Содержание
принцип работы, характеристика, автоматический ввод резерва своими руками
Среди огромного разнообразия источников энергии большую популярность получили генераторы электрического тока. Такие агрегаты всё чаще применяются в загородных домах и на дачах, а также во многих других местах, где есть проблемы со светом. Именно поэтому потребители нередко приобретают качественные блоки АВР для генераторов, созданные для автоматического включения резервного питания.
- Характеристика агрегата
- Принцип работы
- Самостоятельное изготовление блока АВР
- Отличительные функции
- Дополнительные временные задержки
Характеристика агрегата
Устройство АВР — это средство автоматического включения резервного питания, представленное в виде высококачественного генератора, вырабатывающего ток, если внезапно пропало централизованное электроснабжение. Основная задача блока состоит в том, чтобы своевременно и как можно быстрее переключать нагрузки между двумя источниками.
Некоторые модели АВР разработаны так, что все настройки потребитель должен вносить самостоятельно, но чаще всего в продаже можно встретить оборудование, работающее в автоматическом режиме. Активация устройства происходит в тот момент, когда поступает сигнал о потере напряжения. В быту использование такого агрегата имеет множество положительных отзывов.
Блок АВР запрограммирован таким образом, что его работа зависит от уровня напряжения на определённом объекте, этот пункт контролируется первичной обмоткой. Наличие специального переключателя обеспечивает надёжную изоляцию генератора от негативного воздействия переменного тока, который проникает из общей электросети. В этот промежуток времени источник бесперебойного питания находится во включенном состоянии, что гарантирует стабильную подачу временного питания всем потребителям. Слаженная работа генератора с АВР осуществляется по следующей схеме:
- После прекращения подачи электроэнергии через блок к источнику бесперебойного питания поступает команда о начале работы.
- Когда устройство получит ответ о том, что генератор полностью готов к выполнению своей основной функции, АВР осуществляет его соединение с домашней электросетью.
- С возобновлением централизованной подачи тока в частный дом на автоматический ввод резерва поступает сигнал о том, что резервное устройство должно быть отключено.
- Проводка между домашней сетью и генератором одновременно переключается в автоматическом режиме.
Если специалист обладает необходимым опытом, то он может выполнить индивидуальную настройку переключений, чтобы обеспечить электроэнергией только самые важные участки.
В качестве приоритетных объектов назначают системы отопления помещений, охлаждающее оборудование и другие схемы.
Для мощных резервных установок можно смело применять более сложные распределения электроэнергии, которые будут формировать мягкую нагрузку, плавно переходящую из синхронизированного агрегата и обратно. Сами производители утверждают, что такие генераторы всё чаще применяются в тех ситуациях, когда нужно сократить итоговую величину пиковых нагрузок.
Принцип работы
За несколько лет на рынке появилось множество разнообразных агрегатов для автоматического резервирования, которые оснащаются мощным микропроцессорным контроллером. Несмотря на огромный ассортимент, наибольшим спросом пользуются модели с управляющим реле-контроллером. Устройство непрерывно анализирует сигналы датчиков напряжения, а также своевременно обнаруживает сбой в питании и инициирует процедуру быстрого запуска генератора.
Если начинающий мастер будет рассматривать схему подключения АВР с точки зрения электротехники, то эта задача может показаться слишком сложной. Всё дело в том, что различные технические сложности и неизбежные временные задержки затрудняют мгновенное получение резервной электроэнергии. Чтобы такое оборудование прекрасно справлялось со своими основными задачами и не подводило в самый ответственный момент, нужно заранее ознакомиться с его функциональными возможностями:
- Современные модели АВР могут использоваться не только с бензиновыми, электрическими, газовыми, но и с дизельными генераторами.
- Пользователь всегда может выбрать наиболее подходящий тип резервной сети — однофазную или трёхфазную.
- В системе предусмотрен постоянный контроль температуры двигателя.
- Обеспечение полного цикла работы резервного источника: автоматизированный запуск генератора в тот момент, когда исчезло централизованное электроснабжение или уровень напряжения превысил все допустимые показатели. Предусмотрены многочисленные полезные функции, которые непрерывно контролируют работу генератора, защищают его от перегрузки. При появлении основного электричества происходит остановка и последующее охлаждение бесперебойного источника.
