Malé přenosné elektrocentrály

[Josef]

Úvod:
Na úvod by se slušelo poznamenat, že obsahem tohoto vlákna budu výhradně hovořit o elektrocentrálách komerčně prodávaných. Tedy nikoli takových těch home-made, které by si mohl některý český kutil nějak vlastnoručně spáchat doma v garáži z motoru Jawy 250 a kroužkového elektromotoru z dědovy prvorepublikové cirkulárky, ty si necháme do jiného tématu. Tento příspěvek má být pouze pokusem vytvořit jakési rámcové vodítko, podle kterého by se mohl spotřebitel nějak orientovat na trhu. Alespoň v některých detailech pochopil, co se děje „pod pokličkou“ a ve výsledku si dokázal vybrat takový typ elektrocentrály, který by co nejlépe vyhovoval pro jeho konkrétní použití. Nebudu zde srovnávat jednotlivé výrobce a značky, či vám navrhovat konkrétní stroj. To jsou věci, které se v proudu času stále mění a tím by měl příspěvek pramalou platnost. Raději bych zde zdůraznil věci, které napříč výrobním spektrem zůstávají trvale v platnosti.
.............
Dnešní elektrocentrály jsou řešeny dvěma odlišnými způsoby:

Elektrocentrála klasická:

Uspořádání:
Spalovací motor pohání stálými otáčkami jednofázový nebo třífázový generátor. Výstup z generátoru přímo napájí spotřebiče. Je to v zásadě stejný princip spojení hnacího stroje a použitého generátoru, jaký využívají velké elektrárny, které dodávají proud do elektrorozvodné sítě.
O stabilní frekvenci generovaného proudu se stará přímo motor, přesněji jeho automatický otáčkový regulátor, který udržuje jeho stálé otáčky i při různém zatížení. O stabilní napětí se stará automatický regulátor napětí vestavěný do generátoru nebo u levných elektrocentrál výrobce v generátoru žádný regulátor není a výrobce se spoléhá na to, že v rámci stálých otáček motoru generované napětí z obvyklých limitů nevybočí.

Výhody:
- jednoduchost (malý počet polovodičů nebo žádné)
- spolehlivost
- snadná opravitelnost
- odolná proti rázovému zatížení „těžkými“ spotřebiči

Nevýhody:
- motor zbytečně běží v plných otáčkách i při malém zatížení
- málo efektivní při malých odběrech (pod ½ jmenovitého výkonu)
- někdy ne zcela sinusový průběh generovaného proudu
- ne zcela přesná frekvence generovaného proudu*
- u neregulovaných typů generátoru rozkolísané napětí

*) Při napájení starších gramofonů, páskových magnetofonů a filmových promítacích přístrojů může tento typ elektrocentrály způsobovat kolísání rychlosti přehrávaného zvuku (zní to falešně, jako když tahá kočku za ocas), u moderních přístrojů CD, DVD, MP3 nikoli. Jiným spotřebičům (pračka, lednička, čerpadlo, ruční nářadí, transformátory aj. drobné odchylky frekvence nevadí.
.............

Elektrocentrála invertorová:

Uspořádání:
Spalovací motor pohání vícepólový alternátor. Alternátor produkuje střídavý proud, ale s proměnnou frekvencí (podle aktuálních otáček motoru). Frekvence je obvykle mnohem vyšší, než 50Hz, které pro spotřebiče použijeme. Střídavý proud z alternátoru se usměrní usměrňovačem na proud stejnosměrný a vyfiltruje. Pomocí elektronicky řízeného střídače se stejnosměrný proud opět „rozkmitá“ na proud střídavý, avšak tentokrát s potřebnou frekvencí 50Hz. (Pro vaši představu - velmi zjednodušeně by se tento způsob výroby elektrické energie dal přirovnat k situaci, kdybyste k alternátoru ve vašem autě připojili campingový měnič z 12V na 230V ukončený standardní zásuvkou.)
Řídící, elektronika střídače dohlíží, aby bylo dodrženo jak předepsané napětí tak i frekvence a elektrocentrála nebyla přetížená. Protože frekvenci výstupního střídavého proudu zajišťuje sama elektronika, regulují se otáčky spalovacího motoru podle potřeby jen do takové výše, která odpovídá aktuálnímu zatížení.

