家用小型汽油發(fā)電機的發(fā)展趨勢的研究

摘要：本人從事家用小型汽油發(fā)電機研發(fā)多年，對家用小型汽油發(fā)電機的發(fā)展趨勢因素進行探討，且提出它的發(fā)展趨勢，提高企業(yè)小型汽油發(fā)電機的市場占有率，進一步提高企業(yè)的效益。

關(guān)鍵詞：發(fā)展趨勢，節(jié)能環(huán)保，靜音，可靠，外觀時尚，效益

由于環(huán)境的破壞，氣候越來越惡劣，像颶風、臺風、洪水、暴雪等這樣的惡劣氣候經(jīng)常發(fā)生。這樣的氣候使家庭經(jīng)常會出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象，這時每個家庭太需要小型的汽油發(fā)電機。目前國內(nèi)外有許多生產(chǎn)汽油發(fā)電機的廠家。但產(chǎn)品的發(fā)展趨勢大部分廠家還沒真正認識到。都處于互相模仿的階段。通過對當前市場的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)未來的家用小型汽油發(fā)電機必須向節(jié)能環(huán)保，靜音，外觀時尚，體積小，重量輕，性能可靠的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的汽油發(fā)電機會逐步被淘汰。因此怎樣加快開發(fā)節(jié)能環(huán)保，靜音，外觀時尚，體積小，重量輕，性能可靠的汽油發(fā)電機將是企業(yè)的生存之本。也是當今各生產(chǎn)汽油發(fā)電機企業(yè)共同要關(guān)心、關(guān)注的話題。

1 發(fā)電機概念和分類

發(fā)電機是一種能把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的機械電子設(shè)備，以柴油機、水輪機、汽輪機或其他動力機械為驅(qū)動源，可將氣流，水流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能轉(zhuǎn)化成機械能傳給發(fā)電機，再經(jīng)它轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中有著廣泛的用途。發(fā)電機多種多樣，按其產(chǎn)生方式分為汽輪發(fā)電機、汽油發(fā)電機、柴油發(fā)電機等。

汽油發(fā)電機以其靈活、方便、穩(wěn)定的特點被廣泛作為常用、備用和急需的交流電源使用。尤其近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，全國很多地方都呈現(xiàn)出了不同程度的電力緊缺現(xiàn)象，因此汽油發(fā)電機的使用就明顯增加，其作用也更加突出，特別是家用小型汽油發(fā)電機得到了廣泛的使用。

家用小型汽油發(fā)電機是一種以汽油等為燃料，把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的機械發(fā)電設(shè)備。家用小型汽油發(fā)電機經(jīng)濟實用，便于攜帶，價格實惠。目前市場上發(fā)電機主要分為傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)電機和數(shù)碼變頻發(fā)電機兩種類型。

1.1 傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)電機

傳統(tǒng)汽油發(fā)電機組以交流形式輸出電壓，因此其輸出的電壓和頻率均不穩(wěn)定。傳統(tǒng)小型發(fā)電機通常是單相工頻的，所占空間大且重，故不便移動和攜帶。現(xiàn)今小型汽油發(fā)電機大多為機械式調(diào)速，因機械調(diào)速器自身存在摩擦阻力大和慣性滯后，故發(fā)電機調(diào)速時會出現(xiàn)可靠性和穩(wěn)定性能差、過度時間長等缺點。以下簡要分析其特點：

（1）外觀：簡單。如圖1.1所示。

外觀上看很簡單。發(fā)電機一般由轉(zhuǎn)子、定子、端蓋、軸承等組成。

（2）性能：噪音大，體積大，重量重，輸出電壓波形不穩(wěn)定。

傳統(tǒng)發(fā)電機主要是利用低速發(fā)動機帶動一個工頻輸出的發(fā)電機正常工作，直接輸出相應(yīng)的電源。此類型系統(tǒng)，因發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速較低，致使其體積相對較大，此外，對于低速發(fā)電機來說也難以減小其體積，故整個發(fā)電機組系統(tǒng)不易實現(xiàn)便攜化和小型化。

