Rola stabilizacji napięcia w agregatach prądotwórczych

Jakość napięcia zasilania

Jakość dostarczanej do odbiorników energii elektrycznej decyduje o ich wydajności i żywotności. Szczególnie wrażliwe na jakość prądu są wszechobecne urządzenia elektroniczne, bez których trudno dziś wyobrazić sobie współczesną rzeczywistość. O jakości energii elektrycznej natomiast decyduje odpowiednia wartość oraz częstotliwość napięcia zasilającego, która w Unii Europejskiej wynosi 50 Hz. Dla sieci przesyłowych wartości średnie częstotliwości napięcia zasilania odbiorników elektrycznych mierzone są w czasie 10s. W tym czasie przez 95% tygodnia wartości częstotliwości nie mogą przekroczyć zakresu, -6%/+4% częstotliwości znamionowej, czyli od 47 Hz do 52 Hz. Takim samym regułom podlega wartość napięcia, która dla 95% tygodnia musi zawierać się w przedziale +10%/-10% napięcia znamionowego, czyli od 207 V do 253 V. Pamiętać należy, że częstotliwość generowana przez agregaty prądotwórcze, zależy od prędkości obrotowej silnika. Częstotliwość napięcia rośnie lub spada wraz ze wzrostem lub spadkiem prędkości obrotowej silnika. Wzrost częstotliwości ma wpływ na straty i trwałość zasilanych odbiorników, natomiast jej spadek - na wydajność.

Stabilizacja napięcia - bezpieczeństwo i żywotność odbiorników

Jednym z najważniejszych parametrów agregatu prądotwórczego, oprócz jego mocy elektrycznej, jest stabilizacja napięcia. Jej zadaniem jest niwelowanie wahań napięcia, dzięki czemu agregat z nowoczesną stabilizacją napięcia zapewnia najwyższą jakość dostarczanej energii elektrycznej - o odpowiedniej wartości zasilającego każdej chwili zasilania odbiornika energii elektrycznej.

Stabilizacja napięcia jest podstawowym gwarantem bezpieczeństwa i wydłużonej żywotności zasilanych odbiorników, wyjaśnia Marcin Wodzyński Menedżer produktu w Aries Power Equipment, firmie będącej Generalnym Dystrybutorem Maszyn i Urządzeń Honda w Polsce. Podczas generowania energii elektrycznej przez prądnicę jak i w trakcie zasilania odbiorników pojawiają się wahania napięcia, które negatywnie wpływają na funkcjonowanie zasilanych odbiorników i są wręcz groźne dla czułego sprzętu elektronicznego. Spadki napięcia poniżej wartości znamionowych powodują wzrost generowanego prądu, a skutkiem zbyt dużych wartości natężenia prądu jest "palenie się" odbiorników. W konsekwencji, zjawisko to naraża nas na dodatkowe, często, bardzo wysokie koszty.

Każdy odbiornik zasilany energią elektryczną o odpowiednich parametrach pracuje równo, z rzeczywistą mocą i oczekiwaną wydajnością. W przeciwnym wypadku, z powodu wahań napięcia, zasilane odbiorniki nie pracują według parametrów deklarowanych przez producenta. Skutków wahań napięcia jest naprawdę wiele, dodaje Marcin Wodzyński. Na przykład w silnikach synchronicznych jest to kołysanie wirnika, niekorzystne dla silnika momenty obrotowe, nierówna praca odbiornika, zakłócenia pracy styczników i przekaźników powodujące wyłączenie odbiornika czy efekt migotania światła. Najgorszym przypadkiem jest trwałe uszkodzenie odbiornika.

Rodzaje stabilizacji napięcia

System stabilizacji napięcia jest tym lepszy im szybciej działa, ponieważ wówczas zapewnia bezpieczne wartości napięcia przez cały czas zasilania odbiorników podłączonych do agregatu. Oznacza to, że bezpiecznym dla odbiorników jest agregat wyposażony w nowoczesną i szybką stabilizację napięcia. Do najlepszych rozwiązań tego typu należą: inwerter, cyklokonwerter, i-AVR czy D-AVR.

Inwerter to najbardziej zaawansowany technologicznie system stabilizacji, niezależny od obrotów silnika agregatu. Bardzo szybko reaguje na częste zmiany obciążenia,  w czasie których wręcz idealnie utrzymuje znamionowe wartości napięcia i częstotliwości. W inwerter wyposażone są agregaty Honda z serii EU, np. EU20i.
Honda EU20i jest jednofazowym generatorem o mocy 2kW, który może pracować bez przerw do 3 1/2h, a przy zastosowaniu trybu pracy ekonomicznej - nawet do ok. 10h. Urządzenie jest łatwe w obsłudze, gdyż wszystkie elementy sterujące znajdują się na panelu przednim. Forma "walizkowa" EU20i, lekka waga i gwarancja wytwarzania prądu wysokiej jakości zapewniają niezależność i komfort korzystania z dowolnych odbiorników w każdym miejscu i o każdej porze. Służy do zasilania odbiorników czułych na jakość prądu jak TV, laptopy, wzmacniacze a także sprzętu RTVAGD, elektronarzędzi. Sprawdza się na letnisku, campingu i podczas dłuższej wyprawy. Gniazdo prądu stałego (DC) umożliwia ładowanie akumulatorów typu samochodowego. Dodatkowo, w przypadku potrzeby podwojenia maksymalnej mocy wyjściowej (uzyskanie 4kW), można połączyć równolegle 2 modele.

