Wie funktioniert ein Gasgenerator? Arten von Benzingeneratoren und dieselelektrischen Generatoren Zu den Hauptkomponenten eines Benzingenerators gehören

Zum Erhalten Einphasenstrom Geeignet ist ein 220-V-Zweitakt-Benzinmotor. Wenn Sie höhere Leistungen erzielen möchten, sollten Sie sich für einen Viertaktmotor entscheiden. Der Kraftstoffverbrauch hängt vom gewählten Motor ab. Neben der Hauptaufgabe, der Energieerzeugung, sollte ein Lärmminderungs-, Schmier-, Belüftungs- und Installationssystem bereitgestellt werden. Sie müssen Räder kaufen, um die Mobilität des Geräts zu gewährleisten. Das Gehäuse kann aus Metall oder Sperrholz bestehen.

Das Bedienfeld muss über ein Voltmeter, einen Schutzschalterknopf, Erdungsklemmen und Steckdosen zur Nutzung der erzeugten Energie verfügen.

Studie Eigenproduktion Ein Gasgenerator ist sinnvoll, wenn Sie unbenutzte Motoren von Altgeräten haben. Natürlich können Sie alle Komponenten speziell für diese Zwecke kaufen, aber Sie werden nicht viel sparen können – die Kosten für die Komponenten können sogar den Preis des fertigen Fabrikmodells übersteigen.

In der Praxis kommen häufig Motorrad- oder Automotoren, Motoren von Mähern, Kettensägen und anderen Geräten zum Einsatz.

Der einfachste Gasgenerator

Schauen wir uns als Beispiel ein einfaches selbstgemachtes Design an, das auf einer Kettensäge basiert Elektromotor aus einer alten Waschmaschine:

1. Den Elektromotor der Waschmaschine befestigen wir mit einer speziell angefertigten stabilen Halterung am Kettensägenschwert.
2. Wir setzen Riemenscheiben auf die Antriebswellen beider Motoren und verbinden diese über einen Riementrieb.
3. Der am Griff befindliche Knopf zum Einstellen der Drehzahl des Kettensägenmotors ist mit einer zusätzlichen Vorrichtung zum Einstellen der Anpresskraft ausgestattet. Eine einfache, mit einer Klemme gesicherte Schraube reicht vollkommen aus. Um die Geschwindigkeit zu erhöhen, reicht es aus, sie festzuziehen, und um sie zu verringern, lockern Sie sie.
4. Nach draußen Beginn des Aufziehens des Elektromotors schalten wir zwei Kondensatoren parallel, ausgelegt für eine Leistung von 400-450 Volt.

Das Video zeigt einen Generator mit Waschmaschinenmotor

Dies ist das einfachste Design Die Anlage ist in der Lage, einen Strom von 220 V 180 A zu liefern, was ausreicht, um eine Bohrmaschine, einen Schraubenzieher und Beleuchtungskörper mit Strom zu versorgen.

Fast jeder Handwerker kann ein solches Grundgerät herstellen. Natürlich, außer in Fällen, in denen eine Person den Unterschied zwischen einem Motor und einem Vergaser nicht erkennt oder die Wörter Halterung und Behälter für sie gleich klingen. Völlig inakzeptable Produktion Elektrogeräte für jemanden, der die Unterschiede zwischen den Konzepten Leistung (Watt), Strom (Ampere) und Spannung (Volt) nicht kennt. Komplexere Konstruktionen erfordern grundlegende Kenntnisse und Fähigkeiten, die helfen, die Motorleistung korrekt zu berechnen und sicherzustellen sichere Verwendung fertiges Design, konfigurieren Sie alle Parameter korrekt.

Wenn wir uns die Struktur eines Gasgenerators ansehen, können wir erkennen, dass er nur aus zwei Hauptelementen besteht: dem Motor und dem Generator. Die gesamte Schwierigkeit bei der Herstellung eines Geräts besteht darin, die Eigenschaften des Zusammenspiels der Komponenten anzupassen. Die Qualität des gelieferten Stroms wird durch zwei Größen bestimmt – Frequenz und Spannung. Und während die Stabilisierung des Spannungswerts recht einfach ist, ist die Anpassung der Frequenz mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden.

