Электрогенератор с автоматическим включением

Что такое генератор с автозапуском и как он работает?

Применение бензиновых электростанций и дизельных генераторов в качестве резервного электроснабжения сегодня стало нормой. Для запуска обычного дизельного или бензинового генератора требуется участие оператора. В ряде случаев, в частности при наличии непрерывно работающих потребителей, автоматическое включение крайне необходимо. Генераторы с автозапуском самостоятельно коммутируют подачу электроэнергии в обслуживаемую электрическую сеть и запускаются без стороннего вмешательства.

Наличие блока автозапуска обеспечивает резервным питанием подключённых устройств в то время, когда вы находитесь на работе или отсутствуете по другой причине. Электростанции, оборудованные встроенным автозапуском – оптимальное решение для обустройства автономного электроснабжения при частых отключениях электроэнергии.

Устройство и принцип работы

Задача резервных источников питания – обеспечить электроэнергией подключенные нагрузки в период, когда обесточена внешняя сеть. Для этого необходимо отключить вводный автомат, запустить резервную электростанцию, дождаться пока двигатель выйдет на оптимальный режим работы, и подключить подачу электрического тока от автономного генератора.

При возобновлении подачи электроэнергии потребуется выполнить все действия в обратном порядке: отключить нагрузки от станции, переключиться на внешнюю электросеть и остановить двигатель.

Алгоритм не сложный, но требует времени для его реализации в ручном режиме. Гораздо быстрее, а главное без участия человека, выполняют эту задачу в автоматическом режиме генераторы, у которых есть функция автозапуска.

Системами автоматического запуска могут быть оборудованы конструкции дизельных электростанций, бензиновых и газовых генераторов. Блоком автоматики оборудуются те агрегаты, включая модели инверторных генераторов, у которых есть электрический стартер, используемый при запуске двигателя.

В основе устройства автозапуска лежат программируемые микропроцессоры, которые управляют всей автоматикой. Встроенный блок автоматического запуска выполняет также функции ввода резерва, то есть, по сути, является устройством АВР. В его конструкции есть реле для переключения ввода от коммерческой электросети на питание от резервной станции и наоборот. Сигналы, используемые для управления, поступают от контроллёра, отслеживающего наличие напряжения в основной сети.

Электронные элементы, реле (или контакторы в более совершенных устройствах) вместе с блоком управления заключены в компактный пластиковый корпус и вмонтированы в конструкцию агрегата. В некоторых моделях дизельных электрогенераторов и станций другого типа блок АВР может располагаться отдельным узлом на раме агрегата или в специальном щитке на некотором расстоянии от него. На рисунках 1 – 3 показаны фото генераторов с автозапуском в различном исполнении.

Рисунок 1. Дизельный генератор с автозапуском закрытого типа

Панель управления спрятана за дверцей. Сквозь окошко видно дисплей блока АВР.

Рис. 2. Промышленный генератор открытого типа со щитком АВР

На картинке изображён промышленный генератор открытого типа для трехфазных потребителей. Автоматика запуска размещена в щите АВР, который расположен на раме электростанции.

Рис. 3. Генератор с автозапуском. Установка вне помещения

В данном примере щит АВР находится в помещении, а станция помещена в специальный контейнер и установлена вне здания.

Принцип работы.

Независимо от варианта исполнения, принцип работы автоматики одинаков для всех генераторов. Небольшое отличие характерно для бензиновых электростанций: для запуска карбюраторного двигателя необходим механизм управления дроссельной заслонкой, открывающей её на старте. После набора оборотов Положение заслонки регулируется мощностью потребителей.

Алгоритм автозапуска:

1. При обнаружении контролёром отсутствия сетевого напряжения через 5 – 10 секунд подаётся команда на переключение ввода. Срабатывает реле, которое отключает нагрузки от основной электросети.
2. Поступает сигнал на запуск стартера. В бензиновых генераторах сначала включается зажигание и открывается дроссельная заслонка.
3. После прогрева двигателя и выхода его в номинальный режим работы поступает команда на подключение обслуживаемой сети к генератору.

