Máy phát điện biến tần: đánh giá. Máy phát điện chạy xăng: giá. Máy phát điện biến tần là gì: sự khác biệt và nguyên lý hoạt động

Máy phát điện biến tần thường được gọi là nguồn điện tự trị được sử dụng thành công để tạo ra điện chất lượng cao. Trong hầu hết các trường hợp, thiết bị đó được sử dụng ở dạng tạm thời hoặc vĩnh viễn nếu thời gian hoạt động liên tục không đáng kể. Đồng thời, máy phát điện biến tần được khuyên dùng cho các thiết bị có độ nhạy cao. Trong hầu hết các trường hợp, thiết bị này được sử dụng thành công trong trường học, bệnh viện và các tổ chức chính phủ khác, nơi ngay cả những đợt điện áp tăng vọt nhỏ cũng bị cấm.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện biến tần

Chỉ có thể mua máy phát điện biến tần nếu nguyên lý hoạt động hoàn toàn rõ ràng. Nếu không, việc bóc lột có thể mang lại sự bất mãn đáng kể và thậm chí trở nên quá nguy hiểm.

Theo truyền thống, một máy phát biến tần được tạo ra trên cơ sở một bộ phận đặc biệt, phải bao gồm bộ vi xử lý, bộ chỉnh lưu và bộ chuyển đổi.

Vậy nguyên lý hoạt động của máy phát điện biến tần là gì?

Có khả năng tạo ra dòng điện xoay chiều tần số cao.
Bộ chỉnh lưu cho phép bạn chuyển đổi dòng điện thu được thành dòng điện một chiều.
Người ta cho rằng dòng điện có thể được tích lũy trong các bộ lọc điện dung, được sản xuất dưới dạng pin.
Có cơ hội ổn định dao động của sóng điện.
Máy phát điện biến tần cho phép bạn chuyển đổi năng lượng từ bộ lọc điện dung thành dòng điện xoay chiều. Trong trường hợp này, người ta giả định rằng sẽ đạt được các chỉ số tần số và điện áp cần thiết. Sau đó, nguồn AC phải được cung cấp cho người dùng cuối. Kết quả của quá trình làm việc, bạn có thể thấy sóng hình sin lý tưởng, đảm bảo chất lượng điện năng nhận được được duy trì ở mức tối ưu.

Các nguyên tắc hoạt động trên giúp có được điện áp ổn định, đảm bảo bảo vệ cho các thiết bị rất nhạy cảm. Cần lưu ý rằng máy phát điện biến tần có thể hoạt động tự động.

Chi phí cho thiết bị tiếp nhiên liệu có thể giảm một nửa nhờ kiểm soát đầy đủ và liên tục mức nhiên liệu, dầu cũng như hiệu suất của động cơ đang chạy.

Các tính năng thiết kế của máy phát điện hiện đại giúp đảm bảo mức độ bảo vệ thiết bị cao. Với mục đích này, hệ thống làm mát không khí tích hợp thường được sử dụng. Tuy nhiên, nếu tải giảm xuống mức tối thiểu, việc tự động chuyển sang chế độ tiết kiệm sẽ được mong đợi, nhờ đó có thể tránh được sự hao mòn nhanh chóng của thiết bị và có thể đảm bảo tuổi thọ sử dụng tối đa.

Ưu điểm quan trọng của máy phát điện biến tần là gì?

Giả sử chỉ cung cấp dòng điện chất lượng cao. Trước đây, các thiết bị gia dụng đơn giản được cung cấp và đồ điện tử chưa phổ biến. Ngày nay, dòng điện chất lượng cao được yêu cầu ở mọi nơi, vì chỉ trong trường hợp này, dịch vụ điện tử kỹ thuật số mới có thể được đảm bảo thành công và lâu dài. Hầu hết mọi loại thiết bị đều có các bộ phận điện tử mỏng manh và dễ bị tổn thương, do đó việc sụt điện áp là không thể chấp nhận được. Chỉ có máy phát điện biến tần mới có thể đảm bảo dòng điện chất lượng cao.
Tiết kiệm nhiên liệu. Giả định rằng tốc độ động cơ có thể được điều chỉnh tự động, nhờ đó biến tần sẽ tự động xác định lượng năng lượng cần thiết để vận hành. Kết quả là, mức tiêu thụ nhiên liệu quá mức được loại bỏ hoàn toàn.
Máy phát điện biến tần tự hào kích thước nhỏ gọn. Bo mạch vi xử lý không yêu cầu cuộn dây đặc biệt hoặc thiết bị thông gió lớn. Kích thước giảm 2–3 lần nhưng chức năng của thiết bị vẫn được duy trì ở mức khá. Kích thước giảm dẫn đến giảm trọng lượng.
Độ ồn tối thiểu, được đảm bảo nhờ vỏ bảo vệ đặc biệt. Trong quá trình hoạt động, thiết bị phát ra không quá 66 dB, giả sử không có tiếng ồn.
Chống lại các yếu tố bên ngoài. Cơ chế được bảo vệ khỏi độ ẩm và bụi.