就輸出電源質(zhì)量而言，因輸出電源的頻率和電壓均正比于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，亦因發(fā)動機在不同負載下工作的系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的波動變化將直接影響輸出電源的電壓和頻率的穩(wěn)定性，其輸出電源波形將直接受到發(fā)電機的影響，因此該類型的小功率發(fā)電機輸出波形的TDH均不理想。

（3）優(yōu)點：價格低，維修方便。

一般家用小型汽油發(fā)電機用于臨時停電應(yīng)急，或是用在給家用電器供電，供電2-3KW沒問題。不同品牌和配置的發(fā)電機價格稍有差異，普通品牌3KW的價錢在2000-2500元左右，5KW的價格在5000元左右。相比現(xiàn)代的數(shù)字化、智能化產(chǎn)品，小型汽油發(fā)電機價格低，效率高且很使用。

新的或封存久的發(fā)電機經(jīng)磨合運轉(zhuǎn)后，需要進行清潔處理或更換空氣濾清器，換潤滑油，重新擰緊各部分的螺帽、螺栓等簡單的維護工作。因此，傳統(tǒng)發(fā)電機維修方便，在使用過程中只要定期檢修即可。

1.2 新型的數(shù)碼變頻發(fā)電機

現(xiàn)今汽油發(fā)電機組是以將汽油發(fā)電機組和電力電子變換器相結(jié)合以及電子調(diào)速器的使用為最新的發(fā)展趨勢。即利用電力電子變換器凈化、處理發(fā)電機原始電壓，隨后再將其輸出給負載，使用電子調(diào)速器調(diào)節(jié)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，最終達到節(jié)能、環(huán)保目的。這種新型的發(fā)電機組一般稱之為數(shù)碼發(fā)電機。

數(shù)碼變頻發(fā)電機是先進的功率逆變技術(shù)與控制技術(shù)相結(jié)合的控制器產(chǎn)品，是近年來發(fā)電機產(chǎn)品發(fā)展的一個新領(lǐng)域，其中該領(lǐng)域的五千瓦以下的小型發(fā)電機產(chǎn)品實現(xiàn)了普及化。具體特點和性能如下：

（1）外觀優(yōu)點：豐富 、時尚。如圖1.2所示。

數(shù)碼變頻發(fā)電機外觀設(shè)計新穎美觀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)獨特合理。

（2）性能優(yōu)點：節(jié)能，噪音低，體積小，重量輕，輸出電壓波形穩(wěn)定。

1）方便、輕巧

數(shù)碼變頻發(fā)電機是發(fā)電機產(chǎn)品中最小的一款設(shè)備，和傳統(tǒng)發(fā)電機組相比，它更輕巧，重量和尺寸均減小了約50%，這使得它可應(yīng)用于許多娛樂場合作為小型便攜式移動電源，從而徹底地消除了發(fā)電設(shè)備在用戶心中 “大，笨，粗”的傳統(tǒng)觀念。

2）優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定

內(nèi)置式微處理器是數(shù)碼變頻發(fā)電機中的重要零部件，結(jié)合其強大功能的模塊化設(shè)計，凈化、處理發(fā)電機產(chǎn)生的原始電力，使得數(shù)碼發(fā)電機組的輸出電力非常潔凈和平穩(wěn)。數(shù)碼變頻發(fā)電機組的電力波形是完美的正弦波形，輸出電源質(zhì)量高、穩(wěn)定性好。在輸出電源的類型上由于該系統(tǒng)具有相對較高的自由度，因此可輸出客戶要求的不同電壓和頻率的電源。目前可輸出電源類型如下：

A.220V/50Hz標準正弦電壓輸出；

B.230V/50Hz標準正弦電壓輸出；

C.120V/60Hz標準正弦電壓輸出；

D.100V/60Hz和100V/50Hz標準正弦電壓輸出。

因此，數(shù)碼變頻發(fā)電機適合于對電壓和電流波動較敏感的電氣設(shè)備，例如通訊設(shè)備、醫(yī)用設(shè)備、傳真機等。

3）安靜、愜意

設(shè)計獨特的雙層降噪系統(tǒng)使得數(shù)碼發(fā)電機組的噪聲要比傳統(tǒng)發(fā)電機組低3-9分貝。它采用國際知名專業(yè)設(shè)計公司所設(shè)計的風道，使得進氣排氣更為通暢，噪聲和機械振動更小。

