisten Fällen keine Option. Da in den meisten Fällen ein Generator für eine Sommerresidenz als Notstromquelle und für kleine Stromquellen gekauft wird, sind Dieselgeneratoren als konstante und/oder leistungsstarke Energiequellen am effektivsten.

Gasgeneratoren

Hinsichtlich des Funktionsprinzips und des Aussehens (sie können auch einen Gastank haben) unterscheiden sich Gasgeneratoren nicht von Benzingeneratoren. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Gas als Kraftstoff für den Verbrennungsmotor verwendet wird.

Es gibt mehrere Sorten Gasgeneratoren: Betrieb mit Flüssiggas (eine Mischung aus Propan und Butan, abgekürzt LPG – Liquefied Petroleum Gas), mit Methan (mit Netzgas, NG – Natural Gas), Flüssig- und Netzgas (LPG/NG), zunächst universelle Gas-Benzingeneratoren geeignet für den Betrieb mit Flüssiggas und Benzin.

Vor- und Nachteile von Gasgeneratoren. Gasgeneratoren haben gegenüber Benzin- und Dieselgeneratoren einige Vorteile.

Die Lebensdauer eines gasbetriebenen Stromgenerators ist länger als die eines Benzingenerators. Dies liegt daran, dass bei der Verbrennung von Gas weniger Substanzen entstehen, die zum Verschleiß von Motorteilen führen, und der Ölfilm beim Starten des Motors nicht von den Arbeitsflächen der Zylinder und Kolben abgewaschen wird.

Der Betrieb von Gasgeneratoren lässt sich aufgrund der Eigenschaften des Brennstoffs leicht automatisieren. Wenn Generatoren an das Gasnetz angeschlossen werden, entfällt die Notwendigkeit, sie wieder aufzufüllen.

Zu den Nachteilen gehören die potenzielle Explosionsgefahr des Gases und die Notwendigkeit, Flaschen zu verwenden (oder über eine Gasversorgung im Netz zu verfügen).

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Funktionsprinzip des Erzeugungsgeräts

Der Betrieb von Stromerzeugungsanlagen basiert auf dem Prinzip der Umwandlung mechanischer Energie aus einer externen Quelle in Elektrizität. Mit anderen Worten: Das Gerät erzeugt selbst keinen Strom. In den Drähten seiner Wicklung entsteht eine erhöhte Bewegung elektrischer Ladungen, die beim Durchgang durch den äußeren Umlaufring ihre Energie abgeben. Dadurch entsteht am Ausgang ein elektrischer Strom, der vom Kraftwerk ins Netz gelangt.

Wissenschaftlich heißt das Prinzip „magnetische Induktion“ und wurde im 19. Jahrhundert von Michael Faraday entdeckt. Der Physiker stellte fest, dass die Bewegung eines elektrischen Leiters in einem Magnetfeld einen Ladungsfluss erzeugt. Zwischen den beiden Enden eines Leiters, insbesondere eines Drahtes, entsteht ein Spannungsunterschied, der die Ladungsbewegung verstärkt und sie in Elektrizität umwandelt.

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Hauptelemente des Kraftwerks

Wie funktioniert eine Lichtmaschine?

Es ist ein integraler Bestandteil des Kraftwerks, das die Transformation durchführt mechanische Kraft in elektrische Energie um. Das Gerät besteht aus festen und beweglichen Modulen, die in sein Gehäuse eingebaut sind. Alle Elemente arbeiten synchron und verstärken die Bewegung zwischen elektrischen und magnetischen Feldern, wodurch Elektrizität entsteht.

Der Rotor erzeugt als bewegliches Modul ein rotierendes Magnetfeld. Dies geschieht auf verschiedene Arten:

• Induktion, die in einem synchronen bürstenlosen Generator auftritt, der in der Regel recht beeindruckende Abmessungen hat;
• Permanentmagnete zur Verwendung in kleinen Generatoren;
• Dabei wird ein Haupterreger verwendet, der den Rotor über eine Anordnung aus Bürsten und leitfähigen Schleifringen aktiviert.