Nhược điểm của máy phát điện biến tần

Tuy có nhiều ưu điểm nhưng nhược điểm cũng cần được lưu ý.

Giá cao. Thiết bị hiện đại đắt hơn so với các mẫu thông thường. Đồng thời, giá cao hơn 2–2,5 lần. Mặc dù vậy, khoản tiết kiệm tối ưu trong tương lai vẫn được đảm bảo vì thiết bị sẽ không bị tan chảy. Hơn nữa, hoạt động cải tạo sẽ không phải là một công việc thường xuyên.
Lựa chọn hạn chế. Phạm vi của máy phát điện biến tần hóa ra là không đáng kể. Mặc dù vậy, bạn vẫn có thể tìm thấy một mô hình phù hợp.
Giới hạn nguồn điện. Về cơ bản, công suất của thiết bị không vượt quá 8 kW nhưng như vậy là đủ cho các công việc hàng ngày. Cần lưu ý rằng 1 kW là đủ để hòa mình vào thiên nhiên, 2 - 3 kW - để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện quan trọng nhất, 5 kW - cho một ngôi nhà riêng nhỏ, 7 - 8 kW - cho một tòa nhà dân cư lớn.

Mặc dù có một số nhược điểm nhất định, bạn có thể hiểu liệu có nên đưa ra lựa chọn này hay không hay tốt nhất nên ưu tiên cho một đề xuất khác.

Đánh giá máy phát điện thú vị:

Máy phát điện biến tần có nguyên lý hoạt động hơi khác so với các thiết bị tương tự khác. Dòng điện xoay chiều được bộ chỉnh lưu chuyển đổi thành dòng điện một chiều, sau đó các gợn sóng được làm mịn bằng các bộ lọc điện dung. Sau đó, với sự trợ giúp của các công tắc mạnh mẽ (mạch cầu của bóng bán dẫn hoặc thyristor), dòng điện lại được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều. Chất lượng cao của các thông số đầu ra được đảm bảo không chỉ bằng cách làm mịn các gợn sóng mà còn bằng hệ thống điều khiển với các mạch phản hồi.

Máy phát điện biến tần hoạt động như thế nào?, bạn có thể xem ví dụ về bất kỳ mô hình nào của nó. Cơ chế hoạt động của thiết bị bề ngoài khá chuẩn: nó thường là động cơ xăng hoặc diesel kết nối trực tiếp với máy phát điện (không có ly hợp). Hai bộ phận chính này được gắn trên một khung và được bọc bằng một lớp vỏ cách âm. Bình xăng và hệ thống khởi động - bằng điện hoặc bằng tay - cũng được đặt ở đây.

Sự khác biệt giữa máy phát điện biến tần và máy phát điện cổ điển là gì? Sự hiện diện của một máy phát điện chính, thực chất không khác gì một máy phát điện thông thường, là khá thô sơ. Với một máy phát điện như vậy, khi vận hành, động cơ ngay lập tức được đặt ở tốc độ cao nhất mà không tính đến tải mạng, tức là tiêu thụ lượng nhiên liệu tối đa có thể và tạo ra độ ồn cao nhất.
Sự khác biệt giữa máy phát điện biến tần là loại máy phát điện khác và việc tạo ra dòng điện xoay chiều thuần túy. Điều này được phản ánh trong việc giảm trọng lượng và kích thước của việc lắp đặt. Ngoài ra, nó còn cho phép động cơ thay đổi tốc độ, giúp giảm mức tiêu hao nhiên liệu và độ ồn.

Ưu điểm và lợi ích của máy phát điện biến tần

Máy phát điện biến tần có những ưu điểm vượt trội so với thiết bị thông thường:

có chế độ vận hành tiết kiệm hơn nhờ hệ thống đánh lửa biến tần và tự động điều chỉnh tốc độ động cơ tùy theo tải;
kết nối trực tiếp máy phát điện với động cơ, giúp giảm gần một nửa trọng lượng và kích thước của việc lắp đặt;
giảm độ ồn do thiết kế đặc biệt của vỏ hấp thụ tiếng ồn và bộ giảm âm hiệu quả;
có hiệu suất môi trường cao nhờ hệ thống đốt nhiên liệu cải tiến hiện đại, hiệu quả cao, giúp giảm lượng khí thải độc hại đến mức tối thiểu.

Người tiêu dùng nói gì?

Đánh giá máy phát điện biến tần nhận được nhiều loại khác nhau. Điều này một phần là do một số người không tính đến mục đích cụ thể và chi tiết cụ thể của thiết bị: cung cấp cho người tiêu dùng khó tính hiện tại nhiều loại chất lượng cao - thiết bị này không dành cho việc tạo ra năng lượng điện đơn giản. Có máy phát điện tiêu chuẩn cho việc này. Phản hồi từ các chuyên gia về máy phát điện biến tần luôn tích cực.

