Вопросы качества электроэнергии, вырабатываемой генераторами

Имхо в основном хилая нежить и паразиты пристраиваются в теплые места где все удобно и обустроено. А живые существа агрессивны и занимаются захватом и наполнением своей биомассой новых объемов вселенной. А в них еще обычно мало подведенных сетевых ништяков.

Технически тута происходит просто нарушение целевого использования буржуинской продукции. Мелкие электрогенераторы в продаже населению северной папуасии предназначены как и указано в инструкции для очень кратковременного электроснабжения в местах где его вообще нету или для резервного очень кратковременного при авариях основного. А обитатели северных и остальных папуасий помня про наличие полезного в быту электричества которому их настойчиво учили во времена планов гоэлро пытаются в разваливающейся цивилизации покупать и пользовать эти электростанции для основного постоянного электроснабжения. Конечно возникает конфликт с требованиями по кпд. Т. к. электростанции для временного пользования оптимизируются по цене и весу вместо кпд от топлива до выработанных хозбыт киловатчасов. Вот для примера дизельные варианты - за чуть больший кпд сразу уже надо уплатить в разы большей массой и стоимостью конвертящего топливо в электроэнергию агрегата.

Но т. к. потребители 500 ваттов с болшим кпд мало интересны производителям и перепродавцам в большей части текущих папуасий - оптимизированых по кпд и по топливу электростанций на указаную мощности почти нету в продаже и приходится пробовать переделывать изделия для другого целевого назначения.

Вот в теплых папуасиях типа индии населенние более живое и достаточно малоимущее и там они уже вроде давно подсуетились на производство себе тихоходных и тяжелых двигателей под местное дешевое топливо для генерации электроэнергии в свои хозяйства. Но везти такое даже в дешевых контейнерах по океанам мало выгодно торгашам в северных папуасиях.

В книжках по двигателям для плана гоэлро в начале развития империи зла по територии текущей рфии указано - газогенераторно питаемый двс на местном топливе на 50 лошадиных сил крутился номинально всего на около 250 об в мин. Но весил явно прилично.

Т. к. двигатели электростанций тарахтят обычно на очень строго заданных и старательно поддерживаемых оборотах, то в районе клапанов и можно сильно влиять на процессы впуска-выпуска газовыми резонансами в впускных и выпускных каналах. Так что если есть какой-то мешающий обратный поток - мож его можно существенно нейтрализовать правильно настроенным газотрактом в этом месте.

Кроме того может просто перестать использовать двс на номинальной житейской нагрузке "с почти закрытым дросселем " ? Вроде если обороты уменьшать, то дроссель открывается чтобы энергии каждого теперь более редкого пыха хватало на вращение всей механики до следущего пыха в обычно единственном цылиндере электростанции малоимущих.

 

Однако электростанции с малым кпд на аналогичную мощность выпускаются и довольно массово продаются. Только я крайне редко видел чтобы кто-то использовал их именно в переносном варианте. ("вынести во двор и запустить" - это не переносное использование, это просто временное отсутствие помещения для стационарной установки).

Безусловно это надо сделать. Но при снижении оборотов надо оптимизировать и фазы газораспределения. В том числе возможно что и резонансными системами на впуске и выпуске, но их весьма не просто настраивать.

Двигателей на мощности менее нескольких квт я у них не нашел. Хотя да, двигатели там есть очень хорошие.
Впрочем - у нас есть как минимум один двигатель ничуть не хуже. Дизель от мотонасоса "Андижанец". Но он тоже несколько квт выдает так как цилиндр у него внушительного объема. Может быть перспективен для создания когенерационной установки для тех, у кого доходы позволяют отапливаться жидким топливом (хотябы флотским мазутом). Кстати, есть такая штука как "топливо печное бытовое",продается в безлесных районах страны, стоит существенно дешевле автомобильной солярки, пригодно для тихоходного дизеля. Но дизелей меньше чем на несколько квт я никогда не видел.

У меня есть самодельный пиролизный реактор-газогенератор. И я даже УД-25 от него заводил. Но реакторы на единицы квт (в пересчете на механическую мощность) очень нестабильны и капризны, требуют _очень_ сухих дров определенного размера (от спичечной коробки до сигаретной пачки примерно),также нуждаются в постоянно присмотре и крайне хреново автоматизируются. Тут разве что делать реактор действительно киловатт на 20, один вечер питать от него электростанцию, заряжающую Большие Аккумуляторы, а потом несколько дней питаться от них. В случае халявных дров - кпд в достаточной степени пофиг, тем более тепло можно на отопление пустить, но возникает проблема ресурса аккумулятора, который при постоянном циклировании кончится за несколько лет. А аккум нужен большой и соответственно не дешевый. Вариант с пиролизным реактором был бы хорош в случае компактного проживания нескольких технически грамотных людей - чтобы свет и тепло развести на несколько домов. Но опыт нашего поселка показал, что в реальных условиях подобная кооперация (даже только по электричеству) получается очень плохо.