Výhody:
- při málo zatíženém stroji běží motor nižšími otáčkami a má nižší hlučnost
- i při malých odběrech je stejně efektivní jako při velkých
- přesná frekvence generovaného proudu
- stálé výstupní napětí
- nízká váha, menší rozměry

Nevýhody:
- značná složitost (mnoho elektroniky)
- opravy řešitelné výhradně přes odborný servis
- vysoká cena

V praxi výhody invertorové elektrocentrály vyniknou zejména u elektrocentrál menších výkonů cca do 2kW, pokud s ní hodláte napájet choulostivé a drahé spotřebiče když se jejich počet i odběr bude během provozní doby hodně měnit. V takovém případě ve srovnání s klasickou elektrocentrálou ušetříte nejen na palivu a váze, ale nebudete tolik obtěžováni hlukem.

[Josef]

Motory:
Hlavními částmi každé elektrocentrály, ať už je řešená jedním nebo druhým výše popsaným způsobem je motor. Prakticky jediným typem motoru, dnes používaným u malých elektrocentrál je motor spalovací (existovaly však i voj. elektrocentrály s horkovzdušným motorem Stirling – mimořádně tiché). U velmi malých elektrocentrál (cca do 0,9kW) je to motorek dvoutaktní. Silnější elektrocentrály moderní konstrukce mají už všechny motory čtyřtaktní, nejčastěji jednoválcové, vzduchem chlazené s rozvodem OHV. Zhruba od 2,5kW výkonu se objevují už i elektrocentrály osazené motory dieselovými.

Vzhledem k frekvenci vyráběné elektřiny motory obvykle pracují při otáčkách 3000 ot./min. To je většinou méně, než při jakých otáčkách dosahují svého maximálního možného výkonu. Když k tomu připočteme určité ztráty v generátoru, je to jeden z hlavních důvodů, proč je elektrocentrála osazena motorem, který má na svém štítku uvedený podstatně větší výkon, než kolik je schopná elektrocentrála dodávat. Kupříkladu elektrocentrála o trvalém výkonu 2,5kW bude osazena motorem s maximálním výkonem uváděným na štítku o hodnotě 6HP (tedy v přepočtu cca 4,5kW). Jenže tento výkon motor generátoru nikdy neposkytne, protože by musel svoje otáčky zvýšit cca na 3700 ot./min. i výše. Prostě na otáčky, ke kterým se maximální výkon na štítku vztahuje a při kterých byl měřen. Ale takové otáčky (vzhledem k dodržení frekvence) nemůžeme v praxi dopustit. Regulátor samočinně udržuje otáčky nižší (oněch 3000 ot./min.) Je to vlastně určitá výhoda, protože motor není vytočený zcela „na krev“, ale zbývá mu jistá rezerva.
Výjimku v tomto ohledu tvoří elektrocentrály postavené na principu invertoru, kde se otáčky motoru přizpůsobují aktuálnímu zatížení. Ty sice při nízkém zatížení budou motor úspěšně šetřit, avšak při plném zatížení, budou motor využívat přesně na špičce jeho výkonové charakteristiky a „ždímat“ z něj, co to dá.

[Josef]

Motory benzínové dvoutaktní

Jak jsem již předeslal, používají se dnes jen u malých elektrocentrál do 1kW, v minulosti i u elektrocentrál vojenských 1 až 3kW. Většinou jsou stojaté, jednoválcové, vzduchem chlazené. Otáčky řídí klapka v karburátoru, kterou ovládá odstředivý regulátor na klikové hřídeli nebo větrné křidélko ofukované proudem vzduchu chladícího ventilátoru. Jsou to motory sice jednoduché a téměř bezporuchové, ale bohužel ne zcela ideální. Právě proto se používají jen u menších elektrocentrál, kde jejich malá hmotnost vyváží všechny ostatní zápory.