Khi mất điện trong mạng chính hoặc không thể kết nối cơ sở với mạng, các máy phát điện đặc biệt có ổ đĩa tự động sẽ được sử dụng. Phổ biến nhất là các thiết bị thông thường có động cơ xăng hoặc gas và máy phát điện biến tần. Các thiết bị loại sau là hiện đại nhất, do đặc điểm của chúng, chúng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho mạng lưới điện trong các khu dân cư và nhà riêng.

[Trốn]

Máy phát điện biến tần là gì

Máy phát điện biến tần là máy phát điện được điều khiển bởi động cơ đốt trong. Dòng điện thu được với các thông số tần số và điện áp ổn định sẽ được cung cấp cho người tiêu dùng cuối cùng.

Đặc điểm thiết kế

Các tính năng thiết kế chính của máy tạo khí biến tần bao gồm kết nối trực tiếp giữa trục khuỷu động cơ và rôto, cũng như sử dụng bộ chuyển đổi sóng hình sin cho dòng điện được tạo ra.

Thiết kế của máy phát điện biến tần bao gồm:

cơ sở mà các thiết bị được lắp đặt;
động cơ đốt trong piston bốn thì;
máy phát điện nhiều cực có khả năng tạo ra dòng điện có tần số đến 100 KHz;
mô-đun chỉnh lưu và lọc được lắp ráp trên cơ sở điốt và tụ điện;
bộ biến tần;
bình xăng;
tủ phân phối có các đầu nối và bộ điều chỉnh điều khiển;
một vỏ bảo vệ bao gồm các thành phần chính.

Sơ đồ thiết kế máy phát điện biến tần di động

Tủ điện máy phát điện có thể có các cực AC có điện áp 220 V và các cực DC có điện áp 12 V. Mạch điện có phần tử cầu chì được thiết kế cho công suất tải định mức. Nếu vượt quá, cầu chì sẽ tự động ngắt mạch và ngăn hệ thống lắp đặt hoạt động quá tải.

Máy phát điện biến tần có đèn báo mức dầu tự động tắt đánh lửa khi nó giảm xuống dưới mức tới hạn.

Các thiết bị biến tần có công suất lên tới 1,0 kW được sản xuất trong vỏ có tay cầm. Một ví dụ về lắp đặt là Fubag TI100, nặng 14 kg, phát triển công suất lên tới 900 W (ở điện áp danh định là 220 Volt). Máy phát điện loại này được khởi động bằng cách sử dụng bộ khởi động thủ công.

Những mẫu mạnh mẽ hơn được trang bị bánh xe để di chuyển và không có vỏ nhựa chắc chắn. Một ví dụ về lắp đặt loại này là Fubag TI 7000, nặng 86 kg và có công suất đầu ra là 6,5 kW. Bộ khởi động điện chạy bằng pin riêng được sử dụng để khởi động. Nếu hệ thống khởi động điện bị hỏng, động cơ sẽ được khởi động bằng bộ khởi động giật dự phòng.

Sơ đồ nguyên lý của máy phát điện biến tần

Các loại

Máy phát điện biến tần được chia thành nhiều loại dựa trên loại nhiên liệu cho động cơ:

Động cơ xăng làm mát bằng không khí được sử dụng cho mục đích sinh hoạt hoặc cung cấp điện tạm thời cho các công trình xây dựng. Động cơ không được thiết kế để hoạt động lâu dài. Thời gian hoạt động không ngừng nghỉ tối đa được phép là từ 4 đến 8 giờ.
Động cơ diesel được sử dụng trong các hệ thống lắp đặt nhằm hoạt động lâu dài (vài ngày hoặc vài tuần). Bộ biến tần với động cơ diesel rất hiếm và có kích thước và trọng lượng lớn. Một ví dụ là Pramac S9000t, tạo ra điện áp lên tới 380 volt và có thể xử lý tải 8,2 kW. Trong trường hợp này, trọng lượng của máy phát điện đạt 160 kg.
Động cơ xăng không có sự khác biệt lớn về thiết kế so với động cơ xăng. Sự khác biệt giữa các động cơ chỉ ở mức độ nén và khả năng cung cấp nhiên liệu khí từ xi lanh hoặc qua đường ống từ đường ống chính. Nó được coi là kinh tế nhất và thân thiện với môi trường. Do tải nhiệt thấp nên nó có khả năng hoạt động ở chế độ dài hạn. Động cơ xăng có tuổi thọ sử dụng lâu hơn so với động cơ xăng vì quá trình đốt cháy khí không hình thành cặn bám trên bề mặt xi lanh và buồng đốt. Nếu cần thiết, động cơ xăng có thể được điều chỉnh để chạy bằng xăng thông qua những sửa đổi đơn giản.