 

Это были расчеты для линейной нагрузки типа нагревателя. А для случая зарядника акб типа орионов получается так: Там нету ккм и практически ток течет где-то 1/10 от периода для подзарядки входного конденсатора амплитудным значением напряжения. Т. е. среднее значение тока за длительность подзаряда раз в 10 выше расчетного действующего. Т. к. потери в обмотке пропорциональны квадрату тока - они будут больше. При 700 ваттах и 220в действующих - действующий ток 3.1а. На сопротивлении обмотки около 2.3 ома он создает около 23 ваттов потерь. Но при использовании зарядника без ккм - ток импульса подзаряда около 30а (скоро попробую точнее померять), это создает мощщу потерь около 2 киловата, но т. к. это длится только около 1/10 периода - то потери в обмотке уже целых 200 ваттов. И кпд ограниченый потерями в обмотке уже ниже 0.77. Итого отсутствие ккм в нагрузке уменьшает кпд генератора на примерно 15 процентов - имхо это существенно.

Причем где-то тоже самое будет происходить при заряде акб через понижающий трансформатор и диодный мост - у выпрямителя работающего на противоэдс примерно такие же результаты. Поэтому импульсный преобразователь с функцией стабилизации или ограничения тока могущий отбирать мощщу от генератора длительное время с наименьшим возможным значением тока за период достаточно полезен. Хотя он тоже имеет кпд ограниченый.

Подумалось - может для укорочения фаз просто увеличить зазоры в передаче усилия от кулачка распредвала до клапана ? Они ж должны быть официально регулируемыми - вот и выставить побольше. При этом кулачок будет толкать клапан позже и переставать толкать раньше. Ну глубина открытия клапана чуть уменьшится - так при отборе существенно меньшей мощности мож на это и пофиг.

Еще в древних книжках про газопитание пишут полезно перестраивать угол опережения зажигания на 10 градусов пораньше - типа газовоздушная смесь горит медленее бензиновой.

 

Где же его взять такой? Единственная идея - найти компьютерный БП с PFC и приделать к нему ограничение тока.
Вопрос только - не съест ли эти 15% кпд сам PFC на собственные нужды...

Как при этом избавиться от ударных нагрузок из-за "столкновения" кулачка с толкателем после того как он зазор выберет? А то раздолбается механизм быстро. Упругий элемент в толкатель добавить (пружину) - пока не сожмется до нужного усилия, толкать не начнет. Теоретически возможно, что на практике будет сказать трудно. Как бы клапан не начал прыгать при посадке в седло, зажатый между двумя пружинами, что тоже к быстрому раздалбыванию приведет.
Я бы предложил изготовить кулачки с помощью лазерной резки, надеть их на выточенный цилиндрический
валик и закрепить пайкой медно-фосфористым припоем. Я так однажды прямозубое зубчатое колесо изготавливал и оно работало (нагрузка была незначительной).

Было актуально при переделке на газ двигателей с низкой степенью сжатия, исходно расчитанных на бензины типа А72 и тому подобные. Чем выше давление в конце такта сжатия тем быстрее горит смесь и меньше разница между разными видами топлива. Так что на современных двигателях под 92-95 бензин особо существенного влияния на кпд от сдвига момента зажигания уже не будет.

 

Дык зазор то уже есть - он даже специально регулируется и настраивается. И при этом ресурс у двигателя номинальный и с запасом. Если оно от увеличения зазора станет жечь в 2 раза меньше топлива, то раздалбывающиеся в теории детали можно иногда покупать и менять. Они могут быть сильно дешевле топлива. А реально тута часто печатали про пластиковые детали механизма газораспределения в мелких двс - так может оно и от увеличения зазора мало поплохеет.

Ну и типа на момент настройки и экспериментирования - увеличить зазоры под крышкой клапанов намного проще и быстрее чем разбирать основные детали электростанции в масле и грязищще от этого. Ротор генератора сдергивать, крышку кривошипной камеры открывать. Если укорочение фаз от увеличения зазоров покажет экономию топлива в 2 раза - дальше уже можно смотреть сколько тестовый двигатель так оттарахтит на малой нагрузке и пониженых оборотах и че в нем начнет разваливаться от ударов. Или думать про переточку кулачков.

Вообще дорогие буржуинские зарядники уже имхо давно с активным ккм. А у мя тута собран пассивный ккм на двух деталях для ориона 410 - дроссель большой и тяжелый, зато намотан дешевым проводом за около 250 руб алюминиевым и нагрева от потерь особо нету. Вторая деталь - дешевый китайский пусковой конденсатор - тоже без нагрева обходится. И уже амплитудное значение тока в обмотке генератора упало почти в 2 раза. В старых писюшных блоках питания переходного периода тоже вроде стоял дроссель пассивного ккм - очень тяжелый относительно массы всего остального и поэтому такие бп были существенно тяжелее. Так что схема пассивного ккм вполне промышленная.