Schaltplan eines preiswerten Gasgenerators

Arbeitsprinzip

Bei preiswerten Industriegasgeneratoren erfolgt die Frequenz- und Spannungsanpassung in zwei Stufen. Die erste Stufe ist mechanisch. Das Funktionsprinzip beruht darauf, dass mit zunehmender elektrischer Last die Motordrehzahl sinkt. Der Motordrehzahlsensor ist mechanisch mit der Drosselklappe des Vergasers verbunden, sodass jede Drehzahländerung durch automatische Anpassung der Drosselklappenstellung ausgeglichen wird. Die zweite Anpassungsstufe wird durchgeführt elektronisch. Die obige Abbildung zeigt den Schaltplan eines typischen preiswerten Gasgenerators.

Das Funktionsprinzip der elektronischen Geschwindigkeitsstabilisierung basiert auf der Abhängigkeit des Kondensatorwiderstands von der aktuellen Frequenz. Das Diagramm zeigt eine Stabilisierungswicklung (L3), die auf einen Kondensator (C1) geladen ist. Bei Nennlastbetrieb beträgt die Ausgangsspannung 220 V bei einer Frequenz von 50 Hz. Da die Frequenz der Ausgangsspannung direkt von der Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde abhängt, führt eine Änderung der Drehzahl des Generatorrotors zu einer eindeutigen Änderung der Spannungsfrequenz an allen Wicklungen des Generators.

Der Widerstand eines Kondensators hängt von der Frequenz der angelegten Spannung ab. Je höher die Frequenz, desto geringer ist der Widerstand. Dadurch variiert der Strom durch die Stabilisierungswicklung je nach Belastung des Generators. Mit abnehmender Last nimmt die Drehzahl zu, die Frequenz steigt und der Widerstand des Kondensators sinkt. Der Strom durch die Wicklung (L3) steigt und sein Bremswert am Generatorrotor erhöht sich. Dadurch wird die Drehzahl bei laufendem Generator kontinuierlich und verzögerungsfrei angepasst.

Die elektrische Stabilisierung funktioniert über einen kleinen Änderungsbereich, sodass die Haupteinstellungsfunktion dem mechanischen Regler zugewiesen wird. Hier ist der Einstellbereich deutlich größer, allerdings auf Kosten der Reaktionsgeschwindigkeit. Der Verbrennungsmotor hat Trägheit und die Änderung seiner Drehzahl erfolgt beim Verstellen der Drosselklappe leicht verzögert (diese Eigenschaft des Motors wird als Gasannahme bezeichnet). Plötzliche Laststöße können zu Schwingungen der Steuerung führen.

Ein solches Regelungssystem lässt sich nur schwer selbst herstellen, und ein elektronisches System erfordert eine Modifikation des Generators. Der Vorteil einer solchen Steuerschaltung ist die Erzeugung einer sinusförmigen Spannung mit minimaler Verzerrung der Signalform.

Komplexere Generatoren werden mit hergestellt Wechselrichterschaltung mit Doppelumwandlung (Abb. unten).

Inverter-Benzingenerator

Die Wechselspannung des Generators wird dem Gleichrichter und dann dem Transistorwandler zugeführt, dessen Ausgang eine stabilisierte Spannung des erforderlichen Wertes ist. Das Vorhandensein eines Gleichrichters beseitigt Einschränkungen bei der Stabilität der Generatorfrequenz und der Transistorwandler erzeugt Spannungen unabhängig von der Lastgröße. Nachteil Wechselrichtergeneratoren sind ihre hohen Kosten und die Verzerrung der Ausgangsspannungswellenform.

Auswahl von Elementen für einen Benzingenerator

Wie bereits gesagt, mechanische Verstellung Es ist sehr schwierig, es alleine zu schaffen. Die Elektronik erfordert eine Änderung des Generators.

Daher ist es sinnvoll, mithilfe einer Wechselrichterschaltung einen Gasgenerator mit eigenen Händen herzustellen und als Konverter einen Konverter aus einer Quelle zu verwenden unterbrechungsfreie Stromversorgung.

Die Wahl der Ausrüstung wird von folgenden Faktoren beeinflusst:

• Motorleistung;
• Motordrehzahl;
• Generatorspannung;
• Generatorstrom;
• Konverterleistung.

Die maximale Leistung eines Benzingenerators hängt in erster Linie von der Motorleistung ab. Die folgenden Geräte haben die folgenden Leistungs- und Geschwindigkeitswerte:

• Rasenmäher (Trimmer) – 0,5…2 kW, 8000…9000 U/min;
• Kettensäge – 1,5…3 kW, 9000…12000 U/min;
• handgeführter Traktor - 3...9 kW, 2000...3000 U/min.

Der einfachste Weg, einen Gasgenerator mit eigenen Händen zu bauen, ist ein Generator aus einem Auto (Abb. unten). Typischer Generator für Personenkraftwagen ist in der Lage, eine Ausgangsspannung von 13...14 V bei einem Laststrom von 80...100 A zu erzeugen. Eine einfache Berechnung zeigt, dass die Leistung eines solchen Generators nicht mehr als 1,4 kW beträgt. Große Werte kann mit Generatoren aus LKWs gewonnen werden.

Ein Autogenerator eignet sich gut zum Erstellen eines Gasgenerators

Viele LKWs sind mit 24-V-Generatoren ausgestattet.

Der Generator weist die angegebenen Eigenschaften bei einer Durchschnittsdrehzahl von 5000 U/min auf, was nicht der normalen Drehzahl der aufgeführten Motoren entspricht. Um die Werte anzugleichen, können Sie einen Riementrieb mit unterschiedlichen Riemenscheibendurchmessern verwenden (Abb. unten). Die Anzahl der Umdrehungen der antreibenden und angetriebenen Riemenscheiben ist umgekehrt proportional zu deren Durchmessern. Die übertragene Leistung ändert sich jedoch umgekehrt.

Riemenantrieb mit unterschiedlichen Riemenscheibendurchmessern

Ein Benzingenerator, der auf einem Motor einer Kettensäge oder eines Rasenmähers basiert, erfordert ein Untersetzungsgetriebe, um die Drehzahl der Generatorwelle um etwa die Hälfte zu reduzieren. Dementsprechend verdoppelt sich auch die vom Motor auf die Generatorriemenscheibe übertragene Leistung. Wenn Sie einen Motor eines handgeführten Traktors verwenden, ist ein Schnellgang erforderlich.

Verwenden Sie Zahnradgetriebe hausgemachtes Design ist unpraktisch, da die Arbeitsintensität bei der Herstellung des Getriebes hoch ist. Ein schlecht ausgelegtes Getriebe verringert die Effizienz der Anlage erheblich und verursacht zusätzliche Geräusche.

Nachfolgend benötigtes Gerät– Wechselrichter-Spannungswandler (Abb. unten).

Wechselrichterkonverter – unterbrechungsfreie Stromversorgung

Wenn es um die Leistung von Motor und Generator ging, wurde die Leistung des Umrichters nicht erwähnt. Dies kann zur Schwachstelle eines selbstgebauten Benzingenerators werden. Leistungsstarke Konverter sind recht teuer. Der Umbau eines Low-Power-Konverters kann nur von Personen durchgeführt werden, die sich mit Funkelektronik bestens auskennen und das Funktionsprinzip des Geräts kennen. Die minimale Änderung besteht im Austausch der Gleichrichterelemente (Leistungsdioden und Filterkondensatoren), der Schlüsseltransistoren und des Ausgangstransformators.

Es ist nicht ratsam, die Batterie der unterbrechungsfreien Stromversorgung abzuklemmen. Es dient zur Belastung des Generators und soll Spannungsstöße an seinem Ausgang glätten. Die meisten Autogeneratoren erzeugen bei geringer Last zu viel Spannung.

Entwurf eines selbstgebauten Gasgenerators

Alle Strukturelemente müssen auf einer starren Unterlage befestigt werden. Für die Basis ist es am einfachsten, einen Rahmen aus Stahlecken 50x50 mm herzustellen. Der Rahmen muss über Halterungen für Motor, Generator, Wandler und Gastank verfügen.

Um Vibrationen zu reduzieren, müssen alle Elemente durch stoßdämpfende Polster aus dickem Gummi gesichert werden.

Berechnungsbeispiel für einen Benzingenerator

Sie müssen einen selbstgebauten Gasgenerator im Einzelfall anhand der verfügbaren Teile berechnen. Als Beispiel können wir die Berechnung für einen Motor aus einer Kettensäge und einen gemeinsamen Generator aus einem VAZ 2110 5102.3771-Auto geben.

Der Motor hat eine Leistung von 2 kW bei 10.000 U/min. Der Generator 5102.3771 erzeugt eine Spannung von 14 V mit einem Strom von bis zu 80 A bei 5000 U/min. Die Generatorleistung beträgt 1120 W.