Der sich um den Stator bewegende Rotor erzeugt ein rotierendes Magnetfeld und verursacht eine Spannungsdifferenz in der Wicklung. Dadurch entsteht ein Wechselstromausgang.

Einflussfaktoren auf den Wirkungsgrad eines Synchrongenerators:

• Metall- oder Kunststoffgehäuse. Im ersten Fall ist das Gerät langlebiger. Kunststoff verformt sich mit der Zeit und kann Schäden verursachen. interne Elemente, wodurch eine Notsituation und Gefahr für den Benutzer entsteht.
• Kugel- oder Nadellager: Ersteres ist aufgrund seiner höheren Verschleißfestigkeit vorzuziehen.
• Der bürstenlose Generator kommt ohne Bürsten aus, was zu einer saubereren Energieerzeugung bei geringerem Wartungsaufwand führt.

Motor

Mit Hilfe dieses Elements wird mechanische Energie für den Betrieb des Minikraftwerks erzeugt. Seine Größe hängt direkt davon ab maximale Leistung Kraftwerke. Darüber hinaus gibt es viele Faktoren, die die Motorfunktion beeinflussen:

• die Art des Kraftstoffs, der zum Betrieb des Motors verwendet wird. Dies kann Benzin, Diesel, Erdgas oder Propan sein. Haushaltskraftwerke werden typischerweise mit Benzin betrieben, während Industriekraftwerke typischerweise mit Dieselkraftstoff, Erdgas oder flüssigem oder gasförmigem Propan betrieben werden. Es gibt Modifikationen, die mit kombinierten Kraftstoffen betrieben werden – Diesel und Gas.
• Überkopf-OHV-Ventile. Aufnahme und Auslassventile Solche Motoren befinden sich nicht am Zylinderblock, sondern an deren Oberseite. Diese Modelle sind aufgrund zusätzlicher Vorteile teurer. Dies zeichnet sich durch kompaktes Design, vereinfachte Arbeitsmechanik, einfache Bedienung sowie Langlebigkeit der Struktur aus. Darüber hinaus arbeiten sie geräuscharm und emissionsärmer.
• eine gusseiserne Laufbuchse in einem Motorzylinder, die als Auskleidung dient. Dadurch wird der Motorverschleiß reduziert, was die Lebensdauer vor der Reparatur erhöht. Diese Gusseisenhülse wird in den meisten Überkopfventileinheiten verwendet. Als Element ist diese Auskleidung kostengünstig, aber insbesondere bei häufiger Nutzung des Kraftwerks sehr wichtig.

Kraftstoffversorgungssystem

Der Kraftstofftank verfügt normalerweise über ausreichend Volumen, um ihn aufrechtzuerhalten stabiler Betrieb Kraftwerke für einen Zeitraum von 6 bis 8 Stunden. Bei kleinen Geräten ist der Tank im oberen Teil des Gehäuses eingebaut. Bei Industrieanlagen wird ein externer Tank verwendet.

Systemeigenschaften:

• Anschluss von Rohrleitungen an den Motor. Auf diese Weise wird Kraftstoff dem Betriebsmodul und zurück zugeführt.
• Das Entlüftungsrohr für den Kraftstofftank ist notwendig, um das Druckniveau beim Befüllen oder Entleeren des Tanks zu reduzieren. Es ist äußerst wichtig, den Kontakt sicherzustellen Metalloberflächen Füllstutzen und Kraftstofftankstutzen, um Funkenbildung zu vermeiden.
• Abflussanschluss mit Abflussrohr Wird verwendet, um das Austreten von Flüssigkeit beim Ablassen zu verhindern.
• Die Kraftstoffpumpe ist dafür verantwortlich, Kraftstoff vom Hauptspeicher zum Verbrauchsort zu transportieren. Dieses Gerät verfügt über einen elektrischen Antrieb.
• Der Kraftstofffilter reinigt die Flüssigkeit von anderen Verunreinigungen, die zu Korrosion und Verschmutzung der internen Gerätemodule führen können.
• Der Injektor steuert automatisch den Fluss der erforderlichen Flüssigkeitsmenge in die Brennkammer.