So sánh máy phát điện thông thường và máy phát điện biến tần

Máy phát điện biến tần khác với máy phát điện thông thường ở nguyên lý biến đổi dòng điện và khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ tùy theo tải. Dựa trên đánh giá của chủ sở hữu, người ta có thể nêu bật những mặt tiêu cực và tích cực của các loại máy phát điện khác nhau.

thuận

Ưu điểm của các mô hình biến tần bao gồm:

Tiêu hao nhiên liệu thấp do hệ thống điều khiển vi xử lý điều chỉnh tốc độ động cơ tùy theo tải.
Kích thước và trọng lượng nhỏ. Trung bình, máy phát điện biến tần nhẹ hơn 50% so với máy phát điện thông thường.
Giảm độ ồn nhờ kiểm soát tốc độ và màn chắn cách âm.
Cơ chế của thiết bị được bảo vệ khỏi độ ẩm và bụi bằng vỏ kín.
Sản xuất điện có thông số ổn định (có dạng hình sin gần như lý tưởng). Vì lý do này, máy phát điện được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị nhạy cảm với điện áp.
Khi sử dụng máy phát điện khí, giá điện 1 kW/giờ thấp hơn so với giá điện phát sinh từ các công trình sử dụng nhiên liệu lỏng.

Mặt tích cực của máy phát điện cổ điển là khả năng tạo ra các hệ thống lắp đặt công suất cao (lên đến hàng trăm hoặc hàng nghìn kW). Khi sử dụng hết công suất thiết bị và bảo trì định kỳ thì nguồn lực lắp đặt không hề thua kém các dòng máy biến tần.

Đánh giá lắp đặt biến tần ELP LH1000i do kênh CFMOTO ATV cung cấp.

Nhược điểm

Kinh nghiệm sử dụng cài đặt biến tần cho phép chúng tôi nêu bật những khía cạnh tiêu cực:

Giá cao.
Phạm vi mô hình hạn chế.
Công suất lắp đặt biến tần không vượt quá 7-8 kW, đây là một trong những khác biệt chính giữa máy phát điện thông thường và máy biến tần, cũng như nhược điểm chính.
Không quá tải.
Pin khởi động trên nhiều kiểu máy là một phần của mô-đun biến tần. Khi bị mòn phải thay thế cùng với thiết bị.

Máy phát điện thông thường cũng không phải không có nhược điểm:

Tiêu hao nhiên liệu cao khi vận hành ở mức tải thấp hoặc chạy không tải. Ví dụ, khi kết nối người tiêu dùng có công suất 3 kW với máy phát điện 6 kW thông thường, động cơ sẽ hoạt động ở chế độ gần tạo ra công suất tối đa.
Khi tải máy phát điện thấp, động cơ chạy ở tốc độ cao hơn khi không tải. Do đó, bồ hóng hình thành trên các bộ phận của nhóm xi lanh-piston và buồng đốt, bám vào dầu và làm mòn ổ trục chính và thanh kết nối.
Trong quá trình vận hành, điện áp định mức bắt đầu giảm dần, liên quan đến sự mài mòn của các bộ phận và giảm tốc độ quay của trục khuỷu và rôto máy phát. Điều này buộc người dùng phải tăng tốc độ, khiến mức tiêu hao nhiên liệu tăng lên.

Máy phát điện nào tốt nhất được sử dụng ở đâu?

Nếu cần kết nối mạng các thiết bị máy tính, TV hay tủ lạnh thì cần sử dụng thiết bị biến tần. Nếu máy phát điện được sử dụng để lắp đặt khẩn cấp hoặc chỉ dành cho mạch chiếu sáng thì loại thông thường sẽ phù hợp cho nhiệm vụ này.

Nếu cần cung cấp điện cho một ngôi nhà nông thôn và các công trình phụ, có thể tạo ra đường dây điện kết hợp bằng cách sử dụng hai máy phát điện.

Lựa chọn máy phát điện biến tần

Các mô hình từ hàng chục công ty được đại diện trên thị trường Nga, ví dụ:

Quán quân;
Fubag;
Huyndai;
Huter;
Hitachi;
Calibre và những người khác.

Trước khi chọn máy phát điện, bạn cần chú ý đến một số thông số:

Loại nhiên liệu. Các thiết bị phổ biến nhất được trang bị động cơ xăng, đòi hỏi nhiều nhiên liệu và bảo trì. Chi phí bảo trì và tiếp nhiên liệu tối thiểu sẽ dành cho động cơ xăng.
Cấp nguồn tại các thiết bị đầu cuối. Khi công suất máy phát tăng lên, nhu cầu về động cơ truyền động cũng tăng lên. Các đơn vị mạnh hơn có dung tích xi-lanh lớn hơn và tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn. Để sử dụng trong gia đình, công suất 1,5-2 kW là đủ, còn đối với công việc xây dựng hoặc hàn, bạn sẽ cần lắp đặt có công suất ít nhất là 5 kW.
Kiểu khởi động động cơ. Khởi động động cơ bằng tay có thiết kế đơn giản hơn nhưng đòi hỏi một số kỹ năng sử dụng nhất định. Tùy chọn ưu tiên là tự động khởi động trong trường hợp mất điện trong mạng chính.

