ELEKTROCENTRÁLY

(Aktualizováno - srpen 2009)

K napájení zařízení při závodech (mimo QRP) v místech kde není k dispozici rozvodná síť lze reálně použít jen příslušně dimenzovanou elektrocentrálu. Je potřeba napájet (typicky) TRX, PA, počítač, osvětlení a další pomocné přístroje. Od nároků zařízení (hlavní vliv má pochopitelně PA) se odvíjí potřebný výkon generátoru. Pro 100W PA postačuje generátor cca 1kW pro 700W je už nezbytný minimálně 2kW ale raději více. Na trhu je k dispozici poměrně široká škála těchto výrobků od různých výrobců. Tyto centrály je možno dělit podle mnoha hledisek nejčastěji se ale dělí podle principu regulace výstupního napětí. Pro tuto regulaci se používají tři hlavní principy:

Z výrobců (a výrobků j)sou nejznámější Honda a Yamaha, z méně známých potom Kipor, Makita a různé "noname" prodávané většinou v různých obchodech zaměřených na domácí kutily. Pro výkony od 1 do 3 kW se zpravidla používají čtyřtaktní benzínové motory. Pokud se používají dvoutaktní motory je to obvykle jen pro výkony < 1kW.

A. Generátory s kondenzátorovou regulací.

Představitelem tohoto typu je generátor 1,1 kW který jsem používal cca od roku 1998. Tohoto typu byli všechny "noname" generátory prodávané v různých "Bau...." (Tedy pokud se mi to podařilo od prodavačů nebo z dokumentace zjistit).  I dříve jmenovaní výrobci (Honda, Yamaha, Kipor) vyrábějí generátory s tímto typem regulace. Charakteristickým znakem je nevalná stabilita výstupního napětí (viz dále). Musím však konstatovat, že i přes "hrozivě" vypadající rozptyl napětí daný právě použitým principem regulace se při provozu nevyskytli žádné problémy a to ani v začátcích, kdy jsem používal pro napájení TRXu samostatný spínaný zdroj (ZPA). Po celou dobu provozu (1999 - 2006) pracoval generátor zcela bezchybně. Výhodou je výraně nižší cena těchto generátorů v porovnání s dalšími typy.

Motor

Generátor

Celá sestava

Provoz

Startování v létě i v zimně celkem bez problémů, někdy bylo třeba za startovací šňůru zatáhnot vícekrát ale vždy nakonec chytil. Jediná údržba - mimo osušení po každém závodě ;-(   spočívá ve výměně oleje po +/- 25 hodinách provozu (jednoduché modely nemají olejový filtr) a čas od času "ofoukání" papírového vzduchového filtru. Velkou nevýhodou se ukázala malá nádrž, takže je nutné dolévat palivo nejpozději jednou za 1,5 hod. Velikost nádrže jsem ocenil až poté, co jsem si pořídil elektrocentrálu s nádrží 11 litrů. Další nevýhodou je vyšší hlučnost než u "kapotovaných" modelů.

B. Cyklokonvertory

Do této kategorie spadá např. Kipor KGE2000Tc, nebo Honda EM30 (na obrázku vlevo). Stabilitou parametrů výstupního napětí by měli výrazné překonávat generátory předchozí kategorie. Vlastní měření jsem ale neprováděl. Uvedená Honda EM30 byla horkým kandidátem na moji novou elektrocentrálu, nakonec jsem ji však vyřadil. Důvodem byla jednak cena a také to, že od prodejce jsem nebyl schopen získat jakékoliv doplňující informace. (Vůbec nereagoval na moje e-maily).

 

C. Invertory

Generátory založené na tomto principu by měli poskytovat nejlepší parametry výstupního napětí, pochopitelně také za cenu která je tak +/- o řád vyšší než u generátorů s kondenzátorovou regulací (alespoň tak to platilo v době kdy jsem elektrocentrálu vybíral - podzim 2006).
Kvalita výstupního napětí byl důvod proč jsem se na tento typ generátoru zaměřil. Typickým představitelem těchto elektrocentrál jsou například: Honda EU20iF (viz a obrázek vpravo), Yamaha EF2400IS,nebo Yamaha EF2800i, Kipor KGE2000Ti. Posledně jmenovaný typ (používá jej například Pavel OK1MCS) má ale podle vyjádření dodavatele krytí jen IP21 takže by neměl zmoknout.

 Protože moje požadavky byly minimálně 2kVA ale raději o něco více vyšla mi nakonec jako nejvýhodnější elektrocentrála Yamaha EF2800i. Její parametry jsou podle výrobce následující:

Motor

Generátor (evropská verze)

 

Celá sestava

Protože výrobce řadu podstatných údajů neudává, nebo možná udává ale i přes snahu prodejce se je nepodařilo zjistit, navrhl jsem se s prodejci (MARI MOTO v Praze 4), že v jeho prostorách si před koupí si vlastnosti elektrocentrály alespoň orientačně přeměřím. Souhlasil. Šlo mi o to, zjistit jak bude elektrocentrála reagovat na skokovou změny zatížení které nastávají při přechodu z přijmu na vysílání a naopak.
Původně jsem sice uvažoval o tom, že pro ověření použiji reálnou sestavu TRX + PA kterou používám pro závody, ale stavět anténu by bylo poněkud nepraktické a potřebnou umělou zátěž se mi nepodařilo sehnat. Takže jsem nakonec doma vyhrabal starý ponorný vařič a žehličku a v dohodnutý termín jsem se k prodejci dostavil s potřebným vybavením dostavil.

Měření probíhalo tak, že různě zkombinované zátěže jsem vždy připojil k nezatíženému generátoru a měřil jsem (paměťovým voltmetrem schopným registrovat maxima a minima) pokles a ustálenou hodnotu výstupního napětí a po odpojení této zátěže maximální nárůst napětí. Následně se provedl stejný cyklus ale pro měření frekvence.
Elektrocentrála je vybavena přepínačem "ekonomický/normální" provoz. Ten byl pro účely měření pochopitelně nastaven do polohy "normál". Naměřené výsledky jsou v následující tabulce.

zátěž generátoru [W] napětí v ustáleném stavu
[V]
frekvence v ustáleném stavu
[Hz]
max. pokles napětí při zapnutí zátěže
[V]
max. nárůst napětí při vypnutí zátěže
[V]
nin/max odchylka napětí od ustáleného stavu
[%]
max. odchylka frekvence
[%]
0 224 50,1 - - -0/+0,4 +/- 0,2
500 224 50,1 222,6 225 -0,6/+0,4 +/- 0,2
1700 224 50,1 221 225,5 -1,3/+0,7 +/- 0,2
2300 224 50,1 219,7 229 -1,9/+2,2 +/- 0,2
3000* neměřeno 50,1 196 neměřeno -12,5/neměřeno neměřeno

Poznámka: zátěž 3000 W již překračovala i maximální (2800W) povolenou zátěž a elektrocentrála již signalizovala přetížení.

Uvedené výsledky jsou z mého hlediska více než vyhovující, takže jsem se v zápětí stal majitelem této elektrocentrály. Spolupráce s pracovníky prodejce byla vynikající i když něco takového ještě nezažili. Jediné co se nepodařilo prokazatelně zdokumentovat je odolnost proti dešti, nicméně konstrukce generátoru generátoru dává určité předpoklady na požadovanou odolnost (IP23), v nejhorším případě kus překližky přichycený k horním trubkám musí za deště víc než postačovat.

Následně jsem ověřil funkčnost v reálném provozu při VKV PA 10/2006. Na centrálu byl zapojen:

 Hodnoty kolísání napětí jsou naprosto vynikající.

průměrné napětí
[V]
průměrná frekvence
[Hz]
max. pokles napětí
[V]
max. nárůst napětí
[V]
nin. frekvence
[Hz]
max. frekvence
[Hz]
226 50,11 224,9 227,41 49,93 56,31

 

Následně jsem ještě změřil průběhy napětí při různém zatížení. Výrobce udává, že zkreslení sinusovky by mělo být menší než 2,5%. Na měření zkreslení nejsem vybavený ale průběhy napětí jsou na následujících obrázcích. (Osciloskop byl připojen přez improvizovaný odporový dělič přibližně 1:10)

Chování elektrocentrály při statické zátěži


Průběh napětí při nulové zátěži. Elektrocentrála přepnuta na "eko" provoz.


Průběh napětí při nulové zátěži. Elektrocentrála přepnuta na "normální" provoz.


Průběh napětí při čistě činné zátěži 2400 W.

Je tedy vidět že za ustálených podmínek je průběh napětí i jeho stabilita naprosto vyhovující.

Chování elektrocentrály při skokové změně zátěže

Další obrázky znázorňují chování elekrocentrály při skokové změně zátěže. Jako zátěž jsem stejně jako v předchozím případě použil rychlovarnou konvici se štítkovým příkonem 2400 W. jednalo se tedy o změnu z nuly na 2400W což představuje 96% jmenovitého zatížení.



Elektrocentrála přepnuta na "normální" provoz.

Jediný výrazný pokles v záporné půlvně jsem označil. Rovněž u kladných půlvln je znatelný nepatrný pokles který se nejpozději do 300 msec vyrovná.



Elektrocentrála přepnuta na "eko" provoz.

Zde je již pokles napětí poměrně výrazný což je pochopitelné protože motor se musí nejprve dostat do rozumějších otáček. Rovněž tvar sinusovky nebude po dobu přechodu optimální. Nicméně v konečném efektu není změna až tak hrozná. Prakticky do 1 sec je napětí v původních mezích. Již několikrát jsem na toto nastavení začal závodit a nic hrozného se nedělo. Ale k tomu může přispět jednak to že v tomto případě "klidový" odběr není nulový protože TRX něco "žere" i při příjmu a současně cca 90 W spotřebuje počítač a také to, že oběr při vysílání bude o něco málo nižší.

Shrnutí

Po téměř 3 letém provozu je zkušenost stále vynikající, startovatelnost výrazně lepší než u předcházejícího modelu, prakticky vždy nastartuje na první "zatáhnutí". Pouze jednou jsem nemohl nastartovat, důvodem byla nečistota na svíčce. Po jejim odstraněním elektrocentrála nastartovala opět na 1. pokus. Za dobu použivání centrála několikrát zmokla bez jakéhokoliv vlivu na její funkci. Jedinný nedostatek této elektrocenrály je horší těsnění víčka nádrže takže je trochu "cítit". To je důleźitý poznatek pro ty co by ji chtěli skladovat v bytě.