Устройство газового генератора

Механическая электростанция – это агрегат, построенный из двух основных узлов: генератора переменного тока и двигателя, который вращает его ротор. Этот принцип распространяется на соответствующие агрегаты любых мощностей и степеней сложности. Газовым генератором обычно называют небольшую электростанцию с одним синхронным генератором и силовым блоком в виде двигателя внутреннего сгорания, который работает на магистральном или сжиженном газе. Ротор генератора в такой конструкции обычно жёстко связан с валом двигателя, а сама конструкция в базовом исполнении собирается на компактной стальной раме, как, например, в генераторах линейки Gazvolt Standard. Сборка чаще всего включает электростартер с кислотным аккумулятором 12 В и лицевую панель устройства. Таковы базовые элементы стандартной конструкции.

Рассмотрим их чуть подробнее. Синхронный генератор состоит из двух основных частей: неподвижного статора и вращающейся части – ротора, вращение которого обеспечивает вращение магнитного поля с такой же частотой. При вращении в результате возбуждения обмоток на их выходе возникает переменная разность потенциалов. Генератор такого типа способен кратковременно выдавать ток в 3-4 раза выше номинального, что делает его пригодным для работы с высокими стартовыми нагрузками. Однако для обеспечения стабильного рабочего напряжения он требует специальной стабилизации, которая обычно называется AVR (автоматическое регулирование напряжения).

Силовой блок газогенератора – это четырёхтактный, обычно карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, который похож на бензиновый, но оборудован специальным газовым редуктором, где его давление выравнивается с атмосферным, и, тем самым, обеспечивается устойчивый процесс формирования горючей смеси в карбюраторе. Газ в редуктор подаётся из системы газификации или баллона, поэтому конструкция не требует топливного бака, однако необходимым элементом безопасности является электромагнитный клапан, который гарантированно перекрывает подачу газа при остановке агрегата. Все генераторы Gazvolt комплектуются такими редукторами и клапанами.

Есть две характеристики двигателя, обеспечивающие рабочие параметры электростанции. Номинальная мощность двигателя всегда подбирается соответственно мощности электрического генератора, и это первая из характеристик двигателя. Однако только раскрутить ротор генератора недостаточно. Блок автоматического регулирования напряжения управляет дроссельной заслонкой карбюратора, увеличивая или уменьшая поступление горючей смеси в рабочем режиме агрегата. Для эффективной стабилизации рабочего напряжения двигатель должен достаточно быстро отзываться на движение заслонки, и для этого важна его вторая характеристика – крутящий момент. Высокий крутящий момент позволяет двигателю быстро менять скорость вращения, а низкий крутящий момент требует большего запаса мощности двигателя для рабочего режима. Запас мощности двигателя увеличивает стоимость агрегата, его вес и габариты. Показателем запаса мощности двигателя у газовых генераторов является наличие или отсутствие разницы номинальных значений электрической мощности для сжиженного и магистрального топлива: при наличии запаса обычно устанавливается единое значение, а при отсутствии для менее энергоёмкого топлива часто устанавливается меньшее значение номинальной мощности.

Другие характеристики двигателя являются вторичными, но обеспечивают ряд важных параметров эксплуатации агрегата. Во-первых, среди них нужно отметить систему охлаждения. В компактных электростанциях часто используется стандартное, реже принудительное воздушное охлаждение. В среднем газовые двигатели требуют более редких технических остановок в сравнении с бензиновыми и дизельными, но необходимо знать, что только эффективное жидкостное охлаждение двигателя способно обеспечить работу электростанции в непрерывном цикле 36 часов и более, а предел для стандартного воздушного охлаждения составляет не более 24 часов. Каждая модель газового генератора имеет своё собственное время непрерывной работы.

Другим существенным параметром двигателя является его моторесурс, который у брендовых двигателей обычно в 3-4 выше, чем у хороших китайских. Кроме того, брендовые двигатели часто имеют более высокий крутящий момент, что может служить аргументом в их пользу, несмотря на более высокую стоимость. Именно к такому надёжному виду оборудования относятся двигатели Briggs&Stratton, используемые в генераторах линейки Gazvolt Pro.

Вторичными, но необходимыми элементами газового генератора являются лицевая панель и система запуска. На лицевой панели агрегатов обычно присутствует контрольный индикатор рабочих параметров (по меньшей мере, вольтметр) и силовые розетки. Также там может находиться розетка постоянного тока 12 В, ключ зажигания и шильда с указанием важных параметров устройства.

Система запуска генераторов Gazvolt включает три элемента: ручной запуск, автоматический запуск и автомат ввода резерва (АВР). Система автоматического запуска состоит из электрического стартера и кислотного аккумулятора с блоком его зарядки. Ручной запуск обычно используется в случае разрядки аккумулятора. Для подключения автомата ввода резерва у генераторов присутствует специальный разъём системы автоматического запуска. Подключение АВР позволяет запускать электростанцию при пропадании напряжения в основной электросети, по расписанию и по дистанционной команде через интернет или сотовую связь.

Последним необходимым элементом газового генератора является система электрической защиты, включающая встроенное устройство защитного отключения (УЗО) и применение защищённых комплектующих. В европейском стандарте DIN 40050 для обозначения класса защиты используются буквы IP и две цифры. Первая из них показывает механическую, а вторая электрическую защиту. К продаже допускаются модели с классом механической защиты не менее 2 и электрической не менее 3.

Механическая защита:
0 – нет защиты (не допускается)
1 – защита от предметов более 50 мм (недостаточная)
2 – защита от касания пальцами и проникновения предметов более 12 мм
3 – защита от предметов более 2,5 мм
4 – защита от касания инструментом, пальцами и от предметов более 1 мм
5 – защита от любого касания и предметов, частично от пыли
6 – полная защита от любого касания, предметов и пыли

Электрическая защита:
0 – нет защиты (не допускается)
1 – защита от вертикально падающих капель воды (недостаточная)
2 – защита от капель воды, падающих под углом до 15 градусов к вертикали
3 – защита от капель воды, падающих под углом до 60 градусов к вертикали
4 – Защита от попадания капель и брызг под любым углом
5 – Защита от попадания струй воды под любым углом
6 – Защита от попадания струй воды под любым углом под любым давлением
7 – Вода не вызывает порчи оборудования при определенной глубине и времени погружения
8 – Вода не вызывает порчи оборудования при заданных условиях и неограниченном времени погружения