Theo đánh giá của khách hàng, các mẫu máy phát điện biến tần tốt nhất là:

PATRIOT MaxPower SRGE 1000iT (công suất 900 W);
Calibre BEG-6100AI (công suất 6500 W);
DAEWOO GDA 4800i(công suất 3600 W);
Fubag TI 2000 (công suất 1600 W).

Quy tắc hoạt động

Khi vận hành máy phát điện phải tuân thủ các nguyên tắc sau:

Cấm sử dụng máy phát điện chạy bằng động cơ đốt trong trong không gian kín;
sau khi ngừng hoạt động, cần phải làm mát hệ thống lắp đặt vì động cơ và các bộ phận của hệ thống xả nóng lên đến nhiệt độ cao;
Đổ đầy nhiên liệu vào bình ngoài trời và khi thiết bị nguội;
khi tiếp nhiên liệu không được có nguồn lửa hở gần đó;
mạng điện và kết nối với máy phát điện phải tuân thủ các quy định của PUE;
không để máy phát điện chạy dưới trời mưa và không chạm vào bộ phận vận hành khi tay ướt;
Trước khi dừng động cơ, hãy để động cơ chạy không tải trong vài phút;
Thực hiện bảo trì định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất.

Nếu tuân thủ các quy tắc vận hành, máy phát điện biến tần sẽ không gây ra sự cố cho chủ sở hữu và giúp bạn tránh khỏi công việc sửa chữa tốn kém.

Nếu bạn nghĩ về điều này, bất kỳ máy phát điện nào cũng có thể được chia thành hai bộ phận độc lập: động cơ đốt trong và máy phát điện xoay chiều. Chính đặc điểm, thiết kế và thông số kỹ thuật của chúng sẽ quyết định kích thước của trạm điện mini, tiếng ồn mà nó tạo ra và tất nhiên là giá của thiết bị.

Hầu hết mọi người tin rằng vai trò chủ đạo trong bản song ca này là động cơ, thiết lập chuyển động quay cần thiết để tạo ra năng lượng điện. Trên thực tế, thiết kế của máy phát điện (thiết bị chuyển đổi cơ năng thành điện năng) là yếu tố quan trọng hơn nhiều.

Máy phát điện có hai phiên bản: tiêu chuẩn và biến tần.

Để quyết định mua máy phát điện nào, bạn nên hiểu sự khác biệt cơ bản giữa thiết kế của chúng là gì. Các yếu tố sau cũng cần được tính đến: hiểu rõ mục đích sử dụng máy phát điện chạy xăng và vấn đề chi phí. Chúng ta hãy xem xét nguyên lý hoạt động của từng máy phát điện riêng biệt.

Máy phát điện tiêu chuẩn.

Máy phát điện thông thường bao gồm một loạt các cuộn dây đồng. Thiết kế này tạo ra tín hiệu điện khá thô.

Để máy phát điện hoạt động thì động cơ phải hoạt động ở tốc độ tối đa, bất kể tải mạng. Theo đó, tiêu tốn một lượng nhiên liệu không đổi và tạo ra một mức độ ồn nhất định. Dòng điện do máy phát điện tạo ra không thuần khiết như các nhà sản xuất thiết bị thường yêu cầu. Vì vậy, máy phát điện thông thường không được khuyến khích sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị điện tử chính xác. Ưu điểm của máy phát điện tiêu chuẩn chắc chắn là khả năng sẵn có của chúng ở bất kỳ phân khúc điện nào và chi phí tương đối. Các nhà sản xuất như Honda và Europower sản xuất rất nhiều loại máy phát điện tiêu chuẩn để phù hợp với mọi nhu cầu.

Biến tần.

Ngược lại, máy phát điện biến tần sử dụng một loại máy phát điện khác và tạo ra dòng điện xoay chiều rất sạch. Và công nghệ biến tần giúp giảm trọng lượng và kích thước của máy phát điện. Hơn nữa, nó cho phép động cơ hoạt động ở các tần số khác nhau, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và tiếng ồn phát ra.

Một máy phát điện biến tần được kết nối với máy tính của bạn sẽ cho phép bạn tiếp tục làm việc ngay cả khi mạng của bạn bị mất điện. Có thể gọi đại diện xuất sắc của nhánh máy phát điện này. Công suất 2 kVA được tạo ra sẽ cho phép bạn cung cấp điện cho cả 2 máy tính cùng một lúc trong trường hợp có sự cố trên đường dây.

Nhược điểm của máy phát điện biến tần so với máy phát điện tiêu chuẩn cũng rất rõ ràng: giá thành tương đối cao và không có mẫu máy có công suất trên 7 kVA. Từ khía cạnh này, chúng ta có thể nói rằng lựa chọn lý tưởng để cung cấp năng lượng, chẳng hạn như cho một ngôi nhà ở nông thôn, sẽ là sự kết hợp của các nguồn điện dự phòng. Đối với người tiêu dùng thông thường, bạn có thể cung cấp một mô hình công suất cao tiêu chuẩn có thể cung cấp năng lượng cho tất cả các thiết bị trong cơ sở, chẳng hạn như công nghệ giảm tiếng ồn. Và đối với các hệ thống điện tử có yêu cầu đặc biệt, bạn luôn có thể dự trữ sẵn một máy phát điện loại biến tần nhỏ gọn.