AVR-Spannungsregler

Dieses Modul regelt die Ausgangsspannung des Kraftwerks. Das Gerät besteht aus mehreren Komponenten:

• Der Spannungsregler steuert den Prozess der Umwandlung von Wechselspannung in Gleichstrom. Dann wird es eingereicht Sekundärwicklung Stator.
• Zur Erzeugung ist ein Wicklungserreger erforderlich kleine Menge Wechselstrom. Direkt an den rotierenden Gleichrichter angeschlossen.
• Der Drehstromgleichrichter richtet den von der Erregerwicklung übertragenen Wechselstrom gleich und wandelt ihn anschließend in Gleichstrom um. Anschließend wird es dem Rotor zugeführt, wo zusätzlich zum rotierenden Magnetfeld eine elektromagnetische Spannung entsteht.
• Dem Rotor kommt die Aufgabe zu, eine große Wechselspannung in die Statorwicklung einzuspeisen.

Der Spannungsregler ist in der Anfangsphase der Inbetriebnahme der Anlage maximal beteiligt. Sobald das Gerät seine volle Kapazität erreicht, reduziert das Modul die DC-Ausgabe. Im Gleichgewicht erzeugt der Spannungsregler nur die erforderliche Strommenge, um das Kraftwerk am Laufen zu halten.

Wenn die Belastung des Kraftwerks zunimmt, gerät der Spannungsregler aus dem Gleichgewicht und aktiviert seine Arbeit, bis die Geräteleistung das angegebene Verbrauchsniveau erreicht.

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Abgas- und Kühlanlage für Kraftwerksmotoren

Beinhaltet:

• Ein Kraftwerkskühlsystem zur Reduzierung der Überhitzung des Betriebsgeräts. Wasser, Wasserstoff und werden auch als Frostschutzmittel verwendet. Standardkühler und ein Ventilator. Der Kühlgrad sollte regelmäßig überwacht werden, um einen Notfall zu verhindern. Das System erfordert eine ständige Reinigung von Verunreinigungen, die alle 600 Betriebsstunden durchgeführt wird. Es muss sichergestellt werden, dass dem Gerät Frischluft zugeführt wird. Nach aktuellen Standards sollte dies nicht der Fall sein weniger als einen Meter Freiraum.
• Abgasanlage. Bei der Kraftstoffverbrennung entstehen Abgase, die hochgiftige chemische Verbindungen enthalten. Es ist sehr wichtig zu schaffen effektives System Abgasrecycling mit Hauben.

Schmiersystem

Das komplette Kraftwerk besteht aus vielen beweglichen Modulen, deren Effizienz auch vom Gehalt an Schmierstoffen abhängt. Warum sich in der Pumpe immer ein Spezialöl befindet, dessen Füllstand alle 8 Stunden überwacht werden sollte. Auch mögliche Schmierstofflecks müssen streng überwacht werden.

Ladegerät

Das Kraftwerk wird mit einer Batterie gestartet. Dieser Akku muss immer geladen werden, wofür das Ladegerät verantwortlich ist. Es versorgt die Batterie mit der nötigen Menge an „erweiternder“ Energie, die die Kapazität wieder auflädt. Es ist wichtig, den Pegel dieser Energie zu überwachen: Eine Verringerung führt zu einer unvollständigen Ladung des Akkus, ein erhöhter Pegel führt zu dessen Beschädigung.

Das Ladegerät besteht aus Edelstahl um die Lebensdauer des Moduls zu erhöhen. Der Betrieb ist vollständig automatisiert und erfordert keinen Eingriff in die Parameter. Die konstante Ausgangsspannung wird mit 2,33 Volt pro Zelle angegeben. Ladegerät verfügt über eine separate Gleichspannung, die zu Störungen der normalen Funktion elektrischer Geräte führen kann.

Bedienfeld

Das Modul ist mit einer vereinfachten Schnittstelle ausgestattet, die alle Positionen der gesteuerten Elemente anzeigt. Jeder Hersteller bietet seine eigene Panel-Version an.

Das elektrische Ein- und Ausschalten startet das Kraftwerk automatisch Arbeitszustand ggf. Und schaltet sich aus, wenn die Aktivität des Geräts unangemessen ist.

