Как правильно подключить генератор к дому

Устройство генератора

Устройство автомобильного генератора подразумевает наличие собственного выпрямителя и регулирующей схемы. Генерирующая часть генератора с помощью неподвижной обмотки (статора) вырабатывает трёхфазный переменный ток, который далее выпрямляется серией из шести больших диодов и уже постоянный ток заряжает аккумулятор. Переменный ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки (вокруг обмотки возбуждения или ротора). Далее ток через щётки и кольца скольжения подаётся на электронную схему.

Устройство генератора: 1.Гайка. 2.Шайба. 3.Шкив. 4.Передняя крышка. 5.Дистанционное кольцо. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Задняя крышка. 9.Кожух. 10.Прокладка. 11.Защитная втулка. 12.Выпрямительный блок с конденсатором. 13.Щеткодержатель с регулятором напряжения.

Располагается генератор в передней части двигателя автомобиля и запускается с помощью коленчатого вала. Схема подключения и принцип работы генератора автомобиля одинаковый для любых автомобилей. Есть конечно некоторые отличия, но они, как правило, связаны с качеством изготовленного товара, мощностью и компоновкой узлов в моторе. Во всех современных автомобилях устанавливают генераторные установки переменного тока, которые включают не только сам генератор, но и регулятор напряжения. Регулятор равносильно распределяет силу тока в обмотке возбуждения, именно за счет этого и происходит колебание мощности самой генераторной установки в тот момент, когда напряжение на силовых клеммах выхода остается неизменным.

Новые автомобили чаще всего оборудованы электронным блоком на регуляторе напряжения, поэтому бортовой компьютер может контролировать величину нагрузки на генераторную установку. В свою очередь на гибридных автомобилях генератор выполняет работу стартер-генератора, аналогичная схема используется и в других конструкциях системы стоп-старт.

Принцип работы генератора авто

Схема подключения генератора ВАЗ 2110-2115

Схема подключения генератора переменного тока включает такие составляющие:

1. Аккумулятор.
2. Генератор.
3. Блок предохранителя.
4. Ключ зажигания.
5. Приборная панель.
6. Выпрямительный блок и добавочные диоды.

Принцип работы достаточно простой, при включении зажигания плюс через замок зажигания идет через блок предохранителей, лампочку, диодный мост и выходит через резистор на минус. Когда лампочка на приборной панели загорелась, далее плюс идет на генератор (на обмотку возбуждения), далее в процессе запуска двигателя шкив начинает вращаться, также вращается якорь, за счет электромагнитной индукции вырабатывается электродвижущая сила и появляется переменный ток.

Наиболее опасным для генератора является замыкание пластин теплоотводов, соединенных с «массой» и выводом «+» генератора случайно попавшими между ними металлическими предметами или проводящими мостиками, образованными загрязнением.

Далее в выпрямительный блок через синусоиду в левое плечо диод пропускает плюс, а в правое минус. Добавочные диоды на лампочку отсекают минусы и получаются только плюсы, далее он идет на узел приборной панели, а диод, который там стоит он пропускает только минус, в итоге лампочка гаснет и плюс тогда идет через резистор и выходит на минус.

Принцип работы автомобильного генератора постоянного, можно объяснить так: через обмотку возбуждения начинает течь небольшой постоянный ток, который регулируется управляющим блоком и поддерживается им на уровне чуть больше 14 В. Большинство генераторов в автомобиле способны вырабатывать как минимум 45 ампер. Генератор работает на 3000 оборотах в минуту и выше — если посмотреть на соотношение размеров ремней вентиляторов для шкивов, то оно по отношению к частоте двигателя составит два или три к одному.

Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

Далее рассмотрим схему подключения автомобильного генератора на примере автомобиля ВАЗ-2107.

Немного о том, как оценить требуемую мощность генератора и сложности подключения

Нужно составить список приборов, которые будут работать во время отключения внешнего питания. Расчётная нагрузка на генератор с учётом повышающих коэффициентов составит:

1. Для освещения 1.
2. Для бытовых приборов (ТВ, приёмник и пр.) от 1,2 до 1,5.
3. Для бытовых приборов с электродвигателями (дрели, стиральная машинка и пр.) от 1,5 до 2.
4. Для насосных групп до 3.

