Inverter-Generator – wie er funktioniert und wie er funktioniert

Das Problem des Energieüberschusses ist bei Energieverbrauchern nach wie vor beliebt. Zu diesem Zweck produzieren Hersteller heute in Massenproduktion elektrische Generatoren verschiedener Typen und Kapazitäten. Unter allen Designs solcher Geräte nehmen Elitemodelle einen besonderen Platz ein, die nach dem Prinzip der Erzeugung von hochwertigem Strom arbeiten.

Zu diesem Zweck implementiert ihr Algorithmus die Methode der Wechselrichterumwandlung der Hauptparameter elektrischer Signale. Daher werden sie Wechselrichtergeneratoren genannt.

Sie können mit unterschiedlichen Leistungen hergestellt werden, am beliebtesten in der Bevölkerung sind jedoch Modelle von 800 bis 3000 Watt.

Die Energiequelle zum Antrieb des Motors kann sein:

• Benzin:

• Dieselkraftstoff;

• Erdgas.

So funktioniert ein Wechselrichtergenerator

Das Design des in einem einzigen Gehäuse eingeschlossenen Geräts umfasst:

• ein Verbrennungsmotor,

• Generator:

• Wechselrichter-Konvertereinheit;

• Steckverbinder zum Anschluss von Ausgangsschaltkreisen;

• Kontroll- und Überwachungsorgane zur Verfolgung technologischer Prozesse.

Zum Anschluss von Elektrogeräten wird die übliche industrielle Stromerzeugung über drei Stromkontakte einer gemeinsamen Standardsteckdose genutzt Wechselstrom 220 Volt.

Zusätzlich zur Wechselspannung stellt die Lichtmaschine Gleichstrom bereit, der zum Laden genutzt werden kann. verschiedene BatterienWird beispielsweise zum Starten eines Automotors verwendet. Zu diesem Zweck sind im Lieferumfang spezielle Klemmen zum Anschluss an die Eingangsklemmen enthalten.

Der Generator ist mit Schutzvorrichtungen ausgestattet, die den Versorgungsstromkreis automatisch öffnen, wenn eine übermäßige Last an die Ausgangskontakte angeschlossen wird. Außerdem kontrollieren Schutzvorrichtungen den technischen Zustand des Motors, insbesondere das Erreichen eines kritischen Ölstands. Bei unzureichender Schmierung aller beweglichen Teile stoppt der Motor aufgrund der Schutzwirkung automatisch. Um dies zu vermeiden, ist es notwendig, den Ölstand im Kurbelgehäuse zu überwachen.

Diese Generatoren sind in der Regel mit einem Viertaktmotor mit hängenden Ventilen ausgestattet.

Das Funktionsprinzip der Wechselrichtereinheit

Das Diagramm der Verbindung verschiedener technologischer Prozesse, die bei der Signalinvertierung ablaufen, ist in der Abbildung dargestellt.

Ein Verbrennungsmotor treibt einen herkömmlichen Generator an, der elektrische Energie erzeugt sinusförmig… Sein Fluss wird zur Gleichrichterbrücke geleitet, die aus Leistungsdioden besteht, die sich auf leistungsstarken Kühlkörpern befinden. Dadurch entsteht am Ausgang eine Welligkeitsspannung.

Nach der Brücke befindet sich ein Kondensatorfilter, der die für Gleichstromkreise typischen Wellen auf eine stabile gerade Linie glättet.Elektrolytkondensatoren sind speziell für den zuverlässigen Betrieb bei Spannungen über 400 Volt ausgelegt.

Die Reserve dient dazu, den Einfluss pulsierender Spitzen auf die Amplitude der Betriebsspannung 220 V auszuschließen: 220 ∙ 1,4 = 310 V. Die Kapazität der Kondensatoren wird entsprechend der Leistung der angeschlossenen Last berechnet. In der Praxis schwankt sie zwischen 470 μF und mehr für einen Kondensator.

Der Wechselrichter erhält einen gleichgerichteten stabilisierten Gleichstrom und erzeugt daraus eine hochwertige Oberschwingung Industriefrequenz.

Für den Betrieb des Wechselrichters wurden unterschiedliche Algorithmen technologischer Prozesse entwickelt, die beste Signalform weisen jedoch Brückenschaltungen mit Transformator auf.

Das Hauptelement, das das Sinussignal bildet, ist ein zusammengebauter Halbleitertransistorschalter IGBT-Elemente oder MOSFIT.

Um eine Sinuskurve zu bilden, wird das Prinzip der Erzeugung einer sich immer wieder wiederholenden Periodizität verwendet Pulsweitenmodulation… Zur Umsetzung wird jede Halbperiode des Spannungshubs gebildet, indem ein bestimmtes Transistorpaar in einem Hochfrequenzimpulsmodus mit einer entsprechenden Amplitude gezündet wird, die sich im Laufe der Zeit gemäß dem Sinusgesetz ändert.

Die endgültige Ausrichtung der Sinuswelle und die Glättung der Impulsspitzen erfolgt durch einen Hochpass-Tiefpassfilter.

Daher wird der Wechselrichterblock verwendet, um den von den Generatorwicklungen erzeugten Strom in einen stabilisierten Wert mit genauen messtechnischen Eigenschaften umzuwandeln, der eine konstante Frequenz von 50 Hz und eine Spannung von 220 Volt liefert.