Die Mechanik des Gerätes zeigt über Sensoren die wichtigsten Parameter wie Öldruck, Kühltemperatur, Batteriespannung, Motordrehzahl und Betriebszeit an. Bei Überschreitung der Norm schaltet sich das Kraftwerk automatisch ab.

Sensoren für Kleinkraftwerke sind für die Messung von Ausgangsstrom, Spannung und Betriebsfrequenz zuständig. Weitere Steuerungsarten: Frequenzschalter, Phasenwahlschalter und Motormodusschalter.

Rahmen / Gehäuse

Die Hauptstruktur dient als Hauptträger für die Generatorausrüstung und verfügt über ein maßgeschneidertes Gehäuse. Für den Fall, dass Geräte bewegt werden sollen, kann der Rahmen zusätzlich mit einem Fahrgestell ausgestattet werden.

Viele Menschen nutzen in ihrer Arbeit und im Alltag einen Benzin-Stromgenerator. Der heutige Markt ist mit solchen Geräten gesättigt, und um eine Wahl zu treffen, muss man eine Vorstellung davon haben, was es ist und wofür es benötigt wird.

Ein Benzingenerator ist ein autonomes Stromversorgungssystem, das Benzin als verbrauchten Kraftstoff verwendet.

Klassifizierung von Benzingeneratoren.

Benzinkraftwerke können nach mehreren Kriterien klassifiziert werden. Jeder elektrische Generator ist für den Betrieb unter bestimmten Bedingungen und unter bestimmten Lasten vorbereitet.

• Beruf und Haushalt;
• Tragbar und stationär;
• Zweitakt und Viertakt;
• Einphasig und dreiphasig;
• Nach Leistung: bis 4 kW, bis 15 kW, bis 30 kW.

Haushaltsgeneratoren sind ideal für Privathaushalte oder längere Ausflüge im Freien. Zur Anbindung komplexer Tools ist in Unternehmen der Einsatz professioneller Einheiten notwendig.

Tragbare Modelle haben eine geringe Leistung (bis zu 5 kVA), ein geringes Gewicht und geringe Abmessungen, sodass sie an einen anderen Ort gebracht werden können.

Zweitaktmotoren werden in Benzinaggregaten mit geringer Leistung eingebaut, deren Leistung 1 kW nicht überschreitet. In allen anderen Fällen wird ein Viertaktmotor eingebaut.

Die meisten privaten Verbraucher können sich auf ein einphasiges Elektrogerät beschränken. Dreiphasig ist viel teurer und es ist keine Tatsache, dass seine Funktionalität jemals gefragt sein wird. Gleichzeitig führen die meisten elektrischen Haushaltsnetze Einphasenstrom.

1. Heimkraftwerke. Die Leistung überschreitet 4 kW nicht. Dies reicht aus, um ein Privathaus, ein Lagerhaus oder eine kleine Werkstatt mit Strom zu versorgen. Benzingeneratoren dieser Art sind nicht für den Dauerbetrieb geeignet. Maximale Laufzeit ununterbrochene Arbeit – 4 Stunden. Anschließend muss dem System Zeit zum Abkühlen gegeben und anschließend neu gestartet werden.
2. Industrielle BGU. Sie haben eine Leistung von bis zu 15 kW. Geeignet für Handelsorganisationen und Baustellen. Das verbesserte Design verlängert den ununterbrochenen Betrieb des Generators auf 10 Stunden. BGUs unterscheiden sich von Dieselgeneratoren derselben Klasse durch ihr geringeres Gewicht und ihre geringeren Abmessungen.
3. Benzinkraftwerke mit einer Leistung bis 30 kW Am häufigsten werden sie zur Stromversorgung von Bürogebäuden oder großen Lagerhallen eingesetzt. Diese Geräte werden dauerhaft in vorbereiteten Räumlichkeiten installiert.

Benzingeneratorgerät.

Der Aufbau eines Benzingenerators ähnelt dem von Dieselaggregaten.

Die Schlüsselkomponente der Einheit ist der Motor.

Es können zwei Arten von Motoren verwendet werden:

1. Zweitakt. Installiert auf Geräten mit geringer Leistung für den kurzfristigen Betrieb.
2. Viertakt. Sie haben einen erhöhten Sicherheitsspielraum. Begriff unterbrechungsfreien Betrieb– 5-7 Stunden. Motorressource – 3-4.000 Motorstunden.