Описанный выше алгоритм объясняет работу усовершенствованного автозапуска, с дополнительным блоком АВР, в котором присутствует реле времени и контакторы. В действительности, встроенные блоки автоматического ввода работают проще: при отсутствии тока в основной сети перекидное реле почти одномоментно разъединяет контакты от ввода и подключает нагрузку к генератору. В то же время происходит запуск двигателя. Ток от резервной установки поступает без задержки, в результате чего напряжение на выходе не сразу достигает номинальных значений. На однофазные нагрузки поступает 160 – 180 В. напряжении достигает положенных 220 В спустя некоторое время, необходимое для прогрева двигателя.

Для малочувствительных электроприборов такие перепады в напряжении не критичны. Однако если у вас будет работать чувствительная аппаратура, то могут произойти сбои. Для таких случаев лучше оборудовать свою сеть дополнительным блоком АВР или подключить чувствительные устройства через ИБП.

В настройках автоматики предусмотрены повторные запуски двигателя, если он не завёлся с первой попытки. Между запусками выдерживаются интервалы в 15 секунд для восстановления заряда аккумулятора. Таких попыток может быть до 5. Если после пятой попытки станция не запустилась, то продолжать крутить стартер не имеет смысла, так как заряд батареи иссякает с каждым пуском, а причина отказа может быть самой банальной – израсходовано топливо или залита свеча в бензиновом двигателе.

Выключение станции:

1. При обнаружении тока в основной сети срабатывает реле, отключающее генератор. Перемыкаются контакты на подачу напряжения от линии электроснабжения.
2. Поступает команда на отключение двигателя.
3. Электроснабжение осуществляется в штатном режиме.

Заметим, что остановка ДВС под нагрузкой не лучшим образом сказывается на состоянии двигателя. Поэтому применение дополнительных блоков АВР с задержкой времени продлевает срок службы поршневой группы. Несколько секунд работы на холостом ходу обеспечивают охлаждение двигателя для безопасного отключения.

Схема автозапуска генератора

Электростанции со встроенным блоком автоматического запуска имеют разъём для подключения к блоку АВР. Поэтому их установка не вызывает затруднений. Генераторы, для которых используется внешний блок автозапуска, например БАЗГ-1 следует подключать согласно схеме, приведённой на рисунке 4.

Рис. 4. Схема подключения

Данная схема используется для карбюраторных двигателей. В генераторах, работающих на дизельном топливе, не используется реле зажигания и управление приводом заслонки. Остальные элементы подключаются согласно схеме.

Порядок коммутации хорошо иллюстрирует схема на рис. 5.

Рис. 5. Порядок коммутации

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.

Что надо знать при выборе?

При покупке генератора обращайте внимание на то, какую нагрузку вы будете подключать. Всегда учитывайте тот факт, что электромоторы при запуске потребляют на 40 – 60% больше энергии, нежели в штатном режиме работы. Выбирайте мощность резервных установок с запасом.

Учтите, что летнее дизтопливо на морозе превращается в гелеобразную субстанцию. Поэтому, если планируете эксплуатировать станцию на открытом пространстве – отдавайте предпочтение бензиновому генератору. В случае выбора дизельной электростанции, вовремя меняйте летнее топливо на зимние его виды.

Обращайте внимание на ёмкость аккумуляторов. Если в вашем регионе отключения электроэнергии случаются часто на короткие промежутки времени, батарея может не успевать зарядиться. Может потребоваться дополнительное автономное зарядное устройство.

На открытом пространстве используйте только станции закрытого типа. При расположении в помещениях отдавайте предпочтение моделям с открытыми узлами. Это обеспечит лучшую вентиляцию и охлаждение генератора.

Источник

Обзор бензиновых генераторов с автозапуском

Зачастую стабильность электроснабжения частного дома или дачи оставляют желать лучшего. И если плавающее напряжение в сети — это еще половина беды, то зачастую питание может полностью пропасть в самый неподходящий момент.

Для поддержания питания при отключении электроэнергии многие владельцы частных домов приобретают различного рода резервные генераторы: бензиновые, дизельные, на природном газу. Общим недостатком при их использовании становится необходимость вручную перекоммутировать электропроводку дома на генератор и запускать его каждый раз при пропадании напряжения в питающей электросети. Значительно удобнее использовать генераторы с автозапуском.

Устройство

Функционально такой генератор состоит из двух частей: непосредственно генератора и устройства автоматического ввода резерва (АВР). Рассмотрим их по отдельности.