Dvoutaktní motor, zejména při nízkém zatížení nemá plynulý chod, což se projevuje v nestabilní frekvenci. Starší vojenské typy bývají značně „rozežrané“ (velká měrná spotřeba). Při malém zatížení nepracují ekonomicky a často mají tendenci k zaolejování svíčky. Vyžaduje palivo, které je směsí benzínu a oleje. Tahle směs je však poměrně problematická při skladování, protože některé druhy dvoutaktních olejů rozmíchané v benzínu během času postupně ztrácejí své mazací schopnosti. A pak není problém, aby se vám motor (přestože jste namíchali olej s benzínem ve správném poměru), při nastartování za půl roku z ničeho nic zadřel. Vždy je lépe míchat palivo s mazivem bezprostředně před použitím. Jenže to je zrovna u elektrocentrály (má-li sloužit jako záloha při náhlém výpadku) docela problém. Pro úplnost je potřeba dodat, že se dnes už prodávají i dlouhodobě skladovatelné stabilní směsi oleje s benzínem určené pro dvoutaktní motory (např. Aspen od Husqvarny). Ale zákazník, který si kupuje elektrocentrálu s dvoutaktním motorem proto, že je levná, asi nebude ochoten platit za litr paliva cenu převyšující sto korun...

Kromě toho mají dvoutaktní motory nižší životnost, zejména při častých startech. Příčinou je způsob mazání. Aby olej rozpuštěný v benzínu dokázal řádně mazat píst a ojniční ložiska, je potřeba, aby byl olej olejem, nikoli naředěnou směsí. K tomu dojde, když se směs po vstupu do motoru setká s horkými součástkami. Na nich se benzín odpaří, olej zůstane, vnikne mezi součásti a maže. Pokud je však motor studený (zejména kliková skříň), olej se neoddělí a benzínoolejová mlhovina, která součásti smáčí, má mazací vlastnosti velmi špatné. Proto pokud chcete motor šetřit, je u dvoutaktu důležité vyčkat, až se motor řádně prohřeje a teprve pak jej začít výrazněji zatěžovat.

[Josef]

Motory benzínové čtyřtaktní

Jsou nejčastějšími motory používanými u elektrocentrál od 1,5 do 10kW. Většinou se jedná o karburátorové jednoválcové motory, se šikmo skloněným válcem, nuceným vzduchovým chlazením a ručním startováním. Nejčastěji jsou s rozvodem OHV, pouze některé menší typy do 180ccm bývají ještě s rozvodem SV. Zapalování je magnetoelektrické. Otáčky řídí prostřednictvím klapky v karburátoru téměř výhradně odstředivý regulátor. Regulace větrným křidélkem se vyskytuje pouze u elektrocentrál, do nichž použil výrobce motor primárně určený pro zahradní techniku (sekačkový motor se svislou klikou) a je pro svou nepřesnost u elektrocentrál na ústupu. Motory vynikají snadným startem (i v chladu a po dlouhé pauze), klidným pravidelným chodem při malém i velkém zatížení. Jsou spolehlivé a vcelku nenáročné na kvalitu benzínu. Při dobře provedeném tlumiči výfuku a sání jsou tiché.

Motory jsou mazány motorovým olejem nalitým do klikové skříně. Olejová náplň je uvnitř klikové skříně rozstřikována mazací lžící přišroubovanou na konci ojnice. Lžíce zasahuje při každé otáčce pod hladinu a malé množství oleje rozstříkne po vnitřním prostoru motorové skříně, odkud olej stéká na všechna mazaná místa. Aby se dobře mazaly rozvody s vahadly i válec a olej se dobře vracel zpět do motorové skříně, mívá motor nejčastěji válec šikmo skloněný. Tento způsob mazání je jednoduchý, spolehlivý, ale vyžaduje dodržovat několik základních pravidel. Předně udržovat správnou hladinu oleje, aby lžíce nabírala správné množství. Zadruhé používat olej předepsané hustoty (nejčastěji SAE30), aby se dobře rozstřikoval a dobře stékal. Motor vždy postavit na vodorovný podklad, aby se olej ve skříni nepřelil do míst, kam se na něj lžíce nedosáhne. Olej není filtrován a není ho v motoru mnoho, proto je zapotřebí dodržovat pravidelné termíny výměny.

Motory jsou koncepčně konstruovány jako „stabilák“, tedy veskrze jednoduše a přehledně. Levné „hobby“ motory typy mají vývrt válce opatřený jen tenkou kluznou vrstvou (nikasil) s nepříliš dlouhou životností a uložení klikového hřídele bývá kluzné, přímo v hliníkovém tělese. Až teprve motory profesionální typové řady mají v hliníkovém válci zalisovanou litinovou vložku a klikový hřídel na valivých ložiskách. Životnost takto řešených motorů je ve srovnání s „hobby“ verzí nejméně trojnásobná (ale cena také).

[Josef]

Motory naftové

Jsou doménou spíše větších elektrocentrál. Pokud se vyskytují u elektrocentrál malých, prakticky vždy jde o čtyřtaktní jednoválcové, stojaté, vzduchem chlazené motory s přímým vstřikem. O stálé otáčky se stará odstředivý regulátor uvnitř motoru mechanicky provázaný na jednopístové vstřikovací čerpadlo. Startování bývá vyřešeno ručně nebo elektricky (startér + 12V akumulátor) a nezřídka je motor vybaven i dekompresorem*.

Naftový motor má ve srovnání s benzínovým o něco vyšší účinnost. Tato výhoda se projevuje zejména při malých zatíženích. Bohužel v dnešní době není mezi cenou nafty a benzínu příliš výrazný cenový rozdíl. Navíc nafta je (kvůli parafinaci a biosložkám) obtížně dlouhodobě skladovatelná.

V naftovém motoru jsou podstatně vyšší pracovní tlaky než v benzínovém a jeho součástky jsou více namáhané, proto se u naftových motorů elektrocentrál prakticky vždy používá mazání tlakové (čerpadlem) a také olejový filtr. Motor je také o něco hlučnější než motor benzínový. Tím nemyslím pouze hluk výfuku (to je věc konstrukce tlumiče), ale typický tvrdší chod a mechanický hluk produkovaný součástkami motoru, který se vyzařuje chladícími žebry a skříní.

Motor, pokud je startován ručně, vyžaduje od obsluhy poměrně značnou fyzickou kondici a není to dobrá volba, má-li zvládnout obsluhu elektrocentrály žena. Naftový motor se hodí pro elektrocentrály, které se používají často a pravidelně. Pro dlouhodobé uložení a rychlou „aktivaci“ při krizovém provozu se příliš nehodí, pokud o ni není pravidelně a důsledně pečováno a není protáčena „cvičným provozem“.

*) Páčka, která mechanicky zajistí jeden z ventilů v pootevřené poloze, takže motor lze snadno (bez odporu v kompresní poloze) protáčet. Při startu se nejprve ručně motor co nejrychleji roztočí a pak v příhodnou chvíli se dekompresní páčkou ventil uzavře. Roztočené setrvačné hmoty motoru pomohou překonat kompresní polohu, na kterou by prostá síla obsluhujícího pracovníka byla nedostatečná. V následující otáčce je šance, že motor po vstřiku paliva chytne. Pokud ne, musí se celý postup opakovat.

(v dalším pokračování se budu věnovat nejčastěji používaným generátorům)

[Josef]

Generátory s kondenzátorovou „regulací“:

Patří mezi nejjednodušší typ generátoru používaný u levných elektrocentrál "hobby" řady. V principu se jedná o generátor konstruovaný stejně jako většině lidí běžně známý asynchronní elektromotor (používaný třeba u stavební míchačky nebo cirkulárky), jen s tím rozdílem, že je doplněný silným kondenzátorem. Při otáčení rotorem dojde vlivem zbytkového magnetismu a vzájemnou interakcí indukčnosti vinutí s kapacitou kondenzátoru k rezonanci a vybuzení generátoru. Takže i když neobsahuje žádné speciální budící vinutí, dokáže na svorkách dodávat proud. Jeho napětí i frekvence je závislá na otáčkách generátoru a zatížení. Vzhledem k tomu, že generátor není nikterak automaticky regulovaný, vše závisí na tom, jak přesně udržuje spalovací motor otáčky a na spotřebičích, které generátor zatěžují a jejich vlastnostech.

Generátoru vyhovují a dobře s ním spolupracují zejména spotřebiče ohmického charakteru. Tedy takové, které neposouvají fázi proudu vůči fázi napětí (nerozhodí účiník - cosinus „fí“). Mezi vhodné spotřebiče patří veškeré vláknové žárovky, úsporné zářivky s vestavěným elektronickým předřadníkem*, LED-žárovky s vestavěnou elektronikou*, všechny tepelné spotřebiče obsahující topné těleso (od kulmy na vlasy přes rychlovarnou konvici až po elektrickou troubu) a všechny komutátorové elektromotory** (od holícího strojku, přes vysavač, kuchyňský robot, vrtačky, úhlové brusky až po elektrickou řetězovou pilu či kango a modernější pračku).