Der Motor ist ausgestattet verschiedene Systeme. Einer davon ist für die Kraftstoffversorgung zuständig, der andere für die Geräuschreduzierung, der dritte für die Schmierstoffversorgung. Im Lieferumfang ist auch ein Abgasrohr enthalten.

Die vom Motor erzeugte Leistung bestimmt den Typ des verwendeten Generators – einphasig oder dreiphasig.

Übersteigt die geplante Belastung 5 kW, wird das Kraftwerk mit einem Drehstromgenerator ausgestattet.

Darüber hinaus können elektrische Generatoren asynchron und synchron sein. Einige Budgetmodelle sind mit Asynchrongeneratoren ausgestattet, die einfach aufgebaut sind.

Synchrongeneratoren sind in der Lage, dreifache Spannungsstöße auszuhalten.

Hochwertige und fehlerfreie Arbeit des Schlüssels interne Knoten Die elektrische Einheit wird instrumentell gesteuert.

Das Diagramm eines Benzingenerators zeigt die Lage aller Komponenten der Elektroinstallation und deren Auswirkung auf den Betrieb des Geräts. Der Rahmenrahmen der Struktur verbindet alle Knoten zu einem einzigen Arbeitskomplex.

Das Funktionsprinzip eines Benzingenerators.

Um das Gerät ordnungsgemäß und rechtzeitig warten und mögliche Probleme erkennen zu können, müssen Sie eine Vorstellung davon haben, wie der Stromgenerator funktioniert.

Das Funktionsprinzip eines Benzingenerators ist wie folgt.

Die Leistung eines Gasgenerators wird durch die Windungszahl der Statorwicklung bestimmt. In der Regel überschreitet die Leistung von Benzin-Minikraftwerken 12 kW nicht.

Autonome Generatoren sind oft unersetzlich und eine vollständige Liste davon mögliche Anwendungen wird sehr lange dauern - von der Stromversorgung für eine Strandparty am Wochenende bis hin zu Festanstellung in einem privaten Gebäude. Es entstand ein breites Spektrum an durchgeführten Arbeiten große Zahl Arten autonomer Generatoren, die sich sowohl im Design als auch in den Eigenschaften unterscheiden. Gemeinsam ist ihnen das Funktionsprinzip: Ein Verbrennungsmotor der einen oder anderen Art dreht die Welle eines elektrischen Generators und wandelt dabei mechanische Energie in elektrische Energie um.

• Bei einem Haushaltsgenerator handelt es sich in der Regel um ein tragbares Gerät mit Benzinmotor, das nicht für den Dauerbetrieb gedacht ist und eine Leistung von mehreren kVA hat.
• Professionelle Generatoren verfügen über eine höhere Leistung und Dauerbetriebszeit. Für eine höhere Kraftstoffeffizienz und eine längere Lebensdauer sind in ihnen normalerweise Motoren eingebaut. Wenn Haushaltsstromgeneratoren gleichzeitig eine Stromspannung von 220 V erzeugen, ist die überwiegende Mehrheit der professionellen Generatoren für eine Ausgangsspannung von 380 V ausgelegt. Große Abmessungen und die Masse wird gezwungen, entweder platziert zu werden leistungsstarke Generatoren auf einem Fahrgestell mit Rädern oder stationär.

Bei dieser Klassifizierung haben wir also bereits einige Designunterschiede entdeckt. Schauen wir sie uns der Reihe nach an.

Wie Sie wissen, ein Benzinmotor kann funktionieren wie. Gleichzeitig sorgen geringe Effizienz und begrenzte Ressourcen dafür Zweitaktmotoren nicht die meisten beste Wahl zum Antrieb eines elektrischen Generators, obwohl sie einfacher aufgebaut, also billiger und leichter sind.

Der Viertaktmotor, obwohl es schwieriger und teurer, verbraucht deutlich weniger Kraftstoff und viel mehr arbeiten können. Daher sind Generatoren mit einer Leistung von bis zu 10 kVA in der Regel mit Motoren dieses Typs ausgestattet.