- Наличие тестового еженедельного запуска генератора (мастер может настроить точную дату и время для проведения этой процедуры).
- Удобное управление приводом воздушной заслонки.
- Всегда можно активировать экономный режим работы оборудования.
- Фиксированный контроль напряжения аккумуляторных батарей. Эта функция позволяет запускать генератор только при полной разрядке АКБ генератора.
- Некоторые модели АВР обладают расширенной функциональностью для подключения вспомогательных модулей: GSM-модем, БИП.
- Качественный счётчик, который показывает оставшееся время до проведения планового технического обслуживания.
Самостоятельное изготовление блока АВР
Качественный автоматический ввод резерва для генератора отличается высокой стоимостью, поэтому многие домашние мастера решают изготовить это устройство своими руками, используя те самые детали, что и в стандартных заводских агрегатах. Основной и самой дорогой частью является многофункциональный контроллер.
Для обеспечения силовой части мастера задействуют контакторы, которые используются для гарантированного переключения с главной линии на локальную сеть. Чтобы компактно разместить все детали, нужно подготовить довольно вместительный шкаф или же щит, который больше всего будет подходить по размеру к изготавливаемому агрегату.
Традиционная схема АВР всегда оснащается автоматизированным контролирующим механизмом, который работает за счёт нормального постоянного напряжения. Качественная реализация этой идеи возложена на блок питания. Чаще всего специалисты применяют стандартный аккумулятор повышенной мощности, так как при повышенных нагрузках маломощный агрегат быстро разряжается.
Именно блок питания контролирует уровень выходящего напряжения. Стоит отметить, что все комплектующие детали нужно покупать исключительно в проверенных торговых магазинах, отдавая своё предпочтение известным производителям. Чтобы во время сборки не допустить самых распространённых ошибок, необходимо использовать профессиональную схему АВР для генератора. Своими руками можно изготовить высококачественную модель, которая будет отвечать всем эксплуатационным требованиям.
Выбирая контроллер, необходимо проверить наличие инверсной воздушной заслонки. Этот узел особенно полезен в тех ситуациях, когда потребитель использует генератор с механической заслонкой.
Покупая прочные контакторы, нужно ориентироваться на показатели пропускной способности. Когда в оборудовании отсутствует электромеханическая защита, её нужно приобрести отдельно.
Когда все элементы есть в наличии, можно смело приступать к изготовлению АВР. Начинать нужно с монтажа всех элементов и узлов во внутренний отсек электрического щита. Этот процесс должен происходить таким образом, чтобы не образовались пересечения между проводниками, а все контакты и клеммы были легкодоступны. Далее происходит подключение силовой части и контроллеров.
Параллельное включение резервного генератора с централизованной электросетью считается недопустимым. В противном случае бесперебойный источник питания может быть сильно повреждён вплоть до полной поломки всех узлов. Чтобы оградить оборудование от столь негативных последствий, нужно приобрести специальные щиты, которые обеспечивают как ручное, так и автоматическое переключение на ввод резерва. В продаже можно встретить универсальные разновидности сильноточных коммутаторов нагрузки, а также многофункциональные автоматические регуляторы напряжения используемого генератора.
youtube.com/embed/hhWo4lwv1yw»>
В процессе подключения обязательно учитывается наличие двух мощных кабелей, которые входят в щит автоматического резерва. Один из них должен быть рассчитан на основную сеть, а второй — на резервную линию электросети. Их поочерёдное использование обусловлено различными алгоритмами работы оборудования. Но на выходе к потребителю протягивается только один силовой кабель.
Отличительные функции
Современные блоки АВР обеспечивают автоматический запуск генератора в случае пропадания напряжения на основной линии. При этом такой агрегат управляет работой стартера, топливным клапаном, предпусковым подогревом свечи установки и приводом воздушной заслонки. Когда напряжение на основной линии восстанавливается, АВР самостоятельно отключает подачу нагрузки от генератора, за счёт чего происходит постепенное охлаждение всей установки. Помимо этого, автоматический ввод резерва отличается и другими функциями:
- В состав блока обязательно входит зарядное устройство аккумуляторной батареи генератора.
- Некоторые модели позволяют контролировать температуру картера двигателя бензиновой установки с целью непрерывного управления воздушной заслонкой в зависимости от уровня нагрева двигателя. Благодаря такой функции предотвращается перегрев основного рабочего узла.
- Более дорогие модели оснащаются мощными аккумуляторами, которые хорошо справляются с большими нагрузками.
- Блок АВР можно подключить к персональному компьютеру (интерфейс RS 485). Пользователь может выполнить точную настройку констант и параметров, которые будут считывать все текущие измерения.
- Установка GSM-модема позволит дистанционно запускать и останавливать генератор через SMS-сообщения. Специалист может в удобное для себя время контролировать режим работы блока, а также считывать актуальные телеметрические данные.
- Наличие встроенного байпаса. Когда из строя выходит основной управляющий контроллер, генератор можно запустить и самостоятельно.
- Наличие кнопки «Аварийный стоп». Генератор может быть остановлен в принудительном порядке, если произошла непредвиденная ситуация.
Дополнительные временные задержки
Когда основное питание восстановлено, то небольшая задержка просто необходима, так как это позволит убедиться в достаточной нагрузке для отключения резервного источника. Чаще всего ее продолжительность варьируется от 1 до 30 минут. АВР должна автоматически обойти существующую временную задержку и вернуться к основной линии электросети. Помимо этого, оборудование нуждается в охлаждении двигателя. Всё это время система управления контролирует разгруженный мотор до полной его остановки.
Опытные мастера утверждают, что лучше всего переключать нагрузку на резервный генератор в тот момент, когда достигнуты соответствующие уровни частоты и напряжения. В редких случаях конечный потребитель хочет добиться последовательного переключения на резервный генератор.
Чтобы достичь такого эффекта от установки, нужно обустроить сразу несколько схем АВР для бесперебойного источника электроэнергии, которые срабатывают с индивидуальными временными задержками. Только в этом случае все нагрузки могут быть подключены к генератору в любом порядке. Главное, чтобы все детали были качественными и отлично выполняли поставленные задачи.
Схема подключения генератора к дому
Прокладка кабеля, схема соединения АВР и домового щитка. Подключение автоматики генератора.
В комплектах энергоснабжения, поставляемых компанией МАНРОЙ используются шкафы автоматического ввода резерва (АВР), работающие независимо от генератора. Это увеличивает надежность системы, так как через шкаф АВР питается весь дом. Типовая схема установки резервного генератора:
Вариант первый: генератор в кожухе устанавливается вблизи линии электроснабжения, питающей дом. Шкаф автоматического ввода резерва размещается в непосредственной близости от уличного вводного щита. Этот вавриант предпочтителен, когда в доме уже сделан чистовой ремонт и проводка кабелей невозможна.
при подключении «на столбе»
водной щит с электросчетчиком | резервный генератор | ||
щит автоматики АВР | Потебители (распеделительный щит дома) |
Вариант второй: генератор в кожухе устанавливается в удобном месте в глубине участка. Шкаф автоматического ввода резерва размещается в доме, рядом с главным вводным щитом. Этот вавриант подключения позволяет избежать вмешательства посторонних (возле столба на улице), и полностью обеспечивает автономность системы,. расположенной целиком внутри участка.
при подключении в щите в доме
водной щит с электросчетчиком | резервный генератор | ||
щит автоматики АВР | Потебители (распеделительный щит дома) |
Эту систему генератор+АВР можно по праву назвать Умной, так как она работает вообще без участия человека, полностью автоматически. В случае, когда электроэнергия поступает с улицы, она проходит через АВР, и далее – на дом. Если вдруг питание с улицы пропадает, АВР это сразу распознаёт, и запускает бензиновый двигатель генератора. Поскольку генератор с автозапуском, он сам запускает себя посредством стартера, который питается от встроенного аккумулятора. Далее, через несколько секунд, когда генератор прогреется и выйдет на рабочий режим, АВР переключает дом на питание от генератора. Обитателям дома придётся несколько секунд посидеть без света. Но важные вещи, такие, как котёл отопления, компьютерная и охранная техника, должны питаться через источники бесперебойного питания (ИБП), поэтому особых проблем быть не должно, если всё продумано. Важно. Генератор должен быть подключен после электросчетчика, иначе счетчик будет «наматывать» киловаты, выработанные вашим собственным генератором.
Если на сетевом вводе установлены стабилизаторы напряжения, то они должны быть так же подключены до генератора. При питании дома от генератора при изменении нагрузки обороты генератора (частота напряжения) и напряжение на выходе «плавает» в пределах 5% в течение нескольких секунд от момента включения/выключения потребителей. Если подключить стабилизаторы после АВР, то генератор во время работы «раскачивает» стабилизаторы, заставляя их все время переключать ступени повышения/понижения напряжения. Чтобы избежать этой ситуации стабилизаторы нужно устанавливать только на сетевом вводе, до блока АВР.
Автоматический регулятор напряжения (АРН) для генераторов
ТЕОРИЯ РАБОТЫ
Автоматический регулятор напряжения (АРН) представляет собой электронное устройство для автоматического поддержания заданного значения выходного напряжения генератора при изменении нагрузки и рабочей температуры. Он управляет выходным сигналом, измеряя напряжение V на выходе на катушке, вырабатывающей энергию, и сравнивая его со стабильным опорным значением. Затем сигнал ошибки используется для настройки среднего значения тока возбуждения.
Некоторые небольшие дешевые портативные генераторы имеют фиксированное возбуждение. В таких машинах, когда генератор переменного тока нагружен, его напряжение на клеммах V из падает из-за его внутреннего полного сопротивления. Этот импеданс формируется из реактивного сопротивления рассеяния, реактивного сопротивления якоря и сопротивления якоря. V из также зависит от коэффициента мощности нагрузки. Вот почему для поддержания выходной мощности в более жестких пределах в большинстве моделей используется АРН. Обратите внимание, что все АРН помогают регулировать выходную мощность в основном в установившемся режиме, но, как правило, медленно реагируют на быстрые переходные нагрузки. Некоторые устройства высокого класса, такие как многие модели Honda, используют более точный цифровой DAVR с лучшей переходной характеристикой.
Блок-схема справа иллюстрирует основные концепции, используемые для стабилизации мощности генераторных установок с генераторами переменного тока с самовозбуждением. Вот как это работает. Когда ротор вращается двигателем, в обмотке возбуждения генерируется переменное напряжение. Этот переменный ток преобразуется в постоянный с помощью выпрямительного моста «RB» и фильтрующего конденсатора «C». Схема обнаружения сравнивает напряжение, представляющее В из , с заданным значением и включает и выключает транзистор «Q». Когда «Q» включен, через обмотку возбуждения протекает ток. Когда «Q» выключен, ток возбуждения затухает, продолжая протекать через безынерционный диод «D». Ротор может включать в себя небольшой постоянный магнит для обеспечения некоторого базового тока, когда «Q» выключен. Путем правильного изменения рабочего цикла транзистора «Q» V из можно регулировать. Заметим, что теоретически «Q» может работать и в линейном режиме, но его тепловыделение увеличится.
СХЕМА РЕГУЛЯТОРА
На приведенной ниже схеме показана типовая реализация АРН. Этот тип схемы существует уже много лет. Его многочисленные варианты встречаются как в портативных генераторах, так и в автомобильных генераторах переменного тока и описаны в различных патентах, таких как US3376496 General Motor для трехфазных приложений и US6522106 Honda.
Выпрямитель RB1 с конденсатором C1 обеспечивает уровень постоянного тока, близкий к пику V из . Небольшой резистор R1 ограничивает зарядный ток конденсатора C1 и предотвращает «отсечение» синусоиды. Теоретически его можно опустить. Если делитель R2-R3-R4 установлен правильно, когда V out ниже требуемого значения, Q1 будет выключен, Q2 будет смещен в прямом направлении через R6, и пара Дарлингтона Q2, Q3 запитает обмотку возбуждения. Наоборот, когда V из повышается и напряжение на катоде D1 превышает примерно Vz+0,7 вольт, Q1 открывается и отключает как Q2, так и Q3.
Вот возможный список деталей , который немного изменен по сравнению с тем, что было представлено в этом обсуждении: RB1/RB2=GBU6J, R1=10 Ом
/1 Вт, C1=2,2 мк/250 В, R2=56 кОм, R3=2,49 кОм, R4=0…2 кОм (горшок), R5=2,49 кОм, C2=0,01 мк, D1=1N4738 (Vz=8,2 В), Q1=MPSA06, Q2=2N6515, Q3=BU931T, D2,D3=1N4005, C3=470 мк/200 В. Конечно, разные производители могут использовать разные конфигурации. Например, здесь вы можете увидеть переработанный старый регулятор Generac, в котором используются SCR и UJT. Многие современные машины часто используют MOSFET вместо биполярных транзисторов Q2-Q3 для снижения коммутационных потерь. Вам просто нужно защитить его ворота дополнительным стабилитроном.
Вся информация здесь предоставляется КАК ЕСТЬ только для технического ознакомления без каких-либо гарантий и обязательств, явных или подразумеваемых, и не является профессиональным советом — прочитайте наш полный отказ от ответственности.
Схема подключения АРН трехфазного генератора и его функции
Функции и схема подключения АРН трехфазного генератора фазы, конечно, знать важную часть, которая содержится в генераторе, а именно устройство AVR.
Схема подключения АРН |
электростанции, особенно 3-фазного переменного тока, она, безусловно, оснащена АРН в качестве инструмента для регулирования напряжения, чтобы оно оставалось стабильным.
Однако помимо регулировки выходного напряжения, вырабатываемого генератором, АРН на генераторе также имеет несколько других функций.
Функции АРН трехфазных генераторов
АРН, используемые в генераторе, очень разнообразны, с множеством марок, моделей, типов и размеров, и каждый АРН, безусловно, имеет некоторые отличия, как с точки зрения качества, цены, преимущества, как установить, подключение и функции -Другие дополнительные функции.
Итак, когда мы хотим заменить генераторы AVR, убедитесь, что тип AVR соответствует спецификациям генератора, или для простоты замените AVR той же маркой и моделью, что и предыдущий AVR.
В целом тип АРН можно разделить на 2 типа в зависимости от типа генератора:
- АРН ГЕНЕРАТОРОВ С САМОВОЗБУЖДЕНИЕМ
- АРН ГЕНЕРАТОРОВ С ПМГ-ВОЗБУЖДЕНИЕМ
Некоторые примеры марок и типов АРН, обычно используемых в трехфазных генераторах переменного тока, включают:
- АРН Stamford, тип MX-321
- Стэмфорд АВР типа MX-341
- Лерой Сомер R-449 AVR
- BESTRON AVR AVR Тип Bestron: VS420-7A-S1A2
- АВР Марелли
- АВР Маркон
- АВР АВК МА-330
- АВР SX440
- Универсальный АРН
- АББ АВР
- И другие
И следует отметить, что каждый AVR может иметь серию или разные способы установки проводки. Чтобы было легче понять AVR и его функции, нам также необходимо знать, как работают генераторы. В этом случае мы постараемся рассказать о серия или проводка для AVR в целом.
Установка АРН на генератор состоит из нескольких частей, которые должны быть соединены кабелями в соответствии с проводкой или схемой АРН. Кабели, подключенные к клемме АРН, имеют соответствующие функции и назначения, и в целом кабели на АРН кодируются буквами или цифрами для облегчения прокладки кабелей на терминале AVR.
Для того, чтобы АРН функционировал для стабилизации напряжения, вырабатываемого генератором, конечно, требуется несколько частей, которые должны быть подключены к АРН. В общем, АРН состоит из 2-х основных частей, а именно:
Входной терминал AVR
Входные значения, подключенные к AVR, имеют функции, а именно:
- Источник питания для AVR
- Зондирование
- Управление
Выходной терминал AVR
Выходное значение AVR имеет функцию, а именно:
- Команда
- Управление
Вход и выход АРН, состоит из нескольких частей и функций, которые подключаются от генератора к АРН или от АРН к генератору или панели управления. На самом деле, каждый АРН может иметь отличия, видимые из схемы подключения, схемы и метода. установки, но в целом части AVR имеют схожие функции.
Таким образом, чтобы иметь возможность выяснить проводку Генератора АРН, лучше заранее узнать функции терминала или кабеля, входящего в состав АРН.
Пример схемы подключения к самостоятельному обращению AVR:
AVR SelfExcted Generation Генераторы AVR с импульсным возбуждением | |
Из приведенных выше примеров схемы подключения АРН есть отличия в клемме для PMG. В первом АРН AVR Universal отсутствует клемма для PMG, а у второго АРН есть клемма для PMG (клемма с кодом X2, X1, Z2), в некоторых других типах AVR терминал PMG использует P2, P3, P4.
Ниже приведены некоторые детали, которые обычно находятся в цепи проводки или кабельных клемм в 3-фазном генераторе переменного тока АРН.
Входная клемма AVR
Питание от основного поля, служит как источник напряжения, так и для измерения.
Измерение (входное напряжение)
Кабельная клемма на АРН, которая функционирует как источник напряжения (входная мощность) или измерение, обычно устанавливается на:
- Клеммы L1 и L2
- Терминал N и Ph
- Клеммы P2 и P3 (AVR SX-440)
- Клеммы 6.7 и 8
- Клемма S1 и S2 (АВВ AVR тип EA63-5)
- Клеммы 0 В и 110 В, 220 В, 380 В
- Терминал 1,2,3
Клемма PMG
Клеммы, которые также используются для источников напряжения, особенно для генераторов, оснащенных PMG, обычно находятся на клеммах P2, P3, P4 или X2, X1, Z2 или P1, P2, напряжение, создаваемое PMG, обычно находится в диапазоне от 150В переменного тока — 220В переменного тока.
Описание PMG и его функций
Выходной терминал AVR
Выходной терминал на AVR, обычно устанавливается на:
- Терминал X, XX
- Клемма Х+, Х-
- E + клемма, E-
- Клеммы F1, F2
- Терминал F+, F-
Выход на АРН представляет собой значение напряжения, подаваемого на поле статора возбудителя. Выходное напряжение АРН на статор возбудителя обычно находится в диапазоне от 13 В до 60 В постоянного тока. получает от генератора напряжение.
Чем выше напряжение измерения, АРН автоматически уменьшит напряжение на возбудителе, и наоборот, если напряжение срабатывания ниже, АРН увеличит выходное напряжение, ведущее к возбудителю. При таком принципе работы АРН автоматически поддерживает выходное напряжение генератора. оставаться постоянным или стабильным.
Если AVR не подает напряжение на спираль возбудителя, конечно, генератор не будет производить электрическое напряжение.
На эту клемму обычно подается напряжение генератора от батареи 12 В пост. тока, когда генератор не выходит из напряжения, чтобы подать напряжение на возбудитель, обычно это событие, когда поле возбудителя просто перематывается, или генератор не работал в течение длительного времени, поэтому ему нужно внешнее напряжение, но если Генератор оснащен PMG, в этом нет необходимости.
Клемма регулировки напряжения
В AVR есть клемма, которую можно использовать для добавления потенциометра (триммера), эта клемма обычно кодируется: Клемма 1, 2
Если вам не нужна внешняя настройка напряжения, клемма должна быть перемкнута (подключена). Обычно для генераторов, которые работают параллельно (синхронно), необходимо установить регулятор напряжения на панели управления для облегчения синхронных или параллельных процессов.
CT Клемма 9 комплекта статического давления0036
В АРН, который используется для генератора, работающего параллельно (синхронный генератор), АРН должен быть подключен к ТТ (трансформатору тока) для изменения датчика расхода/нагрузки. Особенно для генераторов, которые работают параллельно, но если генератор работает один, эту клемму необходимо перемыкать.
Клемма CT комплекта Droop на АРН обычно подключается к:
- Клемма S1, S2
- Терминал А1, А2
- Терминал К, L
Клемма защиты от перегрузки по току
В АРН обычно имеется клемма, которая подключается к устройству защиты от перегрузки по току, такому как автоматический выключатель, предохранитель или автоматический выключатель. , защита отключит цепь, чтобы защитить АРН и генератор.