Поэтому после определения списка приборов, умножаем паспортную мощность на коэффициенты и суммируем. Итоговая цифра это НЕ НОМИНАЛ генератора, это его максимальная мощность

Обратите на это внимание. Управлять бюджетом организации резервного питания можно, исключая приборы из списка важных потребителей

Ещё одним малоизвестным фактором является сложность подключения. Наивно полагать, что достаточно проводов и клеммников. В вопросе как подключить генератор к сети дома схема не полностью отражает некоторые моменты:

• Необходимое сечение кабелей (в зависимости от нагрузки и протяжённости линии);
• Соответствие установленных в щитке автоматов защиты токам генератора (особенно критично это при пуске, так как токи могут быть выше номиналов автоматов защиты);
• Высокая чувствительность к коротким замыканиям в питаемой сети у генераторов с синхронными двигателями. Для исключения повреждений генератора нужно предусмотреть в этом случае дополнительную защиту;
• Редко отмечено на схемах, и всегда указано в паспорте генератора то, чем пренебрегают многие пользователи – запрещается (кроме крайних случаев) производить переключения пакетных выключателей, когда генератор под нагрузкой.

Все эти детали подключения генератора к сети загородного дома должны быть продуманы ДО покупки и начала монтажа генератора. За исключением последнего пункта, предупреждение о котором лучше всего разместить непосредственно на рубильниках и переключателях.

О том, что приборы, которые будут запитаны от резервного питания, лучше разместить на отдельных линиях мы уже говорили. Стоит, после того как генератор к дому подключен и проверен на способность обеспечения питанием (одновременно) этих потребителей, составить список. Укажите в нём прибор и его мощность. Со временем забудется и расчёт, и ограничения на работу сети загородного дома от подключённого генератора, а приборы могут меняться, так что эта информация поможет без проблем менять приборы и их состав.

И если у Вас возникают сомнения в том, что Вы можете всё сделать правильно – воспользуйтесь услугами профессионалов. В Московской области стоимость работ с мощностью до 15Квт не превышает границ 5 – 15 тыс. рублей.

Применяемые схемы

Существует несколько схем подключения, каждая из них имеет свои особенности. Чаще всего применяют следующие способы применения дополнительного источника питания:

1. Прямое подключение резерва к выбранной группе потребителей.
2. Через трехпозиционный переключатель или перекидной рубильник. В этом случае можно обеспечить питание всех розеток и выключателей в доме, если проводка рассчитана на мощность генератора. Недостаток этой схемы заключается в том, что трехфазное оборудование работать не будет.
3. Создание двух контактов: один будет работать от городской сети, второй от резервного источника. Этот способ предусматривает использование ABP.

Подключение через ABP

При частом возникновении проблем с городским электроснабжением целесообразно применить схему с ABP. Специальное устройство контролирует внешнюю сеть практически сразу после ее включения. Устанавливаемый автомат перед подключением генератора делает паузу около 10 секунд с момента потери напряжения от основного источника, затем отключает основную сеть. Для набора требуемой мощности мини-электростанции требуется еще около 20 секунд. После того как пропало напряжение от основного источника, системе требуется около 30−40 секунд для подачи электричества от резервного генератора.

Схема подключения в этом случае выглядит следующим образом:

1. Местная электросеть подает ток на счетчик через автоматический выключатель на ABP.
2. К ABP подключается параллельно генератора.
3. После ABP идет еще один автоматический выключатель.

Подобная схема очень комфортна в эксплуатации, но обходится очень дорого.

После того как появляется напряжение на внешней сети, резервный источник питания отключается, домашняя сеть переходит в обычный режим работы. Подобная схема требует периодического обслуживания.