Các nhà máy điện quy mô nhỏ để sử dụng trong gia đình đã trở nên phổ biến do chúng có thể dễ dàng giải quyết các vấn đề về nguồn điện. Máy phát điện chạy xăng và diesel nhỏ gọn vừa được sử dụng để đảm bảo cung cấp điện liên tục, vừa để tạo ra điện ở những nơi không có đường dây điện: tại công trường, tại một buổi dã ngoại. Sự lựa chọn của người tiêu dùng rất phức tạp bởi thực tế là có một số lựa chọn về máy phát điện được bán:

Cổ điển, sử dụng động cơ xăng hoặc diesel;
Biến tần.

Cả hai loại đều hoạt động theo nguyên tắc giống nhau: công của động cơ đốt trong được máy phát điện biến đổi thành dòng điện xoay chiều 220 V với công suất tiêu thụ lên tới vài kW. Sự khác biệt nằm ở nguyên lý ổn định các thông số điện áp đầu ra.

Nguyên lý thiết kế và vận hành

Như đã đề cập, cả hai loại nhà máy điện đều có thiết kế tương tự nhau, bao gồm hai yếu tố chính:

Động cơ đốt trong;
Máy phát điện.

Điện áp của nguồn điện xoay chiều phải thỏa mãn các điều kiện sau:

Mức điện áp ổn định – 220V;
Độ ổn định tần số - 50Hz.

Việc không tuân thủ các thông số điện áp có thể gây hư hỏng hoặc không hoạt động được cho các thiết bị được kết nối. Điều này đặc biệt đúng đối với sự ổn định mức điện áp. Sự sai lệch tần số mạng có thể dẫn đến gián đoạn hoạt động bình thường của các thiết bị có động cơ xoay chiều trong thiết kế: bơm tuần hoàn cho hệ thống sưởi, máy nén cho thiết bị làm lạnh.

Máy phát điện thông thường

Trong phiên bản cổ điển của nhà máy điện, động cơ xăng hoặc diesel làm quay rôto của máy phát điện. Dòng điện xoay chiều được lấy ra khỏi cuộn dây stato rồi đi đến tủ phân phối của nhà máy điện để phân phối đến các hộ tiêu thụ.

Sự gia tăng mức tiêu thụ dòng điện do tải gây ra lực hãm trên rôto máy phát điện, do đó làm giảm tốc độ quay. Kết quả là giá trị biên độ của điện áp và tần số của nó giảm. Giảm tải gây ra tác dụng ngược lại. Hiện tượng nguy hiểm nhất là khi mức tiêu thụ điện năng giảm mạnh, điện áp có thể tăng đến giá trị nguy hiểm.

Việc ổn định tốc độ quay trong các thiết bị cổ điển được thực hiện theo hai hướng. Tốc độ quay của động cơ đốt trong được điều khiển trực tiếp bởi bộ điều tốc ly tâm, bộ điều tốc này điều chỉnh việc cung cấp nhiên liệu tùy theo tốc độ trục khuỷu. Để điều chỉnh tốt hơn, một cuộn dây ổn định bổ sung được nạp vào tụ điện được cung cấp trong stato máy phát. Khi tần số của điện áp xoay chiều tăng thì điện trở của tụ điện giảm. Do đó, tải trên cuộn dây bổ sung tăng lên. Sự gia tăng dòng điện của cuộn dây bổ sung gây ra sự xuất hiện của từ trường hãm, làm giảm tốc độ rôto. Khi tốc độ giảm, quá trình xảy ra theo thứ tự ngược lại. Từ trường hãm của cuộn dây ổn định giảm, tốc độ stato tăng.

Từ những cân nhắc này, rút ra kết luận rằng nhược điểm chính của máy phát điện cổ điển là bất kể tải trọng nào thì tốc độ quay của trục khuỷu của động cơ đốt trong phải không đổi. Nghĩa là, hiệu suất tối đa chỉ đạt được ở mức tải tối đa. Với lượng điện năng tối thiểu từ các thiết bị tiêu thụ được kết nối, động cơ sẽ chạy ở chế độ không tải, gây lãng phí nhiên liệu.

Ghi chú! Không nên vận hành máy phát điện trong thời gian dài ở chế độ tiêu thụ điện năng thấp và ở chế độ tối đa, vì cả động cơ đốt trong chạy xăng quá tải và quá tải đều có thể nhanh chóng bị hỏng.

Một máy phát điện biến tần sử dụng nguyên lý tương tự để tạo ra điện. Sự khác biệt là điện áp đầu ra của máy phát điện không truyền trực tiếp đến người tiêu dùng. Trước hết, điện áp được chuyển đổi thành DC bằng bộ chỉnh lưu, được làm mịn bằng tụ lọc, sau đó cấp cho bộ biến tần để chuyển đổi thành AC. Biến tần bao gồm các công tắc bóng bán dẫn mạnh mẽ được điều khiển bởi mạch vi điều khiển.