Benzinmotoren elektrischer Generatoren sind überwiegend Einzylinderaggregate mit forcierter Luftkühlung; die Aufbereitung des brennbaren Gemisches erfolgt über einen Vergaser. Um sie zu starten, wird entweder ein Kabelstarter verwendet, oder es ist zusätzlich ein Elektrostarter in der Konstruktion enthalten (dann verfügen solche Generatoren neben der Batterie auch über einen 12-V-Ausgang: Die Batterie wird über diesen Stromkreis geladen und die Verbraucher sind dafür ausgelegt daran kann Niederspannungsstrom angeschlossen werden). Am gebräuchlichsten sind Motoren mit einer gusseisernen Laufbuchse und einem obenliegenden Ventilsteuerungsmechanismus – in der Regel handelt es sich dabei um GX-Motoren und deren Kopien.

Motoren von Haushaltsgasgeneratoren nicht für den langfristigen Dauergebrauch bestimmt. Eine Überschreitung der in der Bedienungsanleitung angegebenen Betriebszeit (in der Regel nicht mehr als 5-7 Stunden) verkürzt die Lebensdauer des Motors.

Allerdings auch die fortschrittlichsten Benzinmotoren über begrenzte Ressourcen verfügen: Bei richtiger Pflege arbeiten sie 3-4.000 Stunden lang. Ist es viel oder wenig? Bei gelegentlichem Einsatz unterwegs, beispielsweise zum Anschließen eines Elektrowerkzeugs, ist dies eine ziemlich große Ressource, aber um ein Privathaus ständig mit einem Gasgenerator zu versorgen, muss der Motor jedes Jahr erneuert werden.

Bezeichnenderweise über eine größere Ressource verfügen Aggregate sind außerdem rentabler, wenn Langzeitbetrieb aufgrund der höheren Effizienz. Aus diesem Grund ist jeder mächtig Generatorsätze Sowohl tragbare als auch stationäre Fahrzeuge verwenden Dieselmotoren.

Bei solchen Aggregaten sind eine Reihe von Nachteilen von Dieselmotoren im Vergleich zu Benzinmotoren (hohe Kosten, höheres Gewicht und Lärm) nicht grundlegend, lediglich beim Starten von Dieselmotoren bei kaltem Wetter treten gewisse Unannehmlichkeiten auf.

Beim Betrieb muss dies berücksichtigt werden Ein längerer Leerlauf ohne Last ist für sie schädlich: Die Vollständigkeit der Kraftstoffverbrennung wird gestört, was zu erhöhter Rußbildung, Verstopfung des Auspuffs und Verdünnung des Motoröls durch durch die Kolbenringe sickernden Dieselkraftstoff führt. Daher muss die Liste der routinemäßigen Wartung von Dieselkraftwerken das regelmäßige Hochfahren der vollen Leistung umfassen.

Darüber hinaus gibt es Generatoren, die in Betrieb sind. Strukturell unterscheiden sie sich nicht von Benzinern., mit Ausnahme des Antriebssystems: Anstelle eines Vergasers sind sie mit einem Reduzierstück zur Regulierung des Gasdrucks und einer kalibrierten Düse ausgestattet, die den Ansaugkrümmer mit Gas versorgt. Darüber hinaus können solche Generatoren nicht nur eine Flüssiggasflasche, sondern auch ein Gasnetz als Brennstoffquelle nutzen – in diesem Fall werden die Kraftstoffkosten minimal. Der Nachteil solcher Generatoren ist die geringe Mobilität ( Gasflasche(größer und schwerer als ein Benzintank, der zudem direkt vor Ort betankt werden kann) sowie eine erhöhte Brandgefahr, insbesondere bei unsachgemäßer Verwendung. Als Notstromquelle in einem Haus, das an eine Gasleitung angeschlossen ist, ist es jedoch geeignet gute Option: Es besteht kein Grund zur Sorge um die Aufrechterhaltung des Kraftstoffstands und der Kraftstoffqualität im Benzintank, und die Lebensdauer des Motors ist bei Benzinbetrieb länger als bei Benzinbetrieb.