Вторая фундаметнальная польза от ккм хоть из двух деталей перед орионом - теперь при тарахтении на пониженых оборотах под около 40 гц частоты генерации для уменьшения расхода топлива можно выставить возбуждение малым током под около 180 в выходного напряжения и заметно убавить расходы электромощщи на возбуждение. Т. к. даже такой простой пассивный ккм потом поднимает 180 в до около 230в из-за близкого к резонансу режима. При этом уменьшение расхода топлива достигается двумя заводскими китайскими крутилками на электростанции - крутилкой стабилизатора оборотов и крутилкой установки стабилизируемого напряжения на авр.

Ну и надежность пассивного ккм из двух деталей из которых одна самодельная и может быть отремонтирована на месте весьма высокая.

Вообще чем больше углерода сожгут тем попозже наступит очередной ледниковый период. Так что повышеный расход углеродного топлива в электростанциях полезен для повышения глобальной температуры и замедления наступления очередного ледникового периода.

Граждане живут в своих домах десятки лет и продолжают так делать. Вместо снятия с обжитых мест и переезда в последние оплоты издыхающей империи "крупные цивилизованые города" и съема там гостиничного типа "квартир" с оплатой всяким паразитам ежемесячно. От граждан живущих в своих домах на територии северозападного региона _убегает_ цивилизация проигравших войну и быстро вырождающихся и вымирающих останков советского народа. У Захара на острове _было_ глобальное электроэнергоснабжение от текущей цивилизации. Он жил в своем доме, а цивилизация со своим электроэнергоснабжением че-то взяла и свернулась нах.

 

Вообще-то да, в классической литературе нигде и никогда не рассматривалась ситуация, когда детали ДВС _сильно_ дешевле съедаемого топлива. В те времена когда эти книги были написаны - соотношение цен было противоположным.
Так что пробовать надо. В частности определить какой должен быть зазор чтобы фазы заметно изменились и значительно повлияли на расход топлива. В частности мне известно, что типичные китайский двигатель мощностью пару квт вполне работоспособен длительное время при зазоре в клапанном механизме около миллиметра. Да, стучит, но работает. Вот только как сильно этот зазор влияет на расход - никто не измерял.

С этого места подробнее пожалуйста - приходилось ли Вам видеть буржуйские аналоги того же Ориона, причем способные держать зарядный ток даже когда напряжение на аккумулятрах залезет под 17 вольт?
Я ведь Орионы не просто так выбрал, а именно потому что они на такое способны, хотя и не все модели. У абсолютного большинства импортных зарядников (например от лодочных электромоторов) тупо не хватает напряжения чтобы обеспечить зарядку тех аккумов что у нас в поселке используются в системах домашнего энергоснабжения.

Насколько я знаю, использование такой схемы вызывает протекание "реактивных" токов, которые тоже греют генератор.
Но я не настолько крут в теории чтобы посчитать какие будут потери.

Особо активно в города бежали в 70е годы. Теперь знаю кое-кого из сбежавших кто локти кусает потому что брошенный дом развалился. А также тех кто за домом следить продолжал и теперь активно его использует, живет в нем выйдя на пенсию. Жизнь в городе всё больше напоминает то ли гостиницу то ли скорее "общежитие квартирного типа"(кто постарше тот помнит что это такое) - с каждым годом всё больше всяких ограничений, уже даже вахтеры на входе появились и гостей после 11 в подъезд не пускают (это реально известный мне факт - объявление на будке консъержа). А еще когда прошлым летом был в одном из спальных районов Питера - неприятно поразило количество заборов и решеток, да не каких-то декоративных, а вполне капитальных, в рост человека и выше. Все дворы перегорожены, даже поперек пешеходных дорожек. Раньше такое видел только в военных городках с пропускным режимом, да и то лишь по периметру.

 

Добрый вечер. Приобрел гену Хутер 4000 и лишь в паспорте увидел что система стабилизации напряжения феррорезонансная (конденсаторная). Это обычный АVR который установлен и на других китайских генах или какой то упрощенный аналог. Чем это грозит в плане - качества электричества? Где об этом почитать?

 

Ничем не грозит, пока не начнете с генератором проводить различные эксперименты, не подключайте нагрузку через диод, чтобы не нагружать половину волны синусоиды, иначе выведите генератор из резонанса и увеличите выходное напряжение до высоких пределов, что чревато последствиями. А в остальном все что продается на 220В, можно подключать, но не выше номинальной мощности генератора.