Podobną efektywność działania osiąga inny rodzaj stabilizacji napięcia - cyklokonwerter, opatentowany przez Honda mikroprocesorowy system  stabilizujący w bardzo krótkim czasie wartość i częstotliwość napięcia. W technologię cyklokonwerterową wyposażony jest agregat Honda EM30 zapewniający stałe stabilne zasilanie.
Jednofazowy agregat Honda EM30 w ramie, pracujący na niezawodnym silniku GX200 o mocy 5,5 KM jest rekomendowany do zasilania czułych urządzeń elektronicznych, sprzętu RTVAGD, oświetlenia, elektronarzędzi. Łączy w sobie moc, wydajność, najwyższą jakość generowanego prądu i kompaktowe gabaryty. Ten unikalny zestaw parametrów uzyskano dzięki osadzeniu prądnicy na wałku wyjścia mocy silnika.

Jest to agregat uniwersalny, w całości produkowany w Japonii. Cieszy się dużym zainteresowaniem ze względu na bardzo korzystne parametry i szerokie zastosowanie. Prawie 10-litrowy zbiornik paliwa zapewnia aż 6 godzin ciągłej pracy, natomiast wskaźnik poziomu paliwa ułatwia jego obsługę, Mówi Marcin Wodzyński. Honda EM30 jest wyposażony w zabezpieczenie magneto-techniczne prądnicy, gniazdo prądu stałego (DC) 12V umożliwiające ładowanie akumulatorów samochodowych i v-amortyzatory ochraniające układ silnika i prądnicy przed zerwaniem podczas transportu lub użytkowania w bardzo trudnych warunkach. Komfort eksploatacji zapewnia przejrzysty panel sterowania z włącznikiem zapłonu, lampką kontrolną czujnika oleju (oil alert), zaciskiem uziemienia i wyłącznikiem obwodu prądu zmiennego. W opcji wyposażenia dodatkowego jest licznik motogodzin i kabel do ładowania akumulatorów typu samochodowego.

D-AVR - cyfrowy automatyczny regulator napięcia, który jest udoskonaloną wersją tradycyjnego AVR. Stale, szybciej oraz bardziej efektywnie  kontroluje i koryguje wahania napięcia wyjściowego, zapewniając energię elektryczną wysokiej jakości. Ten rodzaj stabilizacji napięcia posiadają np. agregaty Honda serii EG: EG3600CL, EG4500CL i najmocniejszy EG5500CL, które służą do zasilania odbiorników jednofazowych tj. - głównie oświetlenie i elektronarzędzia, które coraz częściej posiadają układy elektroniczne. Agregaty Honda EG wyposażone są też m.in. w powiększony 24-litrowy zbiornik paliwa, v-amortyzatory ustawione pod kątem 45°, system alarmu olejowego (odcięcie zapłonu przy zbyt niskim poziomie oleju) oraz funkcje chroniące zasilane odbiorniki przed ewentualnym uszkodzeniem (zatrzymują silnik agregatu w przypadku zbyt dużych obrotów lub gdy dojdzie do wykrycia nieprawidłowego napięcia). Czytelne panele zapewniają łatwą i szybką obsługę.

i-AVR - to inteligentny automatyczny regulator stabilizujący parametry wyjściowe napięcia i częstotliwości. Zapewnia wysoką jakość wytwarzanego prądu, znacznie poprawia działanie i żywotność odbiorników o charakterze indukcyjnym. W połączeniu z silnikiem nowej generacji Honda iGX390 oraz znacznie przewymiarowanej nowoczesnej prądnicy umożliwia uzyskanie dodatkowej krótkotrwałej mocy powyżej mocy maksymalnej agregatu.

Za przykład mogą posłużyć agregaty Honda EM 4500 CXS i EM 5500 CXS o mocy maksymalnej od 4,5 kVA do 5,5 kVA pracujące na silniku iGX390 (moc 11,7 KM).        i-AVR monitoruje prędkość obrotową silnika, parametry wyjściowe napięcia i częstotliwości, dzięki czemu są one zbliżone do tych z technologii inwerterowej. Nowoczesna prądnica umożliwia uzyskanie do 7 kW dodatkowej mocy, powyżej mocy maksymalnej agregatu w czasie do 10 sekund co zapewnia bezawaryjne działanie agregatów nawet przy chwilowych przeciążeniach spowodowanych dużym początkowym poborem prądu przez zasilane odbiorniki. Duży zbiornik paliwa (23 l) zapewnia  wydłużony czas pracy: 9h 12min w przypadku EM4500CXS i do 7h 42min w przypadku EM5500CXS. Opatentowana konstrukcja silnika gwarantuje poziomu obniżoną emisję spalin i hałasu. Obydwa modele agregatów służą do bezpiecznego zasilania wszystkich rodzajów odbiorników jednofazowych.

źródło i zdjęcie: Mojahonda.pl