Автоматический и простой запуск генератора при отключении электроэнергии, система автозапуска бензогенератора

Автозапуск генератора не представляет какой-то особой сложности, особенно, если заводом-изготовителем на агрегате предусмотрен интегрированный блок ABP. Если приобретение такой модели покажется вам дорогим удовольствием, то всегда можно установить наружный ввод резерва, используя схемы, предложенные в этой статье.

Система автозапуска генератора

Ручное переключение подачи электричества потребует много времени. Вначале рубильником отключается основная сеть, затем нужно подойти к генератору, завести его, дать прогреться и только после этого можно подавать электричество на объект. После того как городское электричество вновь появилось, процедура отключения генератора повторяется в обратном порядке. Для того чтобы избежать подобных движений, был придуман автозапуск генератора, самостоятельно выполняющий все операции. Принцип действия данных устройств один и тот же, они различаются лишь по количеству функций, качеству сборки, комплектности и стоимости.

Автоматический запуск генератора осуществляется в той же последовательности, что и при ручном режиме, только значительно быстрее. Самые простые устройства выполняют обычное включение и выключение домашней электростанции. В современных моделях представлен более широкий набор функций. В основе конструкции таких устройств лежат новейшие программируемые процессоры.
Автоматический запуск генератора при отключении электричества
Система позволяет контролировать не только наличие сетевого напряжения, но и его номинальное значение по верхнему и нижнему пределам, а также разница напряжения между фазами. При выходе параметров за допустимые пределы, выполняется автоматическое переключение на генераторную установку. На некоторых моделях автоматического ввода резерва (АВР) возможно самостоятельное программирование всех необходимых параметров, обеспечивающих нормальную и корректную работу электростанции. Дополнительные настройки предусмотрены в бензиновых и дизельных генераторах с учетом их специфики.

Одна заправка топливом обеспечивает работу устройства в течение 7-9 часов. Для увеличения этого показателя работа генератора может вестись автоматически в экономичном режиме. Например, при отключении электричества, нецелесообразно включать электростанцию, чтобы обеспечить непрерывную работу только одного холодильника или газового котла. В таких случаях может задаваться режим работы «один час через три», что означает один час работы и три часа отдыха. За это время ни с холодильником, ни с системой отопления ничего не случится. За счет такой экономии увеличивается не только временной период действия станции, но и ее моторесурс.

20930018.jpg

Качественная автоматика делает эксплуатацию генератора значительно проще и доступнее практически для каждого человека. Выбор системы автозапуска рекомендуется делать в специализированных организациях, которые не только продают, но и устанавливают необходимое оборудование.

О заземлении

Прежде чем что-либо делать с электричеством, нужно позаботиться о наличии хорошего заземления в вашем доме. Просто так взять и подключить обычный бытовой бензиновый/дизельный/газовый генератор к электросети дома не получится. Нужно соблюдать меры предосторожности. Первая из них – ваш генератор должен быть хорошо заземлен. Тогда у вас есть хорошие шансы не получить удар током, когда статика от вашего любимого свитера пробъёт изоляцию обмотки генератора. Вообще, к работающему генератору не стоит без нужды прикасаться.

Стоит помнить, что в сети не всегда 220В. Коммутация на линиях, грозовые разряды вдалеке, статические разряды дают такие наводки, что в сети нередки короткие импульсы в несколько киловольт. С этим борются установкой разрядников и УЗИП на вводе в дом, но это очень редкая практика в РФ. Так что пусть искра в землю уходит, и не через вас – сделайте по всему дому хорошее заземление. Без этого делать что-либо дальше просто нельзя!

Как сделать автоматический запуск генератора?

Сделать автоматический запуск генератора самостоятельно можно с помощью системы ATS. В последнее время многие производители продают устройства с наличием этой функции. Но вы можете столкнуться и с простыми моделями, которые не имеют эту функцию. При желании вы легко можете усовершенствовать свое устройство, сделав его универсальным. Установка блока управления не занимает много времени.

ATS на генератор

Главным условием для подключения блока к генератору является наличие в устройстве электростартера. Этот электрический элемент является базой для организации автоматического включения. Прежде чем пойти на рынок и приобрести себе блок управления необходимо проверить наличие электростартера на генераторе. Установить автоматический ввод резерва вы сможете на следующие виды генераторов:

  • бензиновый;
  • газовый;
  • с наличием двухтопливной системы.

Виды генераторов

Мощность устройства и другие его технические характеристики не будут иметь никакого значения. Установку этого устройства лучше всего доверить профессионалу. Если вы не являетесь специалистом, тогда вам следует проводить подключение по инструкции. Эта техническая система состоит из двух элементов:

  1. Контролера. Это устройство защищено изоляцией и подключается к генератору с помощью защищенных проводов.
  2. Силовой части. Она включает в себя магнитные пускатели. Это исполнительная часть системы. Именно она в дальнейшем будет управлять вашей системой автоматического запуска.

О генераторах

К слову, у многих бытовых бензиновых генераторов обмотки никак не соединены с землёй. И это вполне нормально, когда вы питаете от генератора один электроинструмент. Но когда вам надо подключить генератор к дому, нужно сделать нулевой провод (N) и провод фазы (L). Для этого один из выводов генератора заземляется и из этой точки заземления уже независимо нужно вести в дом два провода – один будет нейтралью N, а второй – защитным заземлением (PE). При выборе генератора нужно обратить внимание, можно ли заземлять его выход, порой это запрещено в инструкции к генератору, тогда такой генератор вам не подойдёт.

Часто в Сети можно увидеть схемы подключения генератора без заземления и разделения линий N и PE. Не делайте так, дольше проживёте. Такие схемы хорошо работают до первого неудачного стечения обстоятельств. В типичных блоках питания современных электронных приборов стоят конденсаторы с линий L, N на землю. Если N не заземлить у генератора, то за счёт этих конденсаторов на линии N будет, если повезёт, 110 вольт относительно земли. Кстати, многие газовые котлы в таком режиме вообще перестают работать. Про влияние статики без присутствия заземления я уже писал выше.

Преимущества и недостатки

Генераторы с автозапуском обеспечивают подачу резервного питания во время отключений основной энергосети. Главное преимущество этих устройств состоит в том, что запуск и остановка электростанций происходит без участия человека. К прочим преимуществам можно отнести:

  • высокую надёжность автоматики;
  • защиту от КЗ во время работы станции;
  • минимальное обслуживание.

Надёжность системы аварийного питания обеспечивается проверкой блоком АВР условий, соблюдение которых разрешает запуск генератора. К ним относятся:

  • отсутствие короткого замыкания в обслуживаемой линии;
  • факт срабатывание вводного выключателя;
  • наличие или отсутствие напряжения в защищаемой зоне.

При несоблюдении одного из перечисленных условий, команда на запуск двигателя не поступит.

Говоря о недостатках, можно отметить, что генераторы с системами автозапуска требуют к себе повышенного контроля над состоянием аккумуляторной батареи и своевременной дозаправкой топлива. Если генератор долго бездействует, необходимо тестировать его запуск.

Контроль частоты и напряжения

Одной из основных функций устройства АВР является обнаружение падения напряжения или полного исчезновения основного источника питания. Как правило, все фазы питающей сети контролируются на стороне посредством реле минимального напряжения (реле контроля фаз). Точка сбоя определяется по падению напряжения ниже минимально допустимого уровня на любой из фаз. Информация о напряжении и частоте передается в щит АВР, где определяется возможность продолжения питания нагрузок. Допустимый минимум напряжения и частоты должен быть обязательно преодолен перед переключением нагрузок на питание от резервного генератора, мощность которого должна его обеспечивать.

авр электрическая схема

Автоматический запуск генератора при отключении электроэнергии

kakie_byvayut_generatory.jpgПри регулярных или частых отключениях электроэнергии, а также при нестабильной работе сети электропитания, приходится прибегнуть к альтернативным источникам электропитания. Самым распространненым и популярным на сегодняшний день остается генератор, процесс подключения которого иногда вызывает трудности у пользователя.

Подключение генератора не представляет большой сложности. Но для оптимизации расхода топлива и стабильности системы электроснабжения используется генератор с автоматическим запуском. При отключении электроэнергии устройство в автоматическом режиме запускается, тем самым обеспечивая бесперебойное электроснабжение.

Схема автозапуска генератора

Все электроприборы и оборудование, для которых требуется резервное питание, отдельно выделяются на схеме автозапуска. Остальные потребители остаются подключенными к городской сети по стандартной схеме. Подключение фазы осуществляется через автоматический предохранитель. Сами потребители резервного питания подключаются через розетку на 32 ампера, позволяющую снимать полную мощность генератора.

s28972207.jpg

В схеме в обязательном порядке должен быть предусмотрен заземляющий контур, обеспечивающий защиту и безопасную работу с установкой. Следует учитывать, что розетка и блок автозапуска не рассчитаны на высокие нагрузки. Мощность потребителей, подключенных к резервному питанию, не может быть выше номинальной мощности генератора. В случае перегрузки высока вероятность сжигания обмотки и выхода из строя всей установки.

В некоторых случаях схема автозапуска предусматривает подключение стабилизаторов напряжения. Они используются для тех потребителей, которые чрезвычайно требовательны к качеству электроэнергии в бытовых условиях и на производстве. Подключение стабилизаторов в сеть осуществляется в тестовом режиме. В случае стабильной работы всех потребителей, отсутствии посторонних шумов, прибор устанавливается перед генератором и включается в городскую сеть. Если же ток, выдаваемый генератором, некачественный, то установка стабилизатора производится после него и все потребители будут получать уже стабилизированный ток.

Можно ли подключать сварку при работе ABP

Злектросварка при работе АВР

Подключать сварку к генератору можно тогда, когда достаточно мощности Источник burforum.ru

Вы, наверное, понимаете, что автозапуск бензогенератора, это хорошо, только вот не все мощное оборудование карбюраторный агрегат сможет вытянуть. Для примера мы рассмотрим выбор такого устройства, которого будет достаточно для работы электрической сварки, как одного из самых мощных потребителей энергии, возможных в бытовых условиях. При этом будем рассматривать компромиссные решения, когда главным прибором будет не только сварочный аппарат, но и генератор с дизелем, газом или карбюратором. Кстати, не меньшая мощность потребуется для столярной мастерской, если она укомплектована профессиональным оборудованием.

Итак, если ваша система автозапуска бензинового генератора оборудована инвертором и при этом выходная мощность агрегата, указанная в документах или на корпусе, совпадает с потребляемой мощностью сварки, это еще не все. Существуют не только основные, но и дополнительные величины, влияющие на напряжение:

  • потребляемая мощность сварочного аппарата;
  • диапазон напряжения;
  • maximum инвертора по сварочному току;
  • параметры вольтажа дуги;
  • предполагаемая длительность рабочего процесса;
  • КПД.

Примечание: также важно учитывать состояние электрической проводки в здании и режимы сварочных работ, предусмотренные на то время, когда осуществится автоматический запуск генератора при отключении электричества.

Очень важно учитывать фактор ложной информации, то есть не особо мощные инверторы, подключенные в схему ABP не всегда способны выдать 220 V. Но в таких случаях обращаемся к техническим параметрам сварочного аппарата и, если агрегат способен работать при напряжении 150-200 V, значит, все в порядке и проблем у вас не возникнет.

Параметры напряжения

Технические параметры Источник asutpp.ru

Когда заранее известно, что при отключении основного источника питания будет совершен автоматический ввод резерва, и при этом будут производиться сварочные работы, не лишним будет изучить таблицу, приведенную выше. Так вы сможете подобрать оптимальное соотношение для генератора с ABP и аппарата электросварки.

Совет: при выборе соотношения мощности генератора и сварочного аппарата лучше всего, если на выходе будет запас, то есть, при вводе резерва вы получите больше, чем нужно для работы оборудования.

varianty-benzogeneratorov-dlya-gazovogo-kotla-i-kak-sdelat-pravilnyy-vybor-1677069.jpg

О контакторах

Таким образом, использование обычных реле для нас отпадает, подойдут только специализированные контакторы. Для больших мощностей есть ещё вариант с моторизованными приводами, но это дорого и для типичного домашнего применения избыточно.

Чтобы сделать механическую блокировку, нужно выбрать контакторы, которые могут работать в паре. Обычно взаимная блокировка достигается установкой одинаковых контакторов рядом друг с другом и установкой дополнительной опции – механического блокиратора. Он продаётся отдельно от контакторов и стоит копейки.

Взаимная электрическая блокировка возможна, если на контакторе есть дополнительные сигнальные контакты, работающие на размыкание. Иногда они сразу встроены в контактор, иногда их можно докупить и установить как опцию.

Ведущие производители контакторов имеют в своих линейках такое оборудование. Так что найти и купить комплект не представляет особого труда. Правда цены на брендовые контакторы на порядок выше наших/китайских. Поскольку количество циклов коммутации не ожидается большим, то выбор китайских контакторов вполне оправдан. К недостаткам можно отнести только то, что катушки контактора во время работы довольно сильно гудят.

Еще по поводу коммутируемой мощности. Контакты контактора должны выдерживать максимальную мощность, которую вам разрешено потреблять в доме. У меня это 10 кВт, поэтому контакторы я выбирал на допустимый ток через один контакт примерно в 50 ампер. Стоит отметить, что по какой-то причине коммутируемая мощность для типичного трехфазного контактора указывается в паспорте суммарная для всех трёх фаз, поэтому надо внимательно смотреть, какой допустимый ток именно через один контакт.

Видео

Внимание!
В соответствии с ограничениями, установленными действующим законодательством РФ, данный товар не продается дистанционно. Для покупки понадобится лично посетить бренд-зону партнёра и предъявить оригиналы разрешающих документов. При оформлении запроса вам необходимо указать контактные данные. С вами свяжется менеджер, чтобы уточнить наличие и цену товара, а также другие подробности вашего заказа.

Для оформления заказа оставьте контактный номер телефона, наш менеджер свяжется с вами и уточнит все детали заказа

Классификация по типам

В первую очередь необходимо знать, какой объект будет питаться от альтернативного источника, в таком случаи выделяют два типа устройств:

  • бытовые;
  • промышленные.

А также данное устройство можно разделить на типы потребляемого топлива для работы:

  • дизель;
  • газ;
  • бензин.

rabotaet_benzogenerator.jpgСуществуют также твердотопливные типы устройств, но они менее распространены. Если рассматривать выше приведенные, у каждого существуют свои достоинства и недостатки.

Дизельный резервный источник питания, как правило, дороже своих аналогов, работающих на других типах топлива, не очень хорошо себя проявляет в морозную погоду, что вынуждает устанавливать его в отдельные закрытые помещения, к тому же двигатель его работает более шумно. Плюсом этого устройства является, его более долгий срок службы, двигатель меньше подвержен износу, а также у устройств этого типа довольно экономичный расход топлива.

Газовый электрогенератор, является самым экономичным, если смотреть на уровень потребления топлива в сравнении со своими конкурентами, менее шумный и имеет длительный ресурс работы при верной эксплуатации. Главным недостатком, является опасность работы с газом и более сложная заправка топливом.

Бензогенератор, самый распространенный и простой в эксплуатации, представлен самым большим количеством моделей на рынке, в самых разных ценовых категориях, что и является его главным преимуществом. Минусы такого устройства: большой расход топлива, маленький ресурс работы, но при этом именно его чаще всего приобретают для бытовых целей и подготавливают под автоматическое включение генератора при отключении электричества.

О схеме управления

Когда я занимался созданием АВР у меня было несколько особых требований к его работе:

  • У меня не так часто отключают электричество, поэтому я решил, что мне не нужен автозапуск генератора, а вот от автоматической остановки генератора я решил не отказываться: когда сеть восстанавливается, генератор сам затихает и сразу понятно, что теперь с питанием всё хорошо, да и бензин экономится
  • После старта генератора ему надо дать время прогреться и только после прогрева давать ему нагрузку. Т.е. мне нужен был таймер включения АВР после подачи напряжения от генератора
  • После восстановления напряжения в сети часто происходили повторные отключения через короткий промежуток времени, поэтому мне нужен был таймер, который бы выждал перед переходом с генератора на сеть некоторое время и не глушил сразу генератор
  • Генератору, говорят, полезно перед выключением немного поработать без нагрузки. И для этого мне тоже нужен был таймер

Таким образом вырисовывалась картина, что мне нужен контроллер с несколькими таймерами. В те времена я увлекался кодингом на AVR, поэтому решил сделать такой контроллер на Atmega 8a.

Хорошо бы, чтоб контроллер работал долго и надёжно. Кроме того, чтобы сделать полную гальваническую развязку и снабдить контроллер сторожевым таймером я ничего более не придумал. Ну и сделать схему и программу максимально простыми. Поскольку делалось всё для себя, то все настройки и калибровки решил оставить в коде — весь UI свелся к одному светодиоду )

Основная задача контроллера – мониторить напряжение на вводах и, при необходимости, переключать вводы. При этом приоритетным является ввод от деревенской сети.

Тут стоит отметить, что качество сети таково, что колебания от 150 в до 250 в вполне обычное явление. Поэтому понятие что есть хорошее питание от сети очень размыто. Через какое-то время я решил эту проблему, когда поставил на весь дом один мощный тиристорный стаблизатор напряжения на 11 кВт. Но, важно, стабилизатор можно ставить только до АВР, а не после! Включать стабилизатор для генератора категорически не рекомендуется. Есть опасность, что при определенной комбинации нагрузок, особенно всяких мощных насосов, система из генератора и стабилизатора станет неустойчивой и войдет в автоколебания.

После некоторых раздумий нарисовал такую схему в Eagle.

3snrv9ux0nbon6t1wf1vslf9h-c.jpeg

В схеме есть два идентичных трансформаторных источника питания, при наличии напряжения на любом из вводов схема обеспечена питанием. Между вводами возможно напряжение в 600в, поэтому изоляция трансформаторов должна быть хорошей. Питание берется после пакетников QF3 и QF4 соответственно.

У каждого источника есть резистивный делитель напряжения, защищенный от перенапряжения стабилитроном – с него производится путём нехитрых расчётов измерение напряжение сети с помощью АЦП микроконтроллера.

Для коммутации катушек контакторов применяется стандартная схема из даташита для управления семисторами. 2 штуки ). Катушки — это индуктивная нагрузка, поэтому цепи снаббера на выходе из резистора и конденсатора обязательны.

У меня был релейный модуль с али, который используется для останова генератора. На схеме он просто прямоугольник с тремя выводами.

Из особенностей еще в качестве генератора опорного напряжения использован TL431. В остальном всё включено стандартно для Atmega 8. Есть светодиоды для индикации наличия напряжения питания на вводах и один светодиод статуса устройства. Тактируется схема с помощью внешнего кварца на 16 МГц.

Eagle мне породил вот такую печатную плату. Никаких SMD, симисторы и стабилизатор с легкими радиаторами.

48c6iwzgd0ea_4r-hua23bfriz4.jpeg

Два тороидальных трансформатора установлены прямо на плате. Плату изготовил традиционным радиолюбительским способом с помощью фоторезиста. После монтажа покрыл тремя слоями акрилового лака. Надеюсь не пробьет его высокое напряжение.

Использованная литература

  • Ройз Ш. С., Игнатович В.М. «Электрические машины и трансформаторы» 2016
  • Кацман М.М. «Электрические машины»  2013
  • Хрущев В. В. «Электрические машины систем автоматики» 1986
  • А.А. Усольцев «Электрические машины» 2013

Детали

Реле К1 — стандартное автомобильное реле, применяемое, например, в автомобилях марки «ВАЗ». Налаживание заключается в установке оптимальной продолжительности однократного включения стартера, с помощью резистора R1.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...