Перекидной рубильник

Для снижения затрат на проведение монтажных работ при подключении автономного источника питания можно использовать перекидной рубильник. Этот метод подключения обладает следующими особенностями:

1. Средние контакты рубильника подключают к сети нагрузки.
2. Крайние контакты служат для соединения домашней сети с электростанцией и городской сетью электроснабжения.
3. Рекомендуется выбирать модель рубильника, которая имеет дополнительное промежуточное положение.

В обычном состоянии рубильник подает ток от городской сети, при переключении потребители будут питаться от генератора.

В продаже встречается довольно большое количество рубильников старого образца. Они характеризуются тем, что могут искрить при смене положения рукоятки. Современные варианты исполнения имеют защитный кожух, который существенно повышает надежность конструкции.

Реверсивный рубильник

Для подключения бензогенератора можно использовать реверсивный рубильник. К особенностям применения подобного устройства относятся следующие моменты:

1. Переключатель может находиться в трех положениях: крайние замыкают две цепи, центральное размыкает обе.
2. Устройство подходит исключительно для дома с небольшой мощностью потребителей. Именно поэтому реверсивный генератор часто используется на даче.

Подобный переключатель обходится дешево и установить его несложно.

Основные принципы включения резервного генератора в домовую сеть

Итак, прежде чем думать о том, как подключить генератор к дому, нам нужно решить три основные задачи:

Расположение генератора с точки зрения минимизации линии подключения и безопасности его работы.
Оценить важность периода обрыва питания (допустимо или мы нацелены именно на бесперебойную подачу энергии) и необходимость автоматики. Как управляющей, так и защитной.
Внимательно просчитать необходимую для поддержания всех важных потребителей тока мощность с учётом потерь на линии и запасом на всякий случай.

После того, как мы определимся с этими вопросами, можно думать, как подключить генератор к сети дома, схема станет логическим завершением этого простого анализа. Почему эта информация так важна с точки зрения схемы подключения генератора к сети дома? Дело в том, что действительно бесперебойное питание невозможно реализовать без источника бесперебойного питания (ИБП), проще говоря «батарейки». Именно она в момент отключения обеспечит питание, пока генератор не выйдет на нужную мощность. При этом и в момент отключения питания, и в момент запуска генератора (переключения его на режим снабжения дома энергией) в сети будут значительные перегрузки. Примерно такие же (в меньшей степени) перегрузки будут в домовой сети и при обратном процессе – подаче внешнего питания и отключении генератора. Поэтому:

При всех достоинствах автоматики, она будет стоить намного дороже ручного управления, в том числе за счёт дополнительных мер защиты электропроводки. Включение резервного питания своими руками для любой сети наиболее щадящий режим.

Схема подключения генератора на ВАЗ 2107

Схема зарядки ВАЗ 2107 зависит от того, какой применяется тип генератора. Чтобы подзарядить аккумуляторную батарею на таких авто, как: ВАЗ-2107, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, которые стоят на карбюраторном двигателе, будет необходим генератор типа Г-222 или его аналог с максимальным током отдачи в 55А. В свою очередь автомобили ВАЗ-2107 у которых инжекторный двигатель используют генератор 5142.3771 или его прототип, который называется генератором повышенной энергии, с максимальным током отдачи 80-90А. Также можно устанавливать более мощные генераторы с током отдачи до 100А. Абсолютно во все виды генераторов переменного тока встраиваются выпрямительные блоки и регуляторы напряжения, они, как правило, изготовлены в одном корпусе со щетками либо съемные и крепятся на самом корпусе.

Схема зарядки ВАЗ 2107 имеет незначительные отличия в зависимости от года изготовления автомобиля. Самым главным отличием есть наличие или отсутствие контрольной лампы заряда, которая расположена на панели приборов, также способ ее подключения и наличие либо отсутствие вольтметра. Такие схемы в основном используются на карбюраторных автомобилях, тогда как на авто с инжекторными двигателями схема не меняется, она идентична с теми автомобилями, которые изготовлялись ранее.

