Мощность генератора и нагрузка — сколько может отдать

Для чего следует знать коэффициент мощности?

В предложениях большинства изготовителей можно встретить значение максимальной выходной мощности

Важно помнить, что этот показатель приведен для кратковременной работы генератора (у различных брендов он составляет от несколько секунд до нескольких минут)

Действительное значение номинальной мощности чаще всего ниже (на проценты, а иногда – на их десятки). Предположим, электрическая станция дает 5 кВа. Коэффициент мощности (т.е. косинус угла φ) равняется 0,8. Следовательно, в такой ситуации мы реально получаем только 4 кВт (рассчитывается по формуле 5 кВа х 0,8). Именно в этом заключается различие между кВт и кВА.

Конструкция и особенности в использовании генератора ВАЗ 2114

Автомобильный электрогенератор — это синхронная, трехфазная электрическая машина переменного тока с электромагнитным возбуждением. Она преобразует механическую энергию работающей автомобильной силовой установки в электрическую, необходимую для функционирования электронных систем и других приборов и оборудования, которые потребляют электроэнергию при запущенном двигателе. Для этого превращения используется вращающееся магнитное поле.

Главные рабочие части автомобильного генератора это:

• ротор — подвижная часть устройства
• статор — неподвижная часть электрической машины

Статор собран из кусков листового железа, которые изолированы друг от друга. Внутри статора в пазах уложена якорная обмотка генератора. Сердечник ротора вытачивают из сплошного куска электромеханической стали.

Полюсные наконечники собирают из стали листовой. На полюсах усаживаются катушки возбуждения, которые запитываются от внешнего источника постоянного тока.

94.3701Для защиты от внешнего воздействия имеется корпус. В него заключены главные рабочие части автомобильного электроагрегата. Имеются:

• подшипники — на них вращается ротор;
• крыльчатка;
• диодный мост;
• реле регулятор;
• шкив — это привод, на него одевается ремень.

Передняя и задняя крышки генератора, представляющие из себя его корпус, прочно скреплены со стартером болтами, обеспечивая его неподвижность. Подшипник задний прочно одет на вал ротора и прикрывается втулкой. Подшипник передний впрессован в переднюю крышку электроагрегата и заменить его можно только вместе с ней. Сам вал вращается на подшипниках, смазка в них, набитая на заводе, не меняется.

Обмотка в пазах статора, собрана по схеме «звезда». Причем провода выведены в общую точку.

С другой стороны фазные провода соединяются с диодным мостом. В нем имеется шесть штук диодов изготовленных из кремния, еще их называют «вентили». Всего их три положительных и три отрицательных.

Они по принадлежности к полюсам впрессованы в алюминиевые пластинки, имеющие форму в виде подковы. Там же на пластинке поставлены еще три штуки диода. Обмотка возбуждения при запуске силовой установки запитывается через них.

Диодный мост закрепляется на задней крышке. Там же имеется конденсатор защищающий от резких скачков.

Рекомендуем: Подключение бортового компьютера на ВАЗ 2114На приборной панеле имеется контрольная лампочка, которая загорается при включенном зажигании. В этот момент напряжение через лампочку подводится от аккумулятора к обмотке возбуждения. После включения силовой установки обмотка питается от дополнительных диодов и лампочка должна погаснуть. Если после запуска этого не происходит и лампочка продолжает светиться, а значит не работает генератор ВАЗ 2114.

Значок аккумулятора на приборной панели.

Какой расход топлива в час у бензиновых и дизельных генераторов

Чтобы не быть многословным достаточно прибегнуть к нижеприведённым цифрам, которые указывают на расход генератора в час.

Для бензиновых генераторов:

• 3 кВт, расход бензина — 1,05 л/час;
• 4 кВт, расход бензина — 1,4 л/час;
• 5 кВт, расход бензина — 1,75 л/час;
• 6 кВт, расход бензина — 2,1 л/час;
• 7 кВт, расход бензина — 2,45 л/час;
• 8 кВт, расход бензина — 2,8 л/час;
• 9 кВт, расход бензина — 3,2 л/час;
• 10 кВт, расход бензина — 4 л/час.