Phương án xây dựng này có những ưu điểm sau:

Việc chỉnh lưu điện áp được tạo ra từ máy phát sẽ loại bỏ hoàn toàn các đột biến về biên độ và tần số;
Mạch vi điều khiển của bộ điều khiển phản ứng ngay lập tức với những thay đổi về biên độ và tần số, gửi các lệnh điều khiển thích hợp đến các công tắc đầu ra.

Độ chính xác của việc điều chỉnh các thông số điện áp đầu ra của máy phát biến tần là một trong những mức cao nhất.

Đây không phải là một trong những ưu điểm của máy phát điện biến tần. Một tính năng quan trọng không kém là hiệu quả cao. Điều này dựa trên thực tế là không cần phải duy trì nghiêm ngặt tốc độ của trục khuỷu và rôto máy phát. Dù sao, điện áp xoay chiều đầu tiên được chỉnh lưu. Điều này có nghĩa là khi làm việc với tải công suất thấp, rôto máy phát quay ở tần số thấp và mức tiêu thụ nhiên liệu là tối thiểu. Pin sạc tích hợp góp phần lớn vào việc giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, vì một phần điện áp được tạo ra được sử dụng để sạc và pin được đưa vào hoạt động để bù cho mức tiêu thụ điện năng tăng đột biến hoặc khi hoạt động ở mức tối thiểu. tải khi công suất của nó đủ để vận hành bộ biến tần. Giải pháp này giúp giảm thiểu hạn chế khi vận hành lâu dài ở mức tải thấp trong khi vẫn duy trì độ tin cậy của toàn bộ hệ thống.

Ưu điểm của biến tần

Việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị biến tần là do đặc tính hiệu suất cao của chúng:

Tiêu thụ nhiên liệu thấp;
kích thước và trọng lượng nhỏ;
Độ tin cậy cao;
Các thông số đầu ra tuyệt vời, đặc biệt là về chất lượng điện năng.

Nhược điểm của máy phát điện biến tần

Sở hữu các thông số điện xuất sắc và hiệu suất cao, máy phát điện biến tần có những nhược điểm cần lưu ý khi lựa chọn:

Giá cao. Một biến tần tốt có giá cao hơn từ hai đến ba lần so với một mẫu cổ điển tương tự;
Quyền lực hạn chế. Công suất tối đa cho phép của hầu hết các mẫu máy phổ biến là không quá 5 kW;
Bạn cũng có thể tìm thấy 7 kW, nhưng chúng vẫn chưa phổ biến lắm và giá thành của chúng vượt quá giới hạn hợp lý;
Khó khăn trong việc sửa chữa khi có sự cố;
Rất khó để thay pin nếu hỏng.

Tính năng bổ sung

Nhiều mô hình nhà máy điện không chỉ có khả năng khởi động thủ công mà còn sử dụng bộ khởi động điện. Điều này rất quan trọng khi sử dụng chúng trong các hệ thống dự phòng nguồn điện tự động.

Hầu hết các thiết bị đều được trang bị bảo vệ chống vượt quá dòng tải cho phép và tăng điện áp đột ngột. Thường có một đầu ra bổ sung để lấy mẫu DC điện áp thấp.

Không có ngoại lệ, tất cả các thiết bị đều có dụng cụ đo trên bảng điều khiển cho phép bạn theo dõi giá trị của điện áp đầu ra và các thiết bị đa chức năng đắt tiền được trang bị màn hình tinh thể lỏng cho phép bạn đánh giá hầu hết các thông số, bao gồm cả hình dạng của điện áp đầu ra, kích thước tải, mức độ sạc của pin và lượng nhiên liệu còn lại. Mạch biến tần chứa một bộ vi điều khiển, với sự trợ giúp của nhiều chức năng giám sát và điều khiển bổ sung khác nhau có thể dễ dàng thực hiện.

Sự đa dạng về mẫu mã trên thị trường khiến việc lựa chọn thiết bị phù hợp trở nên khó khăn. Thông thường vị trí đầu tiên là giá trị công suất tải cho phép. Dữ liệu nguồn sau đây có thể giúp giải quyết vấn đề này:

Đi du lịch ngoài trời – lên tới 1 kW;
Nguồn điện cho các thiết bị gia dụng cần thiết nhất trong trường hợp mất điện – 2-3 kW;
Nguồn điện cho một ngôi nhà hoặc căn hộ riêng nhỏ - 5 kW;
Nhà lớn - 7 kW.

Ghi chú! Nếu sử dụng máy phát điện mini trong xây dựng thì công suất của chúng phải lớn hơn công suất của dụng cụ điện được kết nối ít nhất gấp rưỡi. Vì vậy, nếu sử dụng máy mài có công suất 2 kW thì tại thời điểm khởi động, mức tiêu thụ hiện tại sẽ vượt quá mức định mức 1,5-2 lần. Do đó, công suất máy phát điện tối thiểu phải là 3 kW.