Обозначения генераторных установок:

1. “Плюс” силового выпрямителя: “+”, В, 30, В+, ВАТ.
2. “Масса”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
3. Вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
4. Вывод для соединения с лампой контроля исправности: D, D+, 61, L, WL, IND.
5. Вывод фазы: ~, W, R, STА.
6. Вывод нулевой точки обмотки статора: 0, МР.
7. Вывод регулятора напряжения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к “+” аккумуляторной батареи: Б, 15, S.
8. Вывод регулятора напряжения для питания его от выключателя зажигания: IG.
9. Вывод регулятора напряжения для соединения его с бортовым компьютером: FR, F.

Схема генератора ВАЗ-2107 тип 37.3701

1. Аккумуляторная батарея.
2. Генератор.
3. Регулятор напряжения.
4. Монтажный блок.
5. Выключатель зажигания.
6. Вольтметр.
7. Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.

При включении зажигания плюс от замка идет к предохранителю № 10, а затем уже поступает на реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, потом идет к контакту и на вывод катушки. Второй вывод катушки взаимодействует с центральным выводом стартера, где соединяются все три обмотки. Если контакты реле замыкаются, то и контрольная лампа горит. При запуске двигателя генератор вырабатывает ток и на обмотках появляется переменное напряжение 7В. Через катушку реле проходит ток и якорь начинает притягиваться, при этом контакты размыкаются. Генератор № 15 через предохранитель № 9 пропускает ток. Аналогично через генератор напряжения щетки получает питание обмотка возбуждения.

Интеграция с распределительным автоматом

Подключение через автомат распределение тока — оптимальное решение, при любых обстоятельствах. Но и такое решение требует учёта нескольких нюансов.

Схема внедрения в электросеть с помощью розетки — самое простое и доступное решение в этом направлении. Розетку монтируют рядом с распределительным автоматом, схематично размещают возле электрического счётчика. При выключении автомата розетки такого типа сохраняют высокий уровень напряжения. Но вводный автомат часто остаётся включенным.

При необходимости получить энергию от автономных источников вводные автоматы отключаются. К розетке подключают устройство, генерирующее ток. Ограничение по работе основывается только на пропускной характеристике, которой обладает розетка. Стандартный показатель для бытовых устройств — 16 ампер.

Интересно! Если таких розеток в домашней сети нет — интеграция с распределительным автоматом усложняется. Откидывают штатную вводную проводку, поступающую от автомата. На её место подсоединяют «ноль» и «фазу» от автогенератора. При подключении главное — соблюдать полярность, тем более — при наличии УЗО.

Вводный автомат можно не выключать, если вводная проводка от основной линии не соединяется с распределительным автоматом домовой сети. Рекомендуется взять контрольную лампу, монтировать её на освободившиеся концы. Она будет светиться, если энергия подаётся из линии передач. Таким образом, владелец получает сообщение о необходимости перейти с одного источника на другой.

Если применяют генератор — владелец должен точно представлять, какой ток генерируется устройством. Иногда речь идёт не о привычных фазах и нулях. Допустим вариант чередующихся фаз с полуволнами в 110-125 В относительно земли

Для таких генераторов важно организовать качественное заземление. И такая система не должна быть связана с защитным проводником от домашней сети

В остальных случаях требования выполнить не составит труда.

Примеры подключения и возможные варианты

Итак, в общем, схема подключения генератора к сети дома выглядит примерно так:

Обратим внимание на то, что не указано расположение счетчика, поскольку сейчас в частном жилом секторе подавляющее большинство приборов учёта находятся вне территории участка с домом или дачей. Поэтому на приведённом рисунке счётчик находится за пределами схемы

Согласно такой схеме подключения генератора к сети дома, он может обеспечить резервное питание при переключении. Переключатель на схеме может быть:

• С полностью ручным управлением, перекидной рубильник с двумя или тремя положениями. Третье положение можно использовать при необходимости стабилизировать напряжение, в ситуациях неполного отключения.
• С полуавтоматическим управлением, когда используется реле отключения генератора при возобновлении питания от внешней линии. Полуавтоматы, обеспечивающие только пуск генератора, при отключении внешнего питания используются реже.
• С полностью автоматическим управлением, когда и старт, и остановка генератора производится в автоматическом режиме.