Tomuto typu generátoru naopak nevyhovují spotřebiče s výrazným indukčním nebo kapacitním charakterem. Tedy spotřebiče obsahující silnou tlumivku nebo kondenzátor, které nejsou už samy o sobě dostatečně vykompenzované. Typicky – světlo s výbojkou (na principu pouliční lampy), větší počet trubicových zářivek s tlumivkovým předřadníkem (všechny starší typy stropních a průmyslových zářivek), trafosvářečky, autonabíječky regulované sériovými kondenzátory a silnější asynchronní elektromotory*** (ty se vyskytují od ledničky, přes mrazák, čerpadlo, kompresor až po cirkulárku, stavební míchačku a starší pračku). Příliš dobře mu nedělají ani spotřebiče fázově regulované tyristorem či triakem. Výše uvedené spotřebiče je generátor schopný akceptovat a dobře s nimi spolupracovat pouze v případě, že je jeho výkon vůči nim ve výrazné převaze. Rozhodně se nestane nic závažného, když např. oběhové čerpadlo topení s výkonem 75W (přesto že obsahuje asynchronní elektromotor), bude napájené z generátoru 600W. Budete-li však chtít tímtéž generátorem napájet čerpadlo s výkonem 500W, je velmi pravděpodobné, že se vám vlivem indukčnosti vinutí a zapínacím rázem generátor odbudí a spotřebič odmítne napájet. A to i přesto, že pojistka na elektrocentrále žádným přetížením nevyletěla.

*) To zda světelný zdroj má nebo nemá vestavěnou elektroniku, poznáte z jeho popisu na krabičce. Je-li uvedeno, že zářivka nebo LED-žárovka je „nestmívatelná“ pak elektroniku obsahuje a chová se jako spotřebič ohmického charakteru, což je ideální stav. Je-li uvedeno, že je „stmívatelná“ obvykle žádnou složitější elektroniku neobsahuje, pouze prostý obvod snižující napětí či proud, který však obsahuje tlumivku (zářivky) nebo kondenzátor (LED-žárovky). To při použití několika kusů (v domácnosti) je to v zásadě jedno, ale při zapojení mnoha desítek kusů (velká kancelář, výrobní prostory) už generátor ovlivněn bude a může se začít chovat nestandardně.
**) Pokud nepoznáte komutátorový motor – jsou to ty hodně hlučné, za chodu hvízdají, sviští, mají vysoké otáčky a chladícími otvory jsou uvnitř občas vidět modré jiskry.
***) Pokud nepoznáte asynchronní elektromotor - to jsou ty tiché, uzavřené s kovovým pláštěm s patkami k připevnění, s chladícími žebry na povrchu a ventilátorem na opačném konci než ční hřídel.

[Josef]

Generátory s regulací AVR
Tyto generátory jsou v současnosti nejrozšířenějšími generátory používanými u přenosných elektrocentrál. Jedná se o dvoupólový synchronní generátor s buzeným rotorem. Proud do budícího vinutí v rotoru reguluje elektronika a v závislosti na tom se mění - udržuje stálé výstupní napětí i při proměnném zatížení.

Takto konstruované generátory, i když jsou od různých výrobců, se u menších výkonových typů 2 až 5kW podobají jako vejce vejci:
Ve statoru složeném z „transformátorových“ plechů s vysokým podílem křemíku jsou v drážkách uloženy dvě hlavní cívky, které jsou vyvedené na svorkovnici generátoru a následně spojené se zásuvkou na panelu elektrocentrály. Každá z cívek je nejčastěji konstruovaná na 120V. Je-li dodávána elektrocentrála na evropský trh, jsou cívky na svorkovnici v generátoru spojeny do série a výsledné napětí je 240V. Pro země, kde je standardní napětí spotřebičů 120V jsou naopak cívky spojené paralelně. Na jedné z hlavních cívek je vyvedena odbočka, ze které se odebírá „vzorek napětí“ pro elektroniku AVR. Dále je ve statoru ještě druhá dvojice cívek (říkejme jim „pomocné“), která je proti hlavním cívkám pootočená o 90°, aby jimi nebyla ovlivněná. Napětí vyrobené těmito cívkami je vedeno opět do elektroniky AVR a slouží jako hlavní zdroj pro buzení rotujících cívek v rotoru a k jeho zmagnetizování. Přímo uvnitř generátoru, hned pod jeho čelním víkem (aby byla chlazená ventilátorem na ose generátoru spolu s cívkami) se nachází malá černá krabička s regulátorem AVR. Prakticky jediné dráty, které z generátoru vycházejí ven do rozváděče je výstup 240V, nikoli dráty související s regulací.

