Что такое и для чего необходим электрогенератор рассказывать нет необходимости, все и так прекрасно знают и об этом написано достаточно много, в том числе и на этом сайте. Но для тех кто «не в теме», объясним в двух словах: ГУ (генераторная установка) — это резервный источник электроэнергии, который включается (или включают) в момент пропадания основного электричества и подключают к нему (генератору) необходимую нагрузку — дом, офис, предприятие.

Запуск, остановка и подключение нагрузки можно осуществить двумя способами — в автоматическом и ручном режимах.

В ручном режиме, при пропадании основного (городского) электричества, переключение нагрузки на электрогенератор осуществляют посредством перекидного рубильника (в идеале) или совершают множественные действия с выключением-включением вводного автомата, что достаточно неудобно … А если учесть еще и все манипуляции с генератором, завести → прогреть → подключить нагрузку → выключить, так это вообще высший пилотаж, особенно для женщин 😉 …

Но зачем все эти лишние движения, когда все уже давно придумано? Есть специальные устройства, называется АВР — Автоматическое Включение Резервного питания. Данное устройство контролирует наличие напряжения в сети, заводит — глушит генератор, осуществляет все необходимые манипуляции с переключение нагрузок. И все это без вашего участие, в полном автомате…

В этой небольшой статье мы попробуем рассказать о том, как самостоятельно осуществить автоматизацию всего процесса включения-отключения электрогенератора и как самому подключить АВР к генератору.

Для нормальной и корректной работы связки «генератор-АВР», вы должны понимать алгоритм работы как генератора так и АВРа, а именно все временные параметры генератора и АВРа, что как и когда должно включаться.

Алгоритм работы большинства АВРов примерно одинаков и построен по одному принципу. Отличаются АВР в основном по функционалу, который они способны выполнить.

Примерный алгоритм работы АВРа.

1) Контроль напряжения основной сети;

2) В случае пропадания напряжения в городской происходит запуск резервного генератора.

Запуск генератора происходит по следующему принципу:

а) Включается реле зажигания;

б) Включается привод управления воздушной заслонки генератора;

в) Включается реле стартера;

г) При удачном запуске происходит прогрев генератора с последующим подключением нагрузки на генератор.

3) При появлении напряжения в основной сети происходит переключение нагрузки с генератора на городскую сеть с последующей остановкой генераторной установки.

Вот теперь вы примерно знаете, как работает АВР.

Большинство генераторов устроены примерно одинаково, поэтому останавливаться на какой-то определенной модели мы не станем.

Далее, для того чтобы соединить автоматику с генератор и осуществить весь процесс включения — отключения генератора в автоматическом режиме, нам нужно слегка модернизировать этот самый генератор. Для этого нам необходимо продублировать замок зажигания.

Ключ замка зажигания генератора имеет три рабочих положения: «Выкл», «Вкл», «Старт».

Разбираем замок зажигания, прозваниваем и маркируем необходимые нам контактные группы (провода).

Положение «Выкл». В этом положении ключа генератор не работает. Если мы прозвоним цепь замка зажигания в этом положении, то найдем 1-2 группы НЗ контактов.

Положение «Вкл». В этом положении ключа все контакты НО.

Положение «Старт». В этом положении ключа 1-2 группы НЗ.

Отметив необходимые нам провода, дублируем контактные группы замка зажигания «Старт» и «Выкл» и подсоединяем их к соответствующим разъемам АВРа.

ВНИМАНИЕ. При коммутации цепи генератора «СТАРТ», будьте предельно внимательны. В большинстве АВРов коммутационные реле маломощны и не рассчитаны на большие токи. Ток, на который рассчитаны контактные группы, не превышает 5-10 А (12 В). Поэтому, для управления стартером, необходимо использовать промежуточное автомобильное реле.

Еще одна проблема, с которой вы можете столкнуться в процессе работы, это команда «СТОП» генератора. Дело в том, что в большинстве генераторов для остановки генератора используются две группы контактов замка зажигания. Во многих же моделях АВРов для этой цели предусмотрена одна контактная группа.

Наиболее подходящим выходом из сложившейся ситуации — дублирование датчика давления масла. Для этого параллельно датчику масла подсоединяем НО или НЗ, в зависимости от модели генератора, группы контактов АВРа, отвечающие за команду «стоп» генератора.

Еще одним немаловажным моментом в процессе монтажа системы является подключение механизма управления воздушной заслонкой.

Для этого, чаще всего, используют втягивающее устройство (соленоид, активатор), используемых в автомобилях для управления центральным замком. Подключают его к АВР или же, внимание, параллельно стартеру.

Внимание. Статья носит чисто ознакомительный характер. Браться за самостоятельное переоборудование генератора мы не рекомендуем. Доверяйте профессионалам, и будет Вам счастье.

Источник

Автоматическое отключение бытового генератора от сети

Использование электрогенератора дома в быту.

Можно и тут дополнительно сделать несложную схему автоматизации.

Периодически отключают электричество, понять что произошло отключение совсем просто, в доме темно, холодильник не работает, и т.д. и тп.

Дальнейшее действие отключаем на счетчике автоматы, запускаем бытовой генератор

220V, и всё,, жизнь опять наладилась, свет есть, телевизор, холодильник опять работают.

Но как узнать что, электричество в сети опять появилось? Ввод то мы на счетчике отключили.

Электричество появится, а генератор будет продолжать «молотить»!

Сидеть у окна и смотреть может у соседей появился свет?

Нет не дело для хоббийного радиолюбителя сидеть, сторожем у окна.

Для этого я собрал схему простой релейной автоматики, отключения бытового генератора, при появлении электричества, в общей сети

(при использовании этой схемы, автоматы ввода не отключам, реле схемы все будут коммутировать автоматически)

Cхема бытового генератора

На фото внизу слева видны эти два проводка для выкл генератора

You have no rights to post comments.
Недостаточно прав для комментирования

Источник

Как я делал себе АВР для генератора

Несколько лет назад делал себе АВР (автоматический ввод резерва) для работы на даче от генератора. Сейчас многие ИТ-шники переходят на удалёнку, работают с дач, где качество электропитания может оставлять лучшего. Поэтому решил написать о своем опыте самодельного АВР на микроконтроллере ATmega8A. Если тема интересна, добро пожаловать под кат, будет много букв и кода.

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!

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.

О схемах АВР

Есть несколько разных схем реализации АВР. Дальше я буду писать о наиболее безопасной с моей точки зрения схеме однофазного АВР. Я не советую экономно делать АВР на одном контакторе или же с коммутацией только одного фазного провода. Только вместе с нейтралью.

На приведенной схеме питание от сети и от генератора подаётся через вводы 1 и 2. Они защищены спаренными автоматами. Через дополнительные автоматы питаются схемы коммутации и индикации. Видно, что катушки реле взаимно блокируются электрически. За включение того или иного ввода отвечает для упрощения не показанный на схеме микроконтроллер, который замыкает цепи в точке коммутации ТК1 или ТК2.

Принципиальным моментом является наличие в АВР 2х схем блокировок – взаимной механической блокировки коммутирующих вводы контакторов и взаимной электрической блокировки контакторов. Самодельщики ради экономии, бывает, в своих конструкциях пренебрегают этими блокировками, а зря. Схема без блокировок может проработать некоторое время, но в какой-то момент контакты пригорят, возвратные пружины ослабнут и случится КЗ между вводами. Во-первых, это грозит большим бабахом, если обе линии окажутся под напряжением, но это не самая большая проблема. Гораздо важнее, что ваш генератор неожиданно для ремонтирующих проводку электриков может выдать в общую сеть напряжение – при неблагоприятном стечении обстоятельств ремонтирующие линию электрики могут погибнуть. Для вас это уже уголовная статья.

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.

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.

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.

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.

О программе управления

Код программы довольно длинный, извините.

Программа разработана с помощью бесплатного AVR Studio и использует стандартные библиотеки AVR.

В основном цикле программа проверяет напряжение на входах вводов, оценивает состояние включения контакторов, учитывает работу программных таймеров, производит необходимые корректировки включая или выключая реле и контакторы, затем уходит в спячку. Для отладки сделан вывод отладочной печати в последовательный порт микроконтроллера.

Для контроля зависаний предусмотрен сторожевой таймер.

Все циклы измерений сделаны на прерываниях и с использованием аппаратных таймеров. Счетчик секунд сделан на таймере 1. По прерыванию таймера 1 обновляются программные таймеры, отвечающие за задержки включения и отключения контакторов и реле генератора.
Второй таймер используется для создания эффекта мигания светодиода статуса. Предусмотрено три паттерна мигания. Значения из паттерна мигания берутся в прерывании таймера 2. По миганию можно судить о состоянии контроллера.

Два АЦП также работают по таймерам и усредняют по 2500 сэмплов измерений напряжения. Для перевода измерений в реальные вольты предусмотрены калибровочные константы. Их значения надо исправить в ходе настройки АВР.

Кроме того, есть еще ряд констант, которые нужно определить в ходе наладки.

Реле останова генератора при работе от генератора держится включенным, блокируя поступление напряжения на цепь останова генератора. После завершения работы таймера работы генератора на холостом ходу, реле выключается и на цепь останова генератора через это реле начинает поступать ток. На самом генераторе стоит специальный блок, который после появления напряжения с некоторой задержкой замыкает цепь зажигания на массу, что приводит к останову генератора. Этот же блок содержит цепь подзаряда аккумулятора генератора. Если кому интересны детали, напишите в комментах, я сделаю отдельный пост об этом блоке. В нём нет кода, всё аппаратно.

Если кто-то надумает повторить АВР, то стоит подкорректировать значения настроек. Готовую прошивку не публикую, так как программу всё равно надо править в ходе настройки АВР.

Надо сказать, что мой АВР работает уже 4 года без проблем, так что схема можно считать проверенная как и код.

Источник