Собственно говоря, это весь диапазон вариантов как подключить генератор к сети дома, схема приведенная выше универсальна

Но, обратим внимание на то, что данная схема подключения генератора к сети дома не обеспечивает бесперебойного питания нагрузки. Поэтому давайте посмотрим на другую картинку:

Обратим внимание, что это максимально полный вариант обеспечения резервного питания частного дома. Почему полный? Такое подключение генератора к сети загородного дома позволяет:

• Обеспечить бесперебойное питание нагрузки;
• Обеспечить гарантированное питание нагрузки, даже в условиях длительного отключения (если есть запас топлива для генератора);
• Позволяет переключение в ручной режим управления резервом;
• Позволяет использовать резервное питание без использования ИБП (полезно в случае запланированных отключений, о которых энергетики обычно сообщают заранее);
• Позволяет получить гарантированно стабильное напряжение в случае скачков напряжения во внешней линии.

Кстати, эта схема позволяет защитить потребителя даже от суровых пиков вроде подачи 380В вместо 220. На этой схеме подключения генератора к сети дома, ИБП – источник бесперебойного питания, должен иметь расчётную ёмкость и время поддержания напряжения в зависимости от потребляемой мощности. Чаще всего (что намного дешевле) это расчётная мощность критически важных потребителей. Чтобы обеспечить питание именно важных приборов, придётся изменить схему включения линий в электрическом щитке.

АВР – автоматика ввода резерва может быть в любом исполнении. Наличие в схеме ИБП позволяет сэкономить на полной автоматике. В приведенной схеме подключения генератора к сети дома всё питание осуществляется через ИБП, отсюда и бесперебойность, и гарантированность. Примерно так обеспечивается питание ЦОД (центры обработки данных) с большим количеством серверов, непрерывная работа которых обязательна. Но снижение цен на автоматику и ИБП позволяет и в частном доме получить такое же надёжное энергоснабжение.

Выбор подходящей модели

В продаже встречаются самые различные модели генераторов. Многие предназначены для применения на строительных площадках или в промышленных сооружениях. Домашняя электростанция представлена двигателем внутреннего сгорания, который соединен с генератором. Именно генератор вырабатывает электричество, преобразуя механическую энергию. Для дома в большинстве случаев выбирают четырехтактную модель с частотой вращения до 3 000 об/мин, объем топливного бака составляет 10−15 литров.

При выборе уделяется внимание следующим характеристикам:

1. Мощность.
2. Экономичность.
3. Моторесурс.
4. Комфорт в применении.
5. Надежность.

Мощность выбирается в зависимости от того, как много оборудования будет питаться от генератора. Экономичность во многом зависит от особенностей применяемого ДВС и генератора. Комфорт в применении зависит от следующих показателей:

1. Размеров конструкции.
2. Шума во время работы.
3. Особенностей управления, подключения и заливки топлива.

Надежность зависит от популярности бренда, под которым выпускается генератор.

Основным вопросом при выборе также является предназначение устройства. В большинстве случаев оно приобретается для резервного применения, когда возникает аварийная ситуация на линии. Примером можно назвать случай обильного выпадения снега. В качестве основного источника питания мини-электростанция применяется крайне редко.

Для подключения устройства требуется слаженная работа нескольких элементов:

1. Домашней сети потребления.
2. Центральной цепи подачи энергии.
3. Кабеля от резерва.

В продаже можно встретить самые различные варианты исполнения мини-электростанций для дома. Большей популярностью пользуются бензиновые модели:

1. Большой выбор.
2. Мощность подходит для бытового применения: от 0,8 до 12 кВт.
3. В продаже есть компактные модели, не занимающие много места.
4. Для дома продают однофазные модели, но можно приобрести и трехфазный вариант исполнения.
5. Надежность в работе и низкий уровень шума.

Схема охлаждения зависит от того, будет ли применяться генератор постоянно или только в качестве резервного источника. Многие модели, не предназначенные для длительного применения, снабжаются воздушными вентиляторами. Если устройство будет работать круглосуточно, то следует выбирать модель с водяным охлаждением.