4）綠色、環(huán)保

數(shù)碼變頻發(fā)電機以其高效的燃燒系統(tǒng)能把有害物質(zhì)的排放量降低至最小，即排放水平可達到美國環(huán)保署2005年第二階段的標準。它運行時的噪聲和排放，對環(huán)境的影響程度都很小，且符合環(huán)保標準，是當之無愧的綠色環(huán)保型動力。無論是作為家用的移動備用電源，還是用在人口密集的市區(qū)，或者是野外露營等，數(shù)碼變頻發(fā)電機組都是一個非常理想的選擇。

5）經(jīng)濟、實用

數(shù)碼變頻發(fā)電機裝有多種安全自動保護裝置，如過載、機油油壓過低等保護裝置，從而很大程度上方便了用戶的操作。除此之外，機組還安裝了獨特的智能節(jié)氣門裝置，它可根據(jù)實際負載的變化情況來自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使其燃油消耗比普通機組的要低20%-40%，運行時間更長，給用戶帶來更多經(jīng)濟實惠。同時，也大大的延長了整機的使用壽命。

（3）缺點：價格較高。

數(shù)碼變頻發(fā)電機價格相對傳統(tǒng)的發(fā)電機來說一般都比較貴，比如普通品牌的1KW的數(shù)碼發(fā)電機價格在兩千元以上，大功率的就更貴了。進口牌子的數(shù)碼發(fā)電機像豐田、伊藤、開普、羅賓、雅馬哈、宗申等，價格更貴一般都上萬元。目前對于一般家用來說，數(shù)碼發(fā)電機實現(xiàn)普及化可能有些困難。

2 結(jié)語

在目前全國性的電荒形勢下，小型汽油發(fā)電機以其便攜優(yōu)勢在移動基站的應(yīng)急供電系統(tǒng)中發(fā)揮了重大作用，但小型汽油發(fā)電機組又由于自身的缺點：噪音大、體積大、功率低、供電質(zhì)量低等，導致在對高頻開關(guān)電源供電時出現(xiàn)了一些不穩(wěn)定現(xiàn)象。數(shù)碼變頻發(fā)電機和傳統(tǒng)發(fā)電機組相比主要有以下明顯優(yōu)勢：

1.可在高轉(zhuǎn)速區(qū)工作，因此輸出同等功率，發(fā)動機的重量和體積都小很多。用術(shù)語講就是升功率、比功率高；

2.工作轉(zhuǎn)速變化范圍較大，能和發(fā)電機較好的匹配，達到節(jié)省燃料的目的；

3.交流發(fā)電機工作轉(zhuǎn)速高，同樣減小了重量和體積；

4.綜合第2、3點，還節(jié)省了很多金屬材料；

5.輸出電源的質(zhì)量高——純凈的正弦波輸出，諧波含量很小；

與同功率等級的傳統(tǒng)的發(fā)電機組相比，數(shù)碼變頻發(fā)電機組排放更低，機身更輕巧，電力輸出更潔凈，是真正的綠色環(huán)保型發(fā)電機。因而數(shù)碼發(fā)電機的用途很多，例如：1.野營、郊游、汽車電源；2.精密儀器、醫(yī)療設(shè)備電源；3.電信設(shè)備、搶修工具電源；4.小型商家、現(xiàn)代家庭電源；5.移動施工、建筑工地電源；6.中小型企業(yè)辦公、生活電源等。

此外，變頻技術(shù)在我國才剛剛起步，還有很大的發(fā)展空間。當前，變頻器正朝著高性能、低噪聲、高可靠性方向發(fā)展。而且在節(jié)約能源，提高企業(yè)自動化生產(chǎn)水平等方面取得了良好效果。

綜合以上傳統(tǒng)發(fā)電機和數(shù)碼變頻發(fā)電機的分析，可知數(shù)碼變頻發(fā)電機性價比很高，尤其是現(xiàn)代家庭理想的應(yīng)急電源，在現(xiàn)代社會中得到了日益廣泛的應(yīng)用，是發(fā)電機行業(yè)發(fā)展的新趨勢。

參考文獻

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