Typické schéma propojení generátoru s regulátorem AVR:

(Barvy vodičů ve schématu odpovídají barvám vodičů použitých ve většině domácích generátorů.)

Popišme si nyní ve stručnosti, jak takový generátor s AVR funguje:
I když generátor stojí, zůstává v jeho rotoru nějaký zbytkový magnetizmus (některé rotory mívají někdy vložené i malé permanentní magnety). Když se rotor poprvé roztočí, začne se ve statorových cívkách vyrábět proud. Ten není v prvopočátku dostatečný. Střídavý proud z pomocných statorových cívek (exciter) se (v krabičce s elektronikou) usměrní na stejnosměrný a přivádí se přes uhlíky a kroužky do budících cívek roztočeného rotoru, kde posilují jeho magnetismus. S posilováním magnetismu narůstá i napětí indukované rotorem ve statoru a jeho cívkách. Tento proces se po sobě opakuje tak dlouho, až elektronika (podle vzorku, který si odebírá z hlavních cívek) „dojde k závěru, že napětí na hlavních cívkách je už dostatečné a jeho zvyšování není potřeba“. V ten okamžik elektronika přeruší budící proud tekoucí z pomocných statorových cívek do budících cívek v rotoru. Magnetické pole rotoru bez této podpory pozvolna zaniká a tím klesá i výstupní napětí. To vše až do doby, kdy se elektronika rozhodne magnetizmus zapnutím budícího proudu opět posílit. Události se opakují po sobě velmi rychle a pro nás jako uživatele se to na venek projevuje tak, že generátor dává prakticky plynulý, stálý a nekolísající proud i při proměnném zatížení, které mu způsobují naše spotřebiče.

Schéma zapojení elektroniky AVR:

Elektronika klasických AVR regulátorů je poměrně jednoduchá a běžný radiotechnik by si s ní uměl poradit (ba dokonce vyrobit novou). Plošný spoj zalitý silikonovým tmelem obsahuje dva usměrňovače (jeden pro vzorkové napětí, druhý pro hlavní buzení), pár odporů, trymr a několik tranzistorů. Pokud elektronice neprovedete nějaký zkrat, pak jediné co se na ní může během času pokazit, je velký elektrolytický kondenzátor. Pokud teplem vyschne a ztratí kapacitu, nebude budící proud dostatečný a elektrocentrála nedosáhne původního výkonu. Tento kondenzátor však svou hodnotou není ničím výjimečným, jeho hodnota není kritická (čím větší, tím lepší) a jiný podobný snadno seženete třeba z počítačového zdroje. Trymrem se nastavuje výstupní napětí. Pokud věci nerozumíte, pak na trymr nikdy nesahejte! Pozor však, už i do tohoto odvětví dorazila "digitální inovace" a tak se vbrzku dočkáme digitálních regulátoru, které budou, jako už většina současného spotřebního zboží, patřit do kategorie "neopravitelné", čímž skutečná užitná hodnota záložních generátorů v dlouhodobě krizové situaci výrazně utrpí.

Vzhled staršího regulátoru AVR:

Pokud víte, co děláte, můžete se (za chodu generátoru) pokusit výstupní napětí opatrně seřídit podle vlastních představ. Mnozí mě nyní napadnou, proč o takovém (takřka nepřípustném zásahu) vůbec mluvím. Nicméně, občas se důvod najde. Většina elektrocentrál je od výrobce nastavena na 240V a někdy občas přešplhají i tuto hodnotu. Výrobce počítá s tím, že budete své spotřebiče napájet dlouhým prodlužovacím kabelem a elektrocentrálu silně zatěžovat. Očekává, že na kabelu vznikne úbytek napětí. Jenže nemusíme si nic nalhávat, většině současných ošizených spotřebičů přepětí škodí a může pro ně být i smrtelné. Běžná elektronika se spínanými zdroji zcela plnohodnotně pracuje už od 100V dokonce už od 75V a tak většinou není nutné spotřebiče trápit napětím na samé horní hranici. Osobně považuji za rozumné nastavit regulátor AVR tak, aby napětí generované generátorem naprázdno bez zátěže bylo někde okolo 225…230V, to v praxi úplně stačí. Výkon připojených spotřebičů zas tak zásadně neklesne, ale citelně se sníží nebezpečí, že by přepěťová špička (ta vznikne při náhlém odpojení silného spotřebiče – např. vypnutí rychlovarné konvice), překročila únosnou mez a zničila slabší spotřebič, který zůstal připojený (třeba LED-žárovku, kterou si svítíte).