В продаже встречаются и дизельные генераторы, которые из-за высокой стоимости и сложности сегодня устанавливаются крайне редко. Их применение целесообразно только в случае большого объема работы.

Установки для генерации тока разделяются на несколько основных типов:

1. Асинхронные — характеризуются простотой и надежностью. Современные модели имеют корпус, который защищает основные узлы от воздействия пыли и влаги. Рекомендуется приобретать подобные модели для активных нагрузок.
2. Синхронные агрегаты лишены практически всех недостатков, которые присущи асинхронным. Особенности конструкции позволяют поддерживать напряжение с большей точностью. Рекомендуется выбирать бесщеточную модель, так как она характеризуется лучшими эксплуатационными качествами.
3. Инверторные — обходятся намного дороже, чем предыдущие варианты исполнения. При этом конструкция менее надежна и устройство проявляет себя в эксплуатации хуже: не может поддерживать постоянное напряжение.

При отсутствии трехфазных потребителей следует приобретать однофазный генератор. Это связано с тем, что трехфазная модель обходится дороже.

Организация автопереключения

Далеко не каждому понравится своими руками менять положение рубильника в случае отключения внешнего электричества. Чтобы не пришлось постоянно следить за тем, когда ток перестанет поступать от магистрали, стоит организовать простую систему автопереключения. С ее помощью, как только будет запущен бензогенератор, удастся сразу организовать переход к резервному источнику.

Чтобы смонтировать автоматическую систему переключения рубильника, необходимо будет запастись двумя пусковыми устройствами с перекрестным подключением. Они называются контакторами. Их работа задействует два вида контактов:

• силовые;
• нормально замкнутые.

Дополнительно потребуется купить реле времени, если хочется предоставить генератору несколько минут на прогревание перед началом работы.

Принцип действия контактора прост. Когда подача электричества на внешней линии восстанавливается, его катушка блокирует доступ к силовым контактам и открывает доступ к нормально замкнутым.

Исчезновение напряжения приведет к обратному действию. Устройство заблокирует нормально замкнутые контакты и запустить реле времени. Спустя определенный временной промежуток генератор начнет вырабатывать электричество, подавая необходимое напряжение. Оно тут же будет направлено на контакты резервного хода.

Такой принцип работы позволит своевременно организовать блокировку контактов внешней сети и обеспечит подачу электричества мобильной станцией. Как только подача напряжения от магистрали восстановится, в работу включится катушка основного пускателя. Ее действие замкнет силовые контакты, и это приведет к автоматическому отключению генератора.

О том, как безопасно подключить бензогенератор, смотрите в следующем видео.

Почему знать, как подключить генератор к частному дому через розетку – это лишняя осведомленность

Там, где случаи аварийного отключения электроснабжения довольно редки, традиционно принято «подкидывать» кабель от бензогенератора прямо к ближайшему разъему при помощи штепселя. А зачем заморачиваться и обустраивать систему резервного ввода, ведь «рубят свет» только раз в полгода. Примерно такие мысли встречаются у наших соотечественников, которые не оценили по достоинству пословицу «пока гром не грянет, мужик не перекрестится».

Профессиональные электрики рекомендуют совсем не думать на тему, как подключить генератор к дому через розетку, по следующим причинам:

• Отдельная розеточная группа не в состоянии принять на себя магистральную нагрузку.
• Отсутствие отдельного автомата в линии включения.
• Присутствие человеческого фактора, когда пользователь забывает выключить вводной автомат, чем вызывает перегруз и срабатывание защиты агрегата.
• Возможность «встречки», когда напряжение городской сети при включенном автомате поступает на контакты работающего электрогенератора, чем может вывести его из строя.

И, наконец, последний аргумент – нет смысла пренебрегать безопасностью и комфортной системой эксплуатации узла. Правильней узнать, как подключить генератор на даче или в доме, и организовать или автоматический режим переключения или ручной. Согласитесь, только так все оборудование и электросети гарантированно будут в сохранности.

Это интересно: Резистор — классификация и принцип работы