Der Betrieb der Wechselrichtereinheit erfolgt durch ein Steuersystem, das durch Rückkopplung alle technologischen Prozesse des Generators von verschiedenen Zuständen des Verbrennungsmotors bis hin zur Form der Spannungssinuswelle und der Größe der an den Ausgang angeschlossenen Last steuert Schaltkreise.

In diesem Fall kann der Strom, der von den Generatorwicklungen zum Umrichterblock kommt, in Frequenz und Wellenform erheblich von den Nennwerten abweichen. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Wechselrichtermodellen und allen anderen Ausführungen.

Der Einsatz von Wechselrichtern bietet wesentliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Generatoren:

1. Sie haben eine höhere Effizienz durch die automatische Anpassung der Motordrehzahl während des Betriebs und die Schaffung eines optimalen Modus dafür entsprechend dem tatsächlichen Lastwert.

Je mehr Leistung auf den Motor ausgeübt wird, desto schneller beginnt sich seine Welle zu drehen, und zwar unter Bedingungen, bei denen der Kraftstoffverbrauch durch das Steuersystem streng ausgeglichen wird. Bei herkömmlichen Generatoren hängt der Kraftstoffverbrauch nur geringfügig von der angelegten Last ab.

2. Wechselrichtergeneratoren liefern eine nahezu perfekte Sinuswelle, wenn sie Verbraucher unter Last speisen. Dieser hochwertige Strom ist für den Betrieb empfindlicher digitaler Geräte sehr wichtig.

3. Die Abmessungen der Elite-Modelle sind kompakt und leicht im Vergleich zu herkömmlichen Geräten mit gleicher Leistung.

4. Die Zuverlässigkeit von Wechselrichtergeneratoren ist so hoch, dass ihre Hersteller die doppelte Lebensdauer ihrer einfachen Gegenstücke garantieren.

Wechselrichtergeneratoren sind für den Einsatz in drei Modi ausgelegt:

1.Dauerbetrieb bei einer Nennlast, die die vom Hersteller angegebene Ausgangsleistung nicht überschreitet;

2. kurzfristige Überlastung von höchstens einer halben Stunde;

3. Starten des Motors und Erreichen des Betriebsmodus des Generators, wenn große Gegenkräfte der Rotordrehung und der kapazitiven Last im Stromkreis des Leistungsteils überwunden werden müssen.

Im dritten Modus kann der Wechselrichter eine beträchtliche Menge an umgekehrter Momentanleistung verarbeiten, seine Betriebszeit ist jedoch auf nur wenige Millisekunden begrenzt.

So starten Sie den Motor

Dazu müssen Sie eine Reihe von Vorgängen ausführen. Schauen wir uns ihre Reihenfolge am Beispiel eines der verfügbaren Modelle des Generators ER 2000 i an. Aktionspriorität:

1. Überprüfen Sie den Ölstand, da ohne ihn der Start aufgrund der Blockierung durch Schutzvorrichtungen und einer sehr hohen Ausfallwahrscheinlichkeit nicht möglich ist.

2. Treibstoff einfüllen – ohne Treibstoff kann der Motor nirgendwo Energie für die Drehbewegung gewinnen;

3. Öffnen Sie das Ventil des Tankdeckels.

4. Stellen Sie den Gashebel auf die Position „Start“.

5. Bringen Sie den Griff des Kraftstoffhahns in die Position „Betrieb“.

6. Starten Sie den Generator, indem Sie das Kabel von Hand ankurbeln.

Beim ersten Starten des Motors leuchtet die Überlastungsleuchte kurz und dann lange auf – eine Spannungsanzeige im Normalmodus, deren Brennen optimale Betriebsbedingungen anzeigt.

Nach dem Starten des Motors läuft der Generator im Leerlauf und weist optimale elektrische Parameter auf. Die im Bild gezeigten Spannungen und Frequenzen sind normale Werte.

Nach Überprüfung der Leerlaufeigenschaften schalten wir die Last beispielsweise über einen leistungsstarken Industrie-Haartrockner an den Generator an.

Die Leistung des angeschlossenen Geräts hat die Spannung und Frequenz des Ausgangs des Geräts nicht verändert, und aus der Anzeige des Betriebsstroms kann die vom Haartrockner verbrauchte Leistung abgeschätzt werden.

Nach diesem Experiment schließen wir digitale Computer an den Gleichstromausgang an und stellen fest, dass er zuverlässig funktioniert. Beim Einsatz herkömmlicher Generatoren ohne Wechselrichtereinheit fallen digitale Mikroprozessorgeräte aufgrund der schlechten Qualität der Versorgungsspannung aus.

Empfehlungen für den sicheren Gebrauch

Wechselrichtergeneratoren sind Geräte, die Folgendes verwenden: Mikroprozessorgeräte und eine hochentwickelte elektronische Datenbank. Die korrekte Einhaltung der Betriebsbedingungen sowie der sorgfältige Transport und die Einhaltung der Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen während der Lagerung sind Garanten für den langfristigen Betrieb.

Wenn Sie sich im Winter ständig in einer unbeheizten Garage aufhalten, kann sich an allen Innenteilen Kondenswasser bilden, das zu Schäden an elektronischen Bauteilen führt.