Generátory s AVR jsou ve srovnání s předchozím (prakticky neregulovaným „kondenzátorovým“) typem generátoru podstatně méně choulostivé na změnu zatížení i druh spotřebičů a jejich jalové proudy. Samozřejmě i zde platí fyzikální zákony a tak nežádoucí vliv jalových proudů nelze ani v tomto případě opomíjet. Proto pro výběr vhodného výkonu elektrocentrály musíte respektovat nikoliv štítkový výkon udávaný na spotřebiči spotřebiče, ale raději si vynásobte jmenovité napětí 240V proudem, který spotřebič podle štítku výrobce skutečně odebírá a to celé vynásobte „rozběhovým“ koeficientem podle druhu spotřebiče o kterém bude řeč v dalších příspěvcích.

[Josef]

Spojení motoru a generátoru u malých elektrocentrál
U většiny elektrocentrál je motor vyrobený původně jako samostatná jednotka (tzv. jako stabilní motor). Obsahuje tedy všechno, aby mohl pracovat samostatně a končit třeba řemenicí na pohon čerpadla. Jeho klikový hřídel je uložený oboustranně, vývod utěsněný proti úniku oleje apod. Ale u generátorů, které se k nim připojují tomu tak není. U generátoru se vždy předpokládá, že budou přišroubovány k motoru. Proto většině generátorů (s výjimkou vojenských elektrocentrál), kdybyste je samostatně koupili, chybí na jedné straně ložisko i víko. (Nejsou stavěné tak, že byste je třeba mohli pohánět řemenem od vodní turbíny či parního stroje řemenem.) Rotory malých generátorů bývají duté a právě onou chybějící stranou se přímo nasazují na konec klikového hřídele spalovacího motoru. Vnitřkem celého generátoru pak prochází dlouhý šroub. Na jedné straně je zašroubovaný do středu klikového hřídele a druhým koncem (s šestihrannou hlavou) končí až u zadního podpěrného ložiska na druhé straně generátoru.

Typický vzhled hnané strany generátoru (demontovaného z elektrocentrály):

generator-samostatny.jpg (18.58 KiB) Zobrazeno 81811 krát

Typický vzhled dvoupólového rotoru s budícím vinutí
menšího synchronního generátoru 2,5kW elektrocentrály s regulací AVR

Klikový hřídel drží v generátoru kuželovým koncem, drží velmi pevně a obtížně se rozebírá. Po povolení dlouhého šroubu procházející skrz generátor o několik závitů lze za jeho hlavu klikový hřídel z generátoru vytlačit silným stahovákem, případně použít lehký ostrý úder do hlavy povoleného šroubu k uvolnění kužele. Pokud má generátor rotor elektricky napájený prostřednictvím uhlíků (generátory s AVR a některé invertorové), vždy před demontáží uhlíky nebo jejich celý držák demontujte, ať si je neulomíte. Pevné spojení generátoru s motorem přispívá ke zvýšení setrvačných hmot a rovnoměrnějšímu chodu motoru, je tedy výhodné. Vyžaduje však přesnou montáž, aby se klikový hřídel s generátorem nekřížil, protože je uložen na třech bodech (2x v motoru + x na konci generátoru).

[Josef]

Velikost nádrže

Za chodu motoru je zakázáno dolévat palivo! Nejde jen o možný výbuch benzínových par, platí to i v případě elektrocentrály naftové. Díly výfukového potrubí běžícího motoru jsou velmi horké a pokud na ně nedopatřením kápnete, palivo se ihned vznítí. Je to velké riziko. Palivo dolévejte, až když elektrocentrála vychladne.

Proto při výběru elektrocentrály zvolte stroj s takovou nádrží, aby vydržela po celou dobu chodu bez dolévání.