Как было сказано ранее, расход топлива для дизельных генераторов несколько ниже.

Для дизельных генераторов:

• 3 кВт, расход — 0,75 л/час;
• 4 кВт, расход — 1 л/час;
• 5 кВт, расход — 1,25 л/час;
• 6 кВт, расход — 1,5 л/час;
• 7 кВт, расход — 1,75 л/час;
• 8 кВт, расход — 2 л/час;
• 9 кВт, расход — 2,25 л/час;
• 10 кВт, расход — 3 л/час.

Таким образом, я придерживаюсь, мнения о том, что столь высокий расход бензина как у меня, при мощности генератора в 3 кВт, связан с обкаткой в режиме неполной нагрузки. А как обстоят дела с вашими генераторами? Сколько они потребляют топлива, и был ли такой большой расход в период обкатки двигателя?

Базовые принципы подбора генератора

Если вы забьёте в поисковике словосочетание «купить генератор или электростанцию», то интернет выдаст десятки моделей с разной стоимостью, мощностью и «наворотами». Глаза разбегается. Как выбрать, оптимальную модель бензогенератора и не переплатить? Воспользуйтесь простым алгоритмом от FORUMHOUSE и разбейте процесс подбора на шаги:

1. Подумайте, для каких целей вам нужен бензогенератор?

• Для резервного электроснабжения основных потребителей в загородном доме при временном отключении электричества.
• Для длительной и постоянной работы и электроснабжения мощных потребителей.
• Для редких поездок на дачу или на природу — рыбалку, охоту и т.д.

Ответили на эти вопросы? Идём дальше!

1. Определите вашу основную группу потребителей электричества.

Например, зимой у вас в доме отключили свет. Вам нужно запитать:

• освещение;
• телевизор и ноутбук;
• холодильник;
• газовый котёл;
• циркуляционный насос;
• скважинный насос или насосную станцию.

Второй вариант, вам нужно строить дом. Электричества на участке нет, или, его часто и надолго отключают. В этом случае, ваша приоритетная группа потребителей:

• Электрические инструменты — дрель, болгарка, перфоратор, циркулярная пила и т.д.;
• Бетономешалка.
• Сварочный инвертор.
• Погружной или дренажный насос.
• Мощные прожекторы освещения.

Третий вариант — вы редко выбираетесь на дачу или едете за город на пикник. Ваша группа потребителей:

• Несколько осветительных приборов.
• Ноутбук, телевизор.
• Зарядники для мобильных устройств.
• Небольшой переносной холодильник.
• Маломощный насос.

Можно расписать десятки вариантов потребителей для электрического генератора. Каждый случай индивидуален.

1. Определив необходимый список устройств для резервного электроснабжения, выпишите на листок бумаги их потребляемую мощность.

Мощность потребителя указывают на табличке на корпусе, где написаны его технические характеристики, или в инструкции по эксплуатации.

Просуммируете мощность всех потребителей. Запишите получившуюся цифру.

• Номинальная мощность оборудования – 2 кВт.
• Максимальная мощность оборудования – 2.5 кВт.

Вы думаете, что этого генератора вам хватит «за глаза». Не спешите делать выводы. Надо учесть важные моменты.

1. Как рассчитать необходимую вам мощность генератора?

Чтобы разобраться в этом вопросе, запомните, что:

• При номинальной мощности генератор может работать продолжительное время, т.к. он эксплуатируется в оптимальном режиме, предусмотренном производителем.
• На максимальной мощности, в зависимости от модели и её характеристик, генератор может работать лишь непродолжительное время, после чего уйдёт в защиту из-за перегрузки.

Оптимальный режим работы генератора — 80% от его номинальной мощности.

Так, значит генератор, номинальной мощностью 2 кВт не подходит. Так какой купить? Вам нужно рассчитать мощность оборудования, в зависимости от предполагаемой нагрузки, и добавить к ней резерв. Делается это так:

Вы уже записали совокупную мощность приборов, которые вы хотите запитать от генератора.

К этой мощности прибавьте запас + 10 — 20%.