Chọn máy phát điện nào, cổ điển hay biến tần? Để cung cấp năng lượng cho đại đa số người tiêu dùng, một thiết bị thông thường là đủ. Việc lựa chọn có lợi cho biến tần nên được thực hiện trong các trường hợp sau:

Làm việc thường xuyên với tải tối thiểu. Nguyên nhân ở đây không chỉ là tính kinh tế mà còn là sự giảm độ tin cậy của một thiết bị thông thường;
Yêu cầu hiệu quả cao;
Kích thước tối thiểu. Việc du hành vào thiên nhiên bằng một nhà máy điện lớn là điều khó khăn vì những lý do rõ ràng.

Một nhà máy điện mini cổ điển sẽ phù hợp hơn nếu:

Yêu cầu làm việc với tải mạnh (trên 5-7 kW);
Hoạt động lâu dài với tải tối thiểu không được mong đợi;
Kích thước của thiết bị không mang tính quyết định;
Chi phí của thiết bị là quan trọng.

Động cơ xăng chạy bằng xăng có chỉ số octan cao, trong khi động cơ diesel cần nhiên liệu diesel thích hợp để hoạt động. Đôi khi bạn có thể tìm thấy một thiết kế nhà máy điện hoạt động bằng khí hóa lỏng.

Quan niệm sai lầm phổ biến

Quan niệm sai lầm phổ biến nhất, được các nhà sản xuất máy phát điện biến tần ủng hộ mạnh mẽ, là hình dạng điện áp đầu ra được cho là kém.

Thứ nhất, điện áp từ stato máy phát không kết nối bất kỳ loại bộ chuyển đổi bán dẫn nào, ngược lại, có dạng hình sin lý tưởng. Điều này là do nguyên lý hoạt động của máy điện. Chỉ cần nhớ rằng hầu hết các nhà máy điện, thủy lực, nhiệt điện, hạt nhân, tức là dựa trên sự chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện, đều hoạt động theo nguyên tắc giống hệt như một nhà máy điện gia đình. Nhưng các phần tử bán dẫn có đặc tính phi tuyến và để có được hình sin nghiêm ngặt bằng cách sử dụng các bộ chuyển đổi bán dẫn, bao gồm cả bộ biến tần, đòi hỏi những thủ thuật kỹ thuật tuyệt vời.

Thứ hai, hầu hết người tiêu dùng hiện đại sử dụng bộ nguồn chuyển mạch tích hợp, không quan tâm đến hình dạng và tần số của điện áp (trong giới hạn hợp lý), vì thứ đầu tiên trong mạch cấp nguồn là bộ chỉnh lưu và bộ lọc. Những người tiêu dùng như bàn là, ấm điện và bếp điện thường không quan tâm đến điện áp cung cấp cho đầu vào. Các thiết bị duy nhất quan tâm đến tần số và hình dạng của điện áp cung cấp là động cơ và máy biến áp không đồng bộ.

Quan niệm sai lầm phổ biến thứ hai liên quan đến sự phức tạp của việc thiết kế máy phát điện biến tần. Ở đây chúng ta có thể nói rằng điều này chủ yếu chỉ áp dụng cho các sản phẩm từ các nhà sản xuất ít tên tuổi cung cấp thiết bị giá rẻ. Các công ty hàng đầu đã phát triển các giải pháp mạch biến tần đến mức hoàn hảo, chỉ sử dụng các linh kiện chất lượng cao và dây chuyền lắp ráp hoàn hảo. Mạch điện tử của bộ điều khiển và giám sát cho các thiết bị biến tần được bảo vệ khỏi độ ẩm và bụi nên các thiết bị tốt hiếm khi bị hỏng hóc và nếu đáp ứng các yêu cầu khuyến nghị thì có thể tồn tại khá lâu.

Đối với sự cố của động cơ đốt trong, hầu hết các thiết kế đều sử dụng bộ truyền động đã được kiểm nghiệm lâu năm và có độ tin cậy, độ bền cao. Với điều kiện sử dụng nhiên liệu và chất bôi trơn chất lượng cao, cần thiết và bảo dưỡng thường xuyên (thay bộ lọc, bugi) thì động cơ khó xảy ra hỏng hóc.

Như đã được trình bày, việc xây dựng chính xác các yêu cầu sẽ xác định thiết kế thiết bị nào sẽ được ưu tiên. Cả hai loại đều có lĩnh vực ứng dụng, ưu điểm và nhược điểm riêng, nhưng thường có thể thay thế cho nhau nên không thể phân loại loại nào tốt hơn. Hiện nay, cho đến khi giá các thiết bị biến tần giảm xuống mức hợp lý, hầu hết người mua đều tập trung vào các thiết bị thông thường sử dụng động cơ xăng có máy phát điện xoay chiều và mạch điều khiển đơn giản.