- Pro řemeslníka, který využívá elektrocentrálu na stavbě pro pohon ručního nářadí, bude výhodná elektrocentrála s nádrží menší. Je lehčí, snáze se přepravuje (nešplouchá to), nemusí být postavená ani ideálně rovně. A při častém dolévání bude navíc palivo vždy čerstvé. To má význam za provozu v letním horku, kdy se důležité složky z benzínu v nádrži rychle vypařují a unikají pod víčkem (zatím co v uzavřeném kanystru schovaném ve stínu nikoliv).

- Pro elektrocentrálu pracující jako záložní zdroj (pro případ blackoutu) osvětlení, napájení telekomunikačního zařízení či dobíjení solárního systému je vhodné vybrat stroj s velkou nádrží a s výdrží alespoň 8 až 10 hodin.

Nádrž by měla mít v nalévacím hrdle vložku s jemným sítkem, aby se palivo přefiltrovalo už při nalévání a neucpával se jemný filtr u motoru. Nádrž by měla být opatřená ukazatelem hladiny, aby si mohla obsluha udělat rámcovou představu o naplnění nádrže i zbývající době provozu bez nutnosti otevírat víčko nádrže.

[Josef]

Ruční startovací zařízení

Prakticky všechny menší elektrocentrály jsou vybavené ručním startovacím zařízením - nejčastěji startovacím lankem (stejně jako travní sekačky, lodní závěsné motory nebo motorové pily).Je to vcelku jednoduché a spolehlivé zařízení, kterým se dá elektrocentrála snadno nastartovat, ale také správně odstavit*. Pouze starší typy vojenských elektrocentrál se startovaly nášlapnou pákou, obdobně jako motocykly (ale jejich motory byly objemově větší než motory dnešních, stejně výkonných, elektrocentrál).

Ruční startovací zařízení vyžaduje citlivý přístup, zuřivým trháním za šňůru žádného rozumného výsledku nedocílíte. Nejsnáze obyčejnou (benzínovou) elektrocentrálu nastartujete, když po otevření benzínového kohoutu chvíli vyčkáte, až se naplní karburátor. Pak vypněte zapalování, uzavřete clonku v karburátoru a pomalu jednou nebo dvakrát zatáhněte za šňůru. Pak clonku na karburátoru částečně otevřte do mezipolohy a zapněte vypínač zapalování. Opatrně zatáhněte, až ucítíte, že západka startovacího zařízení bezpečně zapadla a při dalším pohybu už bude unášet motor (jinak můžete západku ulomit). Jakmile ucítíte, že západka zapadla, rychle a svižně zatáhněte. Motor většinou naskočí na první pokus. Potom (jak se motor zahřeje) postupně otevřete clonku karburátoru do plně otevřené polohy. Většina elektrocentrál jde po předchozím protočení nastartovat i v hodně chladném počasí (pokud je použitý patřičný olej). Můžete to usnadnit několikerým protočením (promazáním) ještě před otevřením palivového kohoutu a prvním pokusem o start. Teplý motor chytá u dobře seřízené elektrocentrály téměř vždy na první pokus (bez zavírání clonky a bez dalších podpůrných zásahů) a proto je ruční startovací zařízení pro běžné použití naprosto dostačující a spolehlivé.

*) Možná se divíte, proč píši v příspěvku o startování o správném odstavení, ale je to tak. Když elektrocentrálu (nebo jakýkoli jiný stroj s malým stabilním motorkem) vypnete a spalovací motor se zastaví, vždy nezapomeňte na závěr opatrně zatáhnout za startovací šňůru a pootočte motor do polohy, až ucítíte, že klade kompresní odpor a v této poloze ho nechte. V tu chvíli jsou totiž uzavřené oba ventily, do motoru nevniká vlhkost a ventilové pružiny se neunavují. Magnety v zapalování při tomto natočení jsou většinou blízko pólovým nástavcům indukční cívky a neslábnou tak rychle, jako když by byl magnetický okruh rozevřený. (Kdyby se jednalo o starší elektrocentrálu s mechanickým přerušovačem zapalování, dotýkaly by se kontakty kladívka o sebe a méně rychle by oxidovaly.) píst je v horní úvrati a obnažená část pracovního válce (kterou nekryje píst) je na straně blíž k olejové lázni. Důvodů proč ponechat motor v kompresní poloze je prostě více než dost.