Практика показывает, что для резервного — непродолжительного электроснабжения дома, при кратковременном отключении электричества, запаса +10% вполне достаточно.

Также надо учесть коэффициент пускового тока

Почему это так важно? При старте некоторых видов электрического оборудования — скважинного насоса, бетономешалки, холодильника, они потребляет большую мощность, чем указано на корпусе или в инструкции. Сравнительные данные приведены в таблице

Допустим, что номинальная и пусковая мощность лампы накаливания 80 Вт, коэффициент пускового тока 1. А вот пусковая мощность киловаттного погружного насоса и бетономешалки уже 5 и 3.5 кВт, т.к. коэффициент 5 и 3.5. Т.е., генератор без запаса по мощности, просто не потянет оборудование на старте.

Зная коэффициент пускового тока, номинальную мощность потребителя и прибавив запас по мощности в %, вы сможете рассчитать необходимую вам мощность генератора.

1. Пример расчёта мощности электрической станции

Предположим, что вы хотите подключить к генератору:

• Лампу накаливания — 100 Вт х 1 (коэффициент пускового тока) = 100 Вт.
• Холодильник — 700 Вт х 3.5 (коэффициент пускового тока) = 2450 Вт.
• Насосную станцию — 800 Вт х 5 (коэффициент пускового тока) = 4000 Вт.
• Телевизор – 300 Вт х 1 (коэффициент пускового тока) = 300 Вт

Итого: 100 + 2450 + 4000 + 300 = 6850 Вт + 10% (запас мощности), т.е. — 6850 х 1.1 = 7535 Вт.

Не выбирайте модель электростанции «впритык» к полученной мощности. Помните, что генератор должен работать не на пределе, а на 80% от номинальной мощности.

Какая зарядка должна идти на аккумулятор с генератора

Традиционно считается, что 13,5—14,5В должен выдавать генератор на АКБ и этого совершенно хватает для восполнения затрат аккумуляторной батареи.

Стоит учитывать, что использование на автомобиле батареи большей мощности, чем рекомендует изготовитель, требует и установки более производительного генерирующего устройства.

Необходимо учесть ту нагрузку, которую должен выдерживать генератор — она высчитывается по максимальным показателям всех электроприборов и систем авто.

Не стоит забывать, что зарядный ток от устройства, генерирующего энергию, позволит завести машину в холодное время года. Для того чтобы не возникало проблем с заводом автомобиля, мы рекомендуем приобретать генерирующее оборудование, ток заряда которого будет составлять примерно 10% от ёмкости источника питания. То есть для аккумулятора  в 100 А/ч необходим генератор, который сможет выдать 10А

Обратите внимание, для многих машин оборудование в 100 ампер будет работать на пределе своих возможностей, потому что энергопотребление автомобильной системы в районе 80 ампер. Поэтому выбор источника, генерирующего энергию, должен учитывать и ёмкость АКБ, и потребление в сети

Признаки неисправности генератора

В современных машинах поломки электрической системы — одни из распространённых. Большое количество электроники обязывает особо тщательно контролировать работу и состояние генератора и аккумулятора, потому что их выход из строя может обездвижить автомобиль. Самыми популярными признаками неисправности генератора являются:

• световая индикация аккумуляторной батареи на панели приборов;
• нестабильная работа АКБ (её выкипание или недозаряд);
• различная интенсивность света фар;
• посторонние звуки со стороны генератора.

Если вы заметили некорректную работу автомобиля, то, возможно, ток зарядки аккумулятора от генератора недостаточен.

Все неисправности электротехнического оборудования, к которому относится генерирующее энергию устройство автомобиля, являются механическими (деформация или поломка креплений, корпуса, нарушение работы подшипников, прижимных пружин, ремня привода и др.)  или электрическими (обрывы обмоток, неисправности диодного моста, выгорание или износ щёток, замыкания между витками, пробои и пр.).

Не стоит списывать неработающий генератор со счетов: узнайте, есть ли ремкомплекты и запасные части. По возможности замените их. Если вы не можете самостоятельно осуществить ремонтные работы, то отдайте генератор в мастерскую. Многие умельцы сумеют восстановить  агрегат без лишних затрат и в кратчайшее время.

Однако отдельные поломки требуют покупки нового устройства, генерирующего электроэнергию. Например, выходящий из строя подшипник, который впаян в корпус генератора не подлежит восстановлению или замене в большинстве случаев.

Помните, что поломка этого узла может быть вызвана не только износом и коррозией, но и плохим качеством элементов, комплектующих; чрезмерная нагрузка; внешнее воздействие солей, жидкостей, температур.

Другие причины низкого напряжения

Не всегда малая разность потенциалов в системе связана с поломкой генератора или плохим аккумулятором

Если диагностика этих элементов не выявила никаких неполадок, то стоит обратить своё внимание на следующее:

• состояние клемм аккумулятора — плотность примыкания и оксидация;
• проблемы электропроводки — окисление, нарушение её целостности;
• выходные контакты к электроприборам;
• правильно подобранные энергопотребители.

Каждый контакт должен быть плотно примыкающим и целостным, то есть необходимо отсутствие образований (например, сульфации), которые будут нарушать прохождение тока. Неправильное соединение контактов приводит к ускоренному разряду батареи даже на незаведенной машине.

Чтобы улучшить примыкание элементов электросистемы автомобиля, необходимо зачистить все контакты и восстановить целостность проводов с помощью их замены или соединения и обмотки изоляционной лентой.

В заключение хотелось бы повторить, что устойчивая работа автомобиля требует постоянного контроля всех элементов, а особое внимание должен привлекать генератор. Аккумулятор заряжается от него и обеспечивает электричеством целую автомобильную систему

Обращайте внимание на все элементы: щётки генератора, контактные кольца, регулятор напряжения, обмотку оборудования.

Самые корректные замеры следует осуществлять при полной заряженности батареи и в различных режимах. Помните, что производитель привязывает характеристики генератора к количеству оборотов двигателя — именно они помогают вырабатывать определённый ток.

Подробное видео, как проверить генератор: 

Как проверить напряжение генератора на аккумуляторе

Разность потенциалов можно диагностировать двумя способами — непосредственно на генерирующем оборудовании и через аккумулятор. Генератор напрямую связан с источником питания толстым проводом, потому для проверки уровня разницы потенциалов можно измерить напряжение на источнике питания. Для этого потребуются специальные устройства — вольтметр, мультиметр или нагрузочная вилка.

Провода первых измерительных приборов подключаются к АКБ в любой последовательности. Вилка должна быть соединена с клеммами аккумуляторной батареи со строгим соблюдением полярности. Принято считать, что нормальное напряжение в сети должно быть не ниже 12 вольт. На холостом ходу без включения всех электрических приборов автомобиля этот показатель должен быть на уровне 13,5—14В. Падение значений напряжения до 13,3—13,8 вольта считается допустимым.

В то же время обычным тестирующим оборудованием можно проверить сопротивление элементов генератора — ротора, статора и диодного моста. Диагностика роторного оборудования осуществляется по его обмотке. Необходимо соединить щупы устройства с контактными кольцами. Если мультиметр даёт показания от 2, 3 до 5,1 Ом, то этот элемент исправен. Потребление тока обмоткой должно быть в пределах 3—4,5 ампер.

Её нормальное сопротивление — 0,2 Ома. Проверка диодного моста осуществляется по наличию или отсутствию сопротивления, показатели не имеют значения. Единственное, стоит учесть — нулевого измерения быть не должно. Замеры осуществляются попарно — плюсовой выход и все пластины с этой стороны или минус и все элементы.

Напоминаем, что для нормальной зарядки автомобильного аккумулятора напряжение, выдаваемое генератором, должно быть от 13,5 до 14 вольт.

Напряжение генератора на ХХ

Для проверки работоспособности генератора необходимо завести двигатель и измерить напряжение на клеммах АКБ. Нормальное U составляет 13,5-14 В.

Если этот параметр возрастает выше 14,2 В, можно сделать вывод о снижении заряда батареи и переходе генератора в усиленный режим заряда.

Такая ситуация возникает в редких случаях, когда аккумулятор разрядился из-за длительного простоя на холоде или подключенной нагрузки.

Возможны ситуации, когда электроника автомобиля не допускает повышения напряжения генератора, опираясь на температуру окружающего воздуха.

Повышение уровня U, которое поступает на АКБ от генератора, не критично. Если электрооборудование машины исправно, уже через 5-10 минут напряжение заряда снизится до необходимого уровня в 13,5-14,0 Вольт.

В случае, когда U не снижается, необходимо приступать к ремонту цепи питания или генератора. В противном случае дело закончится выкипевшим электролитом.

Если при работающем моторе на ХХ генератор выдает напряжение 13,0-13,4 В, это свидетельствует о проблемах с АКБ (последний не берет часть заряда).

В такой ситуации стоит выполнить проверку генератора при включении всех потребителей — фар, музыки, кондиционера и прочих. Об этом поговорим ниже.

Подключение энергоемких устройств

А теперь про подключение мощных инверторов. РЕБЯТ стоит включить голову и подумать, а не спалит ли такой девайс вашу бортовую сеть автомобиля?

Вот смотрите — мощность этих инверторов начинается от 300 заканчивается 1500 Ваттами. А в нашем примере пиковая мощность генерируемая автомобилем всего 1380Вт, а на холостом ходу всего около 1000Вт. Если дать 1500Вт он банально не выдержит такой нагрузки!

Ведь ему нужно еще энергии для поддержания работы двигателя, это банально зажигание и прокачка топлива, смело убирайте еще 400 – 500Вт.

То есть, что способен выдать генератор на холостом ходу, чтобы вы могли этим воспользоваться? Ребят это реально инвертор в 300 – 500Вт, можете подключить телевизор, дрель, и не энергоемкие устройства! А вот нагревать ТЭНАМИ воду или отапливаться вряд ли получится.

Сейчас полезная статья, смотрим

Думаю было полезно, читайте наш АВТОБЛОГ подписывайтесь на обновления в YOUTUBE.

Сколько берут усилители руля (ГУР или ЭУР)

У меня, кстати, есть подробная статья – что лучше ГУР (гидроусилитель) или ЭУР (электроусилитель), кто не читал, советую. НО сейчас не об этом, здесь нас интересует, что больше забирает от мотора?

ГУР – это гидравлическая система, у нее есть насос, который нагнетает специальную рабочую жидкость в рейку, при повороте руля она накачивает либо одну, либо другую сторону. Из-за этого вам легче крутить рулем. Опять же точных данных то его мощности нет (точнее не всегда их можно найти), и здесь опять же данные могут разниться от класса и мощности и авто.

Стоит отметить, что ГУР практически всегда отнимает мощность от силового агрегата, потому как он связан ременной передачей. Но в «свободном положении» (когда машина стоит, скажем на холостом ходу и вы не крутите рулем) отъедается небольшое количество мощности (около 0,25 – 0,5 л.с.)

ЭУР – электроусилитель руля, как становится понятно электрическая система. Она не использует силовой агрегат напрямую, а питается энергией от генератора (стоят электромоторы и специальные датчики). ДА и подключается она именно тогда, когда вы поворачиваете руль. Поэтому когда машина стоит и не движется (рулем вы не играете), тогда и расхода энергии нет. Это позволяет экономить немного энергии, соответственно и топлива. ДА и последние тенденции показывают, что скоро ГУРОВ может вообще не остаться.

Сейчас есть несколько видов ГУР (на валу на рейке), из-за этого мощность может варьироваться.

ПОДВОДИМ ИТОГ

Конечно данные примерные (я возьму максимальные показатели), но они отражают всю суть потерь силового агрегата:

Таким образом, потери мотора на различного рода механические потери составляет около – 17 л.с. НО стоит оговориться, при условии, если у вас будет полностью нагружен генератор, ГУР или ЭУР (что бывает крайне редко), работает кондиционер и прочее. От мотора общей мощность в 100 л.с. это почти его пятая часть – НЕ МАЛО!

Сейчас интересная видео версия, смотрим.

НА этом заканчиваю, думаю, моя статья и видео были вам полезны. Искренне ваш, АВТОБЛОГГЕР.