• Генератор, предназначенный для работы с автозапуском, отличается от обычного бензогенератора двумя вещами: наличием электростартера и устройства автоматического прогрева. Для бензинового мотора это автоматически управляемая воздушная заслонка или электрический клапан обогащения топлива, знакомый владельцам скутеров, для дизельного — устройство предпускового подогрева и свеча накаливания. При запуске поворотом ключа зажигания или по сигналу от АВР автоматически включаются пусковое устройство и электростартер, по мере прогрева двигателя пусковое устройство отключается.
• Устройство автоматического ввода резерва осуществляет постоянный контроль напряжения в электросети и при его пропадании на время больше заданного запускает бензогенератор, после чего перекоммутирует нагрузку на его выход. При восстановлении подачи энергии из внешней электросети происходит обратная коммутация, а генератор глушится. Устройство АВР может быть как неотъемлемой частью агрегата (как правило, в дорогих и мощных установках, рассчитанных на нагрузку 10 и более кВт), так и докупаться при необходимости к более дешевым генераторам, имеющим возможность работы с внешним АВР. Также устройство ввода резерва заряжает аккумулятор бензогенератора.

Включение генератора автозапуском происходит с задержкой, складывающейся из двух частей: во-первых, сигнал на запуск подается устройством АВР только после определенного времени отсутствия питания, чтобы не расходовать ресурс устройства короткими пусками на несколько секунд. Во-вторых, нагрузка подключается к генератору только после его прогрева. Поэтому во всех случаях, когда такие паузы неприемлемы, к установке с автозапуском дополнительно придется купить и источник бесперебойного питания.

Преимущества и недостатки

В остальном же автозапуск просто более удобен, чем ручной ввод бензогенератора.

Недостаток же систем с автозапуском — это значительно большая цена. При редких и кратковременных отключениях электроэнергии лишние траты, сопоставимые с ценой бензинового генератора небольшой мощности, не всем могут показаться оправданными.

Чтобы уверенный автозапуск двигателя генератора стал возможным, его желательно размещать внутри здания в отапливаемом помещении. Бензиновый генератор при этом более предпочтителен, так как его легче запустить в холодное время года. Но в любом случае и бензиновому, и дизельному генератору с автозапуском потребуется регулярная замена топлива, так как бензин, разлагаясь и окисляясь со временем, хуже испаряется и воспламеняется, а дизельное топливо используется согласно сезону — летнее и зимнее. От этого недостатка свободны генераторы с питанием от природного газа — выбирая энергоустановку с автозапуском, стоит внимательно присмотреться к ним.

Выбор генератора

В зависимости от конструкции бензогенератора устройство АВР может быть как встроенным, так и покупаемым и подключаемым отдельно. Также нужно учитывать фазность резервируемого напряжения и максимальную мощность питаемой нагрузки.

Для питания дачи с небольшим числом потребителей достаточно однофазного генератора мощностью до 6 кВА. Такие модели генераторов могут не иметь встроенного устройства ввода резерва, и его придется приобретать отдельно. Мощность блока АВР не должна быть ниже, чем мощность генератора. Внешний блок автозапуска для упрощения подключения лучше всего приобретать той же фирмы, что и сам генератор.

Частный дом с достаточно большой суммарной мощностью потребителей потребует и более мощный генератор, зачастую — трехфазный. Модели со встроенным АВР уже согласованы с ним по мощности, при покупке внешнего устройства также нужно учитывать мощность генераторной установки.

Если бензогенератор будет размещен в доме, стоит присмотреться к установкам закрытого исполнения, имеющим шумозащитный кожух. Длительная работа бензинового генератора ощутимо раздражает постоянным шумом мотора, и на эту характеристику нужно обращать внимание при покупке генератора.

Приблизительно оценить уровень звука можно по такому сравнению: шум в 70 дБ сравним с громким разговором, 80 дБ — это уже работа мощного пылесоса или двигателя мотоцикла.

Электросеть в доме, где планируется использование генератора с автозапуском, проектируется из двух независимых частей. К одной подключаются потребители, для которых обязательно резервирование питания, и она выводится к выходу устройства АВР. Вторая часть проводки вместе со входом АВР подключаются к выходу электросчетчика. Если ввод питания в здании выполнен трехфазным, то однофазная нагрузка должна распределяться равномерно между фазами.