 

Krott64, то что подключать нагрузку на 220 В можно - это понятно. Вопрос не в этом. Я имел ввиду отличия AVR на различных генераторах. Вот, например, на ЭЛИТЕЧЬ 3000 на морде пишут большими буквами AVR преподнося это как достоинство, а тут про конденсаторы скромно молчат...

 

Это генератор с компаундным возбуждением вместо синхронного с авр. Почитать про генератор компаундного возбуждения https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D1%81%D1%89%D1%91%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80

 

Так мой вроде, судя по ссылке, щеточный, синхронный https://www.huter.su/catalog/portativnye-benzogeneratory/221/. Спасибо, почитаю...

 

Так какие должны быть для правильно малого расхода топлива ? Или на сколько пробовать менять сразу чтобы время на тесты меньше терять ?

Это если оставить совсем без нагрузки - там протекает ток греющий активные сопротивления контура, но при нагружении потери от него вроде мало заметны.

 

Менять фазы за счет зазоров в приводе клапанов никто и никогда не пробовал. Надо брать транспортир и смотреть какие углы получатся при каких зазорах.
Да и экспериментов по минимизации расхода что-то мне в сети не попадалось. Так что без тестов не обойтись.
Единственные цифры возможных фаз для переделки мотора в низкооборотный экономичный мне попадались тут:
http://www.turbonsk.ru/index.pl?module=article_det;p1=174
И то это в моделирующей программе посчитано, реально такой мотор никто не строил.

 

Там указано:

от мотора требуются лишь 10% его максимальной мощности. Значит, дроссельная заслонка сильно прикрыта; повышенные насосные потери, перерасход горючего. А если сильно сдвинуть впускной распредвал на «позже-позже», то часть (допустим, 1/3) топливововоздушной смеси выбрасывается на ходе сжатия обратно во впускной коллектор [Не беспокойтесь, она никуда не денется. Так называемый «5-тактный» цикл.]. Крутящий момент и мощность двигателя понижаются (до нужного по условиям движения уровня) без излишнего дросселирования на впуске. То есть, дроссельная заслонка хотя и прикрыта, но не так сильно, насосные потери значительно меньше. Экономия бензина - и кое-что еще; разве не стоит того?

Получается для малого расхода на малой мощще надо таки разбирать электростанцию и поворачивать распредвал на попозже ?

 

Да, это так. При этом неплохо бы еще и уменьшить объем камеры сгорания, чтобы несмотря на выброшенную обратно на впуск топливовоздушную смесь сохранить относительно пристойное давление в конце такта сжатия.
Но! Возможно что отчасти получится компенсировать это открытием дроссельной заслонки.
Упрощенно говоря, сейчас имеем ситуацию - "нечего сжимать потому что не всосали, заслонка закрыта",а будет ситуация "всосали но половину выплюнули обратно, опять нечего сжимать" Причем переход от одной ситуации к другой - плавный, смотря на сколько зубов сдвинули распредвал. Вполне может быть, что в каком-то сочетании получится поэкономить топливо, разумеется за счет снижения "удельных" маркетинговых показателей двигателя (масса-мощность,объем-мощность). Снижение мощности в данном случае произойдет за счет уменьшения крутящего момента, а мы и так знаем, что эксплуатация [китайских] двигателей с использованием момента больше 50% от написанного в паспорте - приводит к существенному сокращению моторесурса. И наоборот - при малом моменте ресурс получается весьма внушительным.
Так что надо обзаводиться средствами измерения расхода топлива и начинать эксперименты. Сам я к сожалению "прямо сейчас" не могу - на днях должна упасть температура воздуха и я начну активную заготовку дров на зиму, к тому же собираюсь установить новую печку("продвинутую версию" буржуйки) в дополнение к основной кирпичной печи.

А эксперимент я бы предложил начать с тех цифр что в вышеупомянутой статье приведены - открытие выпускного клапана за 6 градусов до НМТ. Исходно он открывается градусов за 30. По моему опыту экспериментов с мопедными двигателями (я - мопедист с большим стажем) на "характер" двигателя больше всего влияет именно фаза выхлопа. Правда у мопеда двигатель двухтактный и эта фаза определяется высотой верхнего края выпускного окна, но есть предположение что у четырехтактного мотора тоже больше всего будет заметно изменение фазы именно выхлопа.
Ну а если при шести градусах будет плохо, то можно постепенно возвращаться назад "на один зуб" или даже по два.
Да, раз пять разобрать двигатель придется, но ведь и собирать можно несколько упрощенно - например не затягивая болты крышки картера с большим усилием или даже устанавливая их через один. За четверть часа экспериментов ни открутиться не успеют ни повреждения никакие не случатся. Равно как и подтекание нескольких капель масла тоже не критично. А когда результат будет получен - уже собрать двигатель как положено и пользоваться.