1. Принцип роботи
2. Вибір елементів для бензинового генератора
3. Конструкція саморобного бензогенератора
4. Приклад розрахунку бензинового генератора
5. Відео. Бензогенератор своїми руками.

Якщо розглядати пристрій бензогенератора, то можна побачити, що в нього входять всього два основних елементи: двигун і генератор. Вся складність виготовлення пристрою полягає в регулюванні характеристик взаємодії складових. Якість видаваної електроенергії визначається двома величинами - частотою і напругою. І якщо стабілізацію величини напруги виконати досить просто, то регулювання частоти пов'язана зі значними труднощами.

Схема недорогого бензогенератора

Принцип роботи

У недорогих промислових бензогенераторов регулювання частоти і напруги виконується в два етапи. Перший етап механічний. Принцип його роботи заснований на тому, що при збільшенні електричного навантаження падають обороти двигуна. Датчик обертів двигуна механічно пов'язаний з дросельною заслінкою карбюратора, тому будь-яка зміна обертів компенсується регулюванням положення дросельної заслінки автоматично. Другий етап регулювання здійснюється електронним способом. На малюнку вище показана схема типового недорогого бензогенератора.

Принцип роботи електронної стабілізації оборотів заснований на залежності опору конденсатора від частоти струму. На схемі показана стабілізуюча обмотка (L3), навантажена на конденсатор (С1). При роботі на номінальне навантаження вихідна напруга становить 220 В з частотою 50 Гц. Оскільки частота вихідної напруги безпосередньо залежить від кількості оборотів в секунду, то зміна швидкості обертання ротора генератора викликає однозначне зміна частоти напруги на всіх обмотках генератора.

Опір конденсатора залежить від частоти прикладеної напруги. Чим більше частота, тим менше опір. В результаті, струм через стабілізуючу обмотку змінюється в залежності від навантаження на генератор. При зменшенні навантаження число обертів зростає, відповідно, зростає частота і зменшується опір конденсатора. Зростає струм через обмотку (L3) і зростає її гальмує значення на ротор генератора. Таким чином, регулювання частоти обертання відбувається безперервно і миттєво під час роботи генератора.

Електрична стабілізація працює в невеликому діапазоні змін, тому основна функція регулювання покладається на механічний регулятор. Тут діапазон регулювань набагато ширше, але на шкоду швидкості реакції. Двигун внутрішнього згоряння має інерційністю, і зміна кількості його оборотів трохи запізнюється при регулюванні дросельною заслінкою (така характеристика роботи двигуна називається приемистостью). Різкі стрибки навантаження можуть викликати коливальний процес системи регулювання.

Подібну систему регулювання важко зробити самостійно, а електронна вимагає переробки генератора. Гідність такої схеми управління - отримання синусоїдальної напруги з мінімальними спотвореннями форми сигналу.

Більш складні генератори виконані по инверторной схемою з подвійним перетворенням (рис. Нижче).

Інверторний бензиновий генератор

Змінна напруга генератора надходить на випрямляч, а потім на транзисторний перетворювач, на виході якого виходить стабілізовану напругу необхідної величини. Наявність випрямляча знімає обмеження по стабільності частоти генератора, а транзисторний перетворювач формує напруги незалежно від величини навантаження. Недоліком інверторних генераторів є їх висока вартість і спотворення форми вихідної напруги.

Вибір елементів для бензинового генератора

Як вже було сказано, механічне регулювання виконати самостійно досить важко. Електронна зажадає переробки генератора.

Тому бензогенератор своїми руками має сенс робити по инверторной схемою, а в якості перетворювача використовувати перетворювач від джерела безперебійного живлення.

На вибір обладнання впливають такі чинники:

• потужність двигуна;
• оберти двигуна;
• напруга генератора;
• ток генератора;
• потужність перетворювача.

Максимальна потужність бензинового генератора в першу чергу залежить від потужності двигуна. Наступні пристрої мають такі значення потужності і кількості оборотів:

• газонокосарка (тріммер) - 0.5 ... 2 кВт, 8000 ... 9000 об / хв;
• бензопила - 1.5 ... 3 кВт, 9000 ... 12000 об / хв;
• мотоблок - 3 ... 9 кВт, 2000 ... 3000 об / хв.

Найбільш просто бензогенератор своїми руками виконати на генераторі від автомобіля (рис. Нижче). Типовий генератор для легкового автомобіля здатний видати на виході напруга 13 ... 14 В при струмі навантаження 80 ... 100 А. Простий підрахунок покаже, що потужність такого генератора становить не більше 1.4 кВт. Великі значення можна отримати, використовуючи генератори від вантажних автомобілів.

Автомобільний генератор добре підходить для створення бензогенератора

Багато вантажні автомобілі комплектуються генераторами на 24 В.

Зазначені характеристики генератор має при кількості оборотів в середньому 5000 об / хв, що не відповідає нормальним оборотам перерахованих двигунів. Для вирівнювання значень можна скористатися ремінною передачею з різними діаметрами шківів (рис. Нижче). Кількість оборотів на провідному і відомому шківі обернено пропорційно їх діаметрами. А ось передана потужність змінюється навпаки.

Ремінна передача з різними діаметрами шківів

Бензиновий генератор, виконаний на двигуні від бензопили або газонокосарки, потребує понижувальної передачі, щоб зменшити кількість обертів на валу генератора приблизно вдвічі. Потужність, що передається двигуном на шків генератора, також відповідно зросте вдвічі. У разі використання двигуна від мотоблока, передача необхідна підвищує.

Використовувати редукторні передачі в саморобної конструкції недоцільно, оскільки трудомісткість роботи по виготовленню редуктора висока. Погано виконаний редуктор сильно знижує ККД установки і служить джерелом додаткового шуму.

Наступне необхідне пристрій - інверторний перетворювач напруги (рис. Нижче).

Інверторний перетворювач - джерело безперебійного живлення

Говорячи про потужностях двигуна і генератора, не згадувалася потужність перетворювача. Саме вона може стати слабким місцем саморобного бензинового генератора. Потужні перетворювачі мають досить високу вартість. Переробка малопотужного перетворювача під силу тільки тим, хто дуже добре розбирається в радіоелектроніці і знає принцип роботи пристрою. Мінімальна переробка полягає в заміні елементів випрямляча (силових діодів і конденсаторів фільтра), ключових транзисторів і вихідного трансформатора.

Акумулятор джерела безперебійного живлення відключати небажано. Він використовується для навантаження генератора і покликаний згладжувати стрибки напруги на його виході. Більшість автомобільних генераторів при малому навантаженні видають завищена напруга.

Конструкція саморобного бензогенератора

Всі елементи конструкції необхідно закріпити на жорсткій основі. Для заснування найпростіше зробити раму із сталевих куточків 50х50 мм. На рамі потрібно передбачити кріплення для двигуна, генератора, перетворювача і бензобака.

Для зменшення вібрацій всі елементи повинні бути закріплені через амортизуючі прокладки з товстої гуми.

Приклад розрахунку бензинового генератора

Розраховувати саморобний бензогенератор в кожному індивідуальному випадку потрібно, виходячи з наявних деталей. Як приклад можна привести розрахунок для двигуна від бензопили і поширеного генератора від автомобіля ВАЗ 2110 5102.3771.

Двигун має потужність 2 кВт при 10000 об / хв. Генератор 5102.3771 видає напругу 14 В струмом до 80 А при 5000 об / хв. Потужність генератора становить 1120 Вт.

Для отримання необхідної кількості оборотів на валу генератора потрібно знижує передача з передавальним відношенням 1: 2. Якщо залишити на валу генератора його стандартний шків з діаметром 51 мм, то на вал двигуна потрібно буде встановлювати шків з діаметром 25 мм. Це дуже мало. Ремінь передачі буде сильно зігнутий і буде відчувати великі навантаження. Краще, якщо шків генератора встановити на двигун, а на його місце поставити шків діаметром 100 мм. Шків можна виточити на токарному верстаті з дюралюмінію.

Під час роботи двигуна на номінальних оборотах 10000 об / хв, ротор генератора буде обертатися з частотою 5000 об / хв, що є оптимальним значенням. Для того щоб повністю використовувати запас потужності генератора, необхідний перетворювач з потужністю не менше 1.5 кВт.

Відео. Бензогенератор своїми руками.

Виготовляти бензогенератор своїми руками має сенс тільки при наявності більшої частини необхідних комплектуючих. Купівля всіх складових не дозволить зробити бензиновий генератор дешевше, ніж готовий промисловий. Необхідно також врахувати витрачений час і ризик поломок в результаті настройки і регулювання.