Расчет требуемой мощности затрудняет использование разных единиц, вызванных сильным влиянием индуктивной и емкостной составляющей нагрузки на сопротивление переменному току. Из-за этого мощность генератора, указываемая в кВА (киловольт-амперах), не равна его мощности в привычных киловаттах. Реактивную составляющую нагрузки описывает так называемый коэффициент мощности, обозначаемый как cos φ. Эта величина обязательно указывается в характеристиках генератора. Например, бензогенератор с мощностью 10 кВА при собственном cos φ=0,8 сможет из-за собственных потерь обеспечивать только 8-киловаттную нагрузку, и именно такой мощности АВР ему будет достаточно. При расчете же требуемой мощности генератора нужно учитывать все потребители, имеющие электромоторы: их cos φ обычно находится между 0,7 (маломощные дрели и прочий электроинструмент) и 0,5 (холодильники, насосы циркуляции). Также в систему закладывается как минимум 25% запаса мощности.

Пример: Для примера возьмем случай, когда нам нужно обеспечить резервирование в доме, где есть 300-ваттный холодильник, 65-ваттный насос системы отопления, 6 ламп освещения по 75 ватт каждая и, скажем, 65-ваттный блок питания ноутбука. Сосчитаем суммарное электропотребление:

300/0,5(учтем коэффициент мощности холодильника)+65/0,5(cos φ насоса) +6*75+65=1245 Вт

С учетом минимального запаса мощности нам потребуется как минимум 1,5 кВт мощности — то есть нам нужно устройство АВР мощностью не менее полутора киловатт и генератор как минимум на 2кВА. Учтите, что указанные цифры находятся на нижнем пределе запаса мощности, и для долговечности оборудования его нужно закладывать как можно большим.

Подключение и обслуживание

Если Вы используете внешнее устройство АВР, то оно размещается рядом с электрощитом ввода питания в дом. Вход АВР подключается после электросчетчика, к его выходу присоединяются линии питания всей нагрузки, для которой резервируется питание. Управляющие провода от АВР проводятся в помещение, где находится генератор: подключаются цепи запуска и глушения двигателя генератора согласно схеме завода-изготовителя.

Если зарядка аккумулятора осуществляется не при работе генераторной установки, а от блока АВР, к нему также нужно протянуть провода питания. Не стоит размещать аккумулятор рядом с устройством автозапуска — так как пусковой ток гораздо больше тока зарядки, лучше разместить аккумулятор у генератора, сократив длину силовой проводки, а проводку для зарядки можно взять и малого сечения — 0,5 или даже 0,25 кв.мм.

Установки со встроенной системой автозапуска размещаются в выбранном помещении, а вход и выход от устройства резервирования выводятся к входному электрощиту аналогично подключению внешнего устройства АВР.

Регулярное обслуживание генератора с автозапуском включает в себя, кроме обычных для бензогенератора регламентных работ и регулировок, также смену топлива и контроль состояния аккумулятора по напряжению на его клеммах или пробным пуском.

При напряжении менее 12В либо при затрудненном вращении стартера следует подзарядить либо заменить аккумулятор, если он не принимает заряд.

Устройства на рынке

Рассмотрим наиболее распространенные в России предложения, как со встроенным автозапуском, так и с внешними блоками.

Генераторы со встроенным автозапуском

• SKAT УГБ-4000Е/АВТО. Однофазный агрегат с номинальной мощностью 4 кВт, оснащенный бензиновым двигателем. Его расход топлива — 1,7 литра бензина в час, что при наличии 25-литрового бензобака позволяет ему при номинальной нагрузке работать на одной заправке до 14 часов. Важно помнить, что из-за воздушного охлаждения не стоит давать ему работать дольше 8 часов подряд. В связи с ощутимо шумной работой (до 68 дБ) стоит размещать его в подсобных помещениях или в подвале. Цена этого генератора находится в пределах 53 тысяч рублей.
• SKAT УГБ-6000Е/ATS. Версия того же генератора большей мощности. Возможность запитать нагрузку до 6 кВт позволит использовать этот генератор не только на даче, но и в небольшом коттедже. Так как топливный бак генератора имеет ту же емкость (25 л), а его расход топлива вырос вместе с максимальной мощностью, одной заправки ему хватит только на 10 часов работы. При подключении потребителей нужно учитывать, что две имеющиеся выходных розетки рассчитаