Автор: Gwinbleidd, gwinbleidd91@mail.ru
Опубликовано 01.04.2015
Создано при помощи КотоРед.
В данной статье предлагается к повторению устройство, которое осуществляет автоматический запуск двигателя бензогенератора при пропадании подачи электроэнергии потребителям. Устройство собрано на базе микроконтроллера ATtiny2313A.
В связи с большой стоимость комерческих решений было решено собрать самодельное устройство, которое давольно таки хорошо себя зарекомендовало.
Схема показана на рисунке:
Алгоритм работы устройства автозапуска генератора:
После подачи питания +12 вольт в устройство автозапуска (УА) , УА начинает контролировать городскую сеть 220 вольт. При отсутствии напряжения в городской сети примерно через 10 секунд, УА начинает процедуру:
1. УА отключает городскую сеть (т.е пускатель городской сети разъединяется ) и подаёт звуковой сигнал
2. УА вытягивает «подсос» с помощью привода сервомотора
3. УА включает зажигание
4. УА включает стартер двигателя
5. УА выключает стартер двигателя
Далее УА ждет 10 секунд пока двигатель наберет обороты, затем и подключает напряжение вырабатываемое генератором. После этого УА продолжает контролировать напряжение во внешней городской сети. При появлении напряжения 220 вольт во внешней городской сети , УА через 20 секунд глушит двигатель генератора и переключает внутреннюю сеть дома на напряжение городской сети.
Если двигатель не запустился с первого раза, УА производит запуск двигателя еще 4 раза. Если и в этом случае двигатель не запустился, УА прекращает контролировать городскую сеть и производит индикацию «Ошибка» и подаёт звуковой сигнал.
Устройство автозапуска имеет возможность установки режима работы «зима /лето» (в режиме «зима» производится прогрев двигателя – 3 минуты). Устройство автозапуска имеет возможность установки режима работы «двойное время работы стартера». В режиме «двойное время работы стартера» время работы стартера увеличивается в два раза). Также УА имеет функцию охлаждение двигателя перед остановкой.
Среди альтернативных источников энергии широкое распространение получили различные виды генераторов электрического тока. Они наилучшим образом подходят для загородных домов и дач, а также других мест, где нередко случаются перебои с электроснабжением. При внезапном исчезновении электроэнергии возникает необходимость в быстром запуске резервного источника, чтобы предотвратить нарушение жизнеобеспечения объекта. Ручной запуск достаточно сложен и требует специальный знаний. Поэтому в подобных ситуациях, а также при полном отсутствии людей, функция запуска выполняется автоматически.
Преимущественно используется АВР для генератора, скомпонованный на специальном щите. Данная система позволяет в считанные секунды включить агрегат и возобновить подачу питания. В рабочем процессе участвуют два магнитных пускателя и реле, контролирующее наличие напряжения в щите и систему автозапуска в самом генераторе.
АВР для генератора: что это такое
АВР — расшифровывается как автоматическое включение (ввод) резерва. Под резервом подразумевается какой-либо генератор, вырабатывающий электрический ток, в случае прекращения энергоснабжения объекта. Основной функцией АВР является своевременное переключение нагрузки между двумя источниками. Некоторые АВР настраиваются вручную, однако большинство устройств управляются автоматически, по сигналу о потере напряжения, в том числе и АВР для бензогенератора.
Одним из важнейших показателей, необходимых для автоматического управления служит напряжение, которое контролирует первичная обмотка. Сам переключатель обеспечивает изоляцию резервного генератора от переменного тока, поступающего из общей электрической сети. В этот период генератор находится во включенном состоянии и обеспечивает подачу временного питания потребителям.
Работа автоматического ввода резерва осуществляется следующим образом:
- При отключении электричества через АВР генератору поступает команда о начале работы.
- После поступления на устройство сигнала о готовности генератора, АВР осуществляет его соединение с домашней электрической сетью.
- При возобновлении подачи электроэнергии в частный дом, АВР получает соответствующий сигнал и отключает резервное устройство.
- Одновременно автоматически переключается проводка между генератором и домашней сетью.
В случае необходимости можно выполнить настройку переключений с целью обеспечения питания только наиболее важных электрических цепей и участков. В качестве приоритетных назначаются системы отопления помещений, охлаждения оборудования и другие дополнительные схемы. Более сложные распределения применяются для крупных систем резервных установок, образующих мягкую нагрузку, плавно переходящую из синхронизированного генератора туда и обратно. Как правило эти установки применяются для того, чтобы сократить величину пиковых нагрузок.
Подключение АВР
Перед тем как выполнять подключение, необходимо правильно разместить все детали в электрическом щите. Они устанавливаются таким образом, чтобы не было пересечений проводников, обеспечивался свободный доступ к контактам и клеммам. После этого выполняется подключение силовой части АВР и контроллеров в соответствии с принципиальной электрической схемой.
Коммутация силовой части и контроллеров осуществляется с помощью контакторов. После всех подключений выполняется непосредственное соединение АВР с генератором. Правильность и качество подключений и соединений проводников и других элементов проверяется с помощью мультиметра.
При использовании обычного режима, когда подача напряжения производится от обычной ЛЭП, в системе АВР срабатывает автоматика для генератора и происходит включение первого магнитного пускателя, подающего напряжение к щиту частного дома. С наступлением аварийного режима, при котором напряжение в сети отсутствует, при помощи реле выполняется отключение магнитного пускателя № 1 и подача сигнала генератору на производство автозапуска. После начала работы генератора в щите АВР наступает срабатывание второго магнитного пускателя, через который напряжение начинает поступать на распределительный щит домашней электрической сети.
Работа в таком режиме будет продолжаться до появления основной подачи электричества или до окончания горючего в самом генераторе. Когда основное напряжение включается в сеть, генератор и магнитный пускатель № 2 выключаются, а магнитный пускатель № 1, наоборот, включается, и вся система переходит на обычный режим работы.
Установка щита автоматического ввода резерва выполняется после электросчетчика. Таким образом, во время работы генератора учет потребленной электроэнергии не производится. Кроме того, щит АВР для генератора устанавливается до основного щита домашней сети. В результате, он оказывается установленным между счетчиком электроэнергии и распределительным щитом.
Если суммарная мощность потребителей, имеющихся в доме, превышает возможности генератора или сам агрегат недостаточно мощный, на его линию подключаются только те приборы и оборудование, которые действительно необходимы для обеспечения нормальной жизнедеятельности объекта до того момента, пока не будет включено основное электропитание.
Как самому изготовить АВР
Устройства, оборудованные автозапуском отличаются высокой стоимостью, поэтому рекомендуется собрать АВР для генератора своими руками, используя те же элементы, что и в заводских моделях.
Основной и наиболее дорогостоящей частью автомата является универсальный контроллер. В качестве силовой части используются контакторы, выполняющие непосредственное переключение с общей сети на локальную сеть генератора. Для размещения всех деталей понадобится щит или шкаф, наиболее подходящий по размерам для данного устройства. В качестве блока питания схема АВР для генератора рекомендует использовать специальный центр управления на 1-3А, а в переключателе должны быть три уровня рабочих режимов. Следует заранее приготовить электрические инструменты, кабель и соединители.
Для обеспечения качественной сборки avr для генератора необходимо соблюдать определенные рекомендации и порядок действий. При самостоятельном выборе контроллера нужно обращать внимание на наличие инверсной воздушной заслонки. Данный элемент очень полезен для генератора, оборудованного механической заслонкой. Выбирая контакторы, следует ориентироваться на их пропускную способность. При отсутствии в приборе электромеханической защиты, ее нужно приобрести отдельно.
Для того чтобы собрать АВР своими руками, схема предусматривает автоматическое контролирующее устройство, которое должно иметь нормальное постоянное напряжение. Выполнение этого условия возложено на блок питания. Обычно используется аккумулятор повышенной мощности, поскольку при значительных нагрузках он очень быстро разряжается. С помощью этого блока питания происходит регулировка выходящего напряжения. Все детали рекомендуется приобретать только в проверенных специализированных торговых точках, отдавая преимущество продукции наиболее известных производителей.
Сборка начинается с установки внутри электрического щита всех деталей и элементов. Монтаж осуществляется таким образом, чтобы не было пересечений проводников между собой, а контакты и клеммы были доступны. Для сборки используется схема подключения АВР к генератору. После этого подключаются контроллеры и силовая часть.
Следует обратить серьезное внимание на недопущение параллельного включения генератора с городской электрической сетью. В этом случае агрегат может быть серьезно поврежден, вплоть до полного выхода из строя. Для того чтобы избежать подобных негативных последствий, рекомендуется воспользоваться специальными щитами, обеспечивающими автоматическое или ручное переключение на автоматический ввод резерва. Это могут быть различные виды сильноточных коммутаторов нагрузки или автоматических регуляторов напряжения генератора.
При подключении нужно учитывать наличие двух кабелей, входящих в щит АВР. Один из них относится к основной сети, а другой – к резервной. При различных алгоритмах работы происходит их поочередное переключение. На выходе к потребителям протягивается единственный силовой кабель.
Схема АВР на двух магнитных пускателях
Система резервного энергоснабжения загородного дома. Подключение генератора с автозапуском.
Многие из нас задумывались как обеспечить свой дом электроэнергией при аварийном отключении. О том как это сделать с минимальными затратами читайте дальше.
Если в вашем загородном доме электроэнергия поступает с перебоями то в качестве резервного источника электроэнергии можно использовать бензиновый, дизельный или газовый генератор электроэнергии.
Включать генератор параллельно городской сети напрямую нельзя, это приведет к серьезным повреждениям генератора или другим печальным последствиям. Для этих целей существуют щиты автоматического или ручного переключения на резерв АВР (автоматический ввод резерва), так называемые сильноточные коммутаторы нагрузки или еще как их называют — Automatic Transfer Switch или сокращенно ATS (внимание, не путать с AVR — Automatic Voltage Requlator или автоматический регулятор напряжения генератора).
В щит АВР приходят два силовых кабеля, один от основной сети, другой от резервной сети а отходит к потребителям всего один силовой кабель.
В зависимости от алгоритма щит АВР подключает потребителей либо к основной сети либо к альтернативному резервному источнику напряжения.
Как работает автоматический запуск генератора
Схема работы щита АВР представлена на рисунке 1.
Рис 1. Схема работы АВР (ATS) совместно с устройством автоматического запуска генератора. На генераторе установлен блок автозапуска БАЗГ-10
Получается, что при пропадании напряжения на основном вводе и при наличии напряжения на резервном вводе щит АВР переключит потребителей к резервному вводу.
Вроде все хорошо, но есть одна проблема – нужно завести генератор, ведь генератор не умеет заводится самостоятельно .
Обычно генератор стоит на улице или в подвале и до него еще нужно дойти. А если дело происходит поздно вечером — будем заводить его в полной темноте.
Давайте автоматизируем процесс запуска генератора!
рис. 2 Блок автоматического запуска генератора БАЗГ-10
Установите на свой генератор Блок Автоматического Запуска Генератора БАЗГ-10 который сам, при необходимости запустит двигатель генератора. Блок автоматического запуска генератора имеет небольшие габаритные размеры и может устанавливаться непосредственно на генератор или в щит АВР (автоматический ввод резерва).
Небольшая доработка Вашего генератора и вуаля! У генератора появляется функция автоматического запуска! Теперь подключение генератора с автозапуском к вашей электросети выглядит простой процедурой.
Для бензиновых генераторов необходимо приобрести электропривод управления дроссельной заслонкой, необходимый для уверенного запуска двигателя. Мы предлагаем два типа электроприводов под разные карбюраторы.
Поскольку без управления дроссельной заслонкой генератора ("подсосом") запуск генератора будет затруднен, а в некоторых случаях вообще невозможен, перед запуском блок автозапуска генератора автоматически закроет дроссельную заслонку а по мере прогрева двигателя откроет ее.
Механизм привода дроссельной заслонкой (рис 3 ) можно устанавливать на любой тип карбюраторов.
Примечание: для газовых генераторов REG ( Russian Engineering Group ) и дизельных генераторов привод заслонки не требуется.
рис.3 Привод заслонки генератора в сборе
рис 4. Зарядное устройство для аккумулятора
Теперь предположим что генератор простоял без работы несколько дней. Аккумулятор генератора разрядится и в нужный момент может подвести. Как быть в этой ситуации? Ответ прост — поддерживать аккумулятор генератора в боевой готовности с помощью зарядного устройства! Причем нам понадобится автоматическое зарядное устройство с функцией сохранения заряда, то есть аккумулятор заряжается до определенного уровня и зарядное устройство отключается. При снижении заряда ниже определенного уровня зарядное устройство снова включается и процесс заряда аккумулятора снова повторяется. Эта функция присутствует в недорогом зарядном устройстве "СОНАР".
рис 5. Щит автоматического переключения на бензиновый генератор
Подведем итог.:
Какие комплектующие необходимы для полной автоматизации запуска генератора?
1. Щит автоматического переключения на резерв АВР [ссылка]
2. Блок автоматического запуска генератора БАЗГ [ссылка]
3. Зарядное устройство СОНАР (если не входит в состав АВР) [ссылка]
4. Бытовой генератор напряжения с электростартером.
Дополнительное оборудование для системы автозапуска генератора
Расширение системы . Дополнительные опции
1) Дистанционный запуск и мониторинг системы по GSM каналу.
Можно добавить в систему GSM модуль и получить возможность дистанционно, с помощью коротких сообщений SMS контролировать параметры системы а также запускать/останавливать генератор. Это очень важный кирпичик системы. Даже если произойдет авария вы всегда будете в курсе событий и сможете повлиять на ситуацию.
2) Тестовый запуск генератора по расписанию
Можно добавить в систему программируемый таймер и у вас появится возможность запускать генератор в определенное время.
3) Учет времени работы генератора
Можно добавить в систему счетчик моточасов генератора. Таким образом вы всегда будете знать сколько наработал ваш генератор и не пора ли производить плановое техническое обслуживание.
4) Режим работа-отдых
Можно добавить в систему циклическое реле времени для обеспечения экономичного режима работы. Например 1 час генератор работает, 1 час отдыхает.
5) Перекрытие топливной магистрали
Можно добавить в систему электромагнитный клапан для перекрытия подачи топлива в момент простоя генератора.
6) Дистанционный запуск генератора с кнопки, выключатели или тумблера
Можно организовать простой дистанционный запуск генератора с кнопки. Допустим понадобилось включить генератор, нажали кнопку — генератор работает, нажали еще раз — генератор выключился.
7)Дистанционный автоматический запуск генератора с брелка
Можно добавить в систему радиомодуль и вы сможете заводить генератор дистанционно, по радиоканалу.
8) Термореле, термостатирование.
Добавим в систему термореле и Ваш генератор будет запущен при понижении температуры в доме или повышении температуры в холодильнике. Таким образом можно существенно экономить топливо. Генератор будет обеспечивать электроэнергией котел или холодильник исключительно при необходимости. Пример такой системы представлен на рисунке ниже.
калькулятор системы автоматического запуска генератора
Блок Автоматического Запуска Генератора БАЗГ-10 простое решение для автоматизации запуска генератора
Не стоит забывать о том, что блок автоматического запуска генератора можно установить только на генераторы оборудованными электростартером .
Тут у некоторых владельцев генераторов может появиться вопрос: Мой генератор без электростартера, что делать, как автоматизировать процесс автозапуска для генераторов с ручным пуском?
Решение на данный момент пока только одно: производитель генераторов обычно делает несколько модификаций своих генераторов, подешевле — с ручным стартером и подороже — с электростартером. Если вы приобрели бюджетную модель с ручным стартом то можно попробовать поискать стартер и зубчатый маховик на вашу модель и самостоятельно его установить. Стоимость такой самостоятельной модернизации составит примерно 5000 руб.
Где взять запчасти на генератор?
Число компаний по поставке комплектующих для генераторов достаточно много.
Вот некоторые из них:
- Kipor
- Zapchasti-generator.ru
- Suet-service.ru
- Siltehkom.ru
- Yugora.ru
Перед приобретением и установкой стартера обязательно убедитесь в возможности установки стартера (наличие посадочного места, зубчатого венца на маховике).
Ну а если возможности установки стартера нет, то мы можем предложить вам полуавтоматическую систему.
Как работает полуавтоматическая система: при пропадании напряжения в основной сети вы самостоятельно запускаете генератор. После прогрева автоматика переключит потребителей на генератор. При восстановлении напряжения в основной сети автоматика переключит потребителей к основной сети а генератор будет автоматически заглушен.
Блок автоматического запуска генератора БАЗГ-10 был успешно установлен на генераторах:
и может легко устанавливаться на аналогичные модели с электростартером.
Установка автоматики на генератор несложная процедура но она должна производится специалистом (электриком). Процедура установки похожа на установку автосигнализации в автомобиль.