Zum Erhalten benötigte Menge Umdrehungen an der Generatorwelle ist ein Untersetzungsgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:2 erforderlich. Wenn Sie die Standardriemenscheibe mit einem Durchmesser von 51 mm auf der Generatorwelle belassen, muss auf der Motorwelle eine Riemenscheibe mit einem Durchmesser von 25 mm installiert werden. Das ist sehr wenig. Der Antriebsriemen wird stark gebogen und starken Belastungen ausgesetzt. Es ist besser, wenn die Generatorriemenscheibe am Motor installiert ist und an ihrer Stelle eine Riemenscheibe mit einem Durchmesser von 100 mm angebracht wird. Die Riemenscheibe kann bearbeitet werden Drehbank aus Duraluminium.

Während der Motor mit einer Nenndrehzahl von 10.000 U/min läuft, dreht sich der Generatorrotor mit einer Frequenz von 5.000 U/min optimaler Wert. Um die Leistungsreserven des Generators voll auszunutzen, ist ein Umrichter mit einer Leistung von mindestens 1,5 kW erforderlich.

Video. Benzingenerator zum Selbermachen.

Der Bau eines Gasgenerators mit eigenen Händen macht nur dann Sinn, wenn Sie über die meisten notwendigen Komponenten verfügen. Der Kauf aller Komponenten wird es nicht ermöglichen, einen Benzingenerator billiger zu machen als einen fertigen Industriegenerator. Berücksichtigt werden müssen auch der Zeitaufwand und das Schadensrisiko, das durch das Einrichten und Justieren entstehen kann.

Der Alltag eines Menschen ist ohne Elektrizität praktisch undenkbar, weil alles vorhanden ist Professionelle Aktivität, sowie Freizeit, sind ohne dies grundsätzlich nicht möglich. Das Ausschalten des Lichts im unnötigsten Moment kann nicht nur Ihre Stimmung für lange Zeit ruinieren, sondern auch etwas beschädigen Haushaltsgeräte , empfindlich gegenüber instabiler Stromversorgung und Spannungsspitzen. Um sich davor zu schützen negative Konsequenzen Viele denken über den Kauf nach. Ein solches Gerät, das eine autonome Quelle ist elektrische Energie ist in der Lage, fast das gesamte Haus mit Licht zu versorgen, je nachdem, wie leistungsstark das Gerät gekauft wurde. Eine Besonderheit einiger Arten von Gasgeneratoren besteht außerdem darin, dass Sie sie auch außerhalb des Hauses mitnehmen können, beispielsweise in die Natur. Um genauere Informationen zu diesem Gerät zu erhalten, Sie sollten es vorsichtig zerlegen Unterscheidungsmerkmale, Klassifizierung sowie weitere Informationen was nützlich sein kann.

Ein Benzingenerator ist, wie bereits erwähnt, vorhanden eigenständiges Gerät für die Stromversorgung mit Benzin in seinem System.

An Russischer Markt Es gibt eine ganze Reihe verschiedener Einheiten, die sich in mehreren Punkten voneinander unterscheiden. Auf dieser Grundlage ist es möglich, eine eindeutige Klassifizierung eines Benzingenerators als zu bilden Sicht technisches Gerät :

• . Einheiten des ersten Typs werden in großen Industrieunternehmen eingesetzt, wo sie an leistungsstarke Geräte angeschlossen sind. Was einen Haushalts-Benzingenerator betrifft, so eignet sich ein solches Gerät perfekt für den privaten Gebrauch Landhäuser, sowie darüber hinaus.
• . Ein tragbarer Gasgenerator hat kleinere Abmessungen, so dass er freier außerhalb des Hauses transportiert werden kann. Dies wirkte sich natürlich auf seine Leistung aus – sie überschreitet in der Regel 5 kVA nicht.
• Abhängig vom Motor, d.h. . Der Zweitaktmotor ist auf Gasgeneratoren mit geringer Leistung installiert. Ab 1 kW wird ein Viertaktmotor verbaut.
• . Dreiphasige Geräte sind wesentlich teurer und es besteht kein großer Bedarf dafür. Dies liegt daran, dass ein Heimnetzwerk erforderlich ist einphasige Geräte, die am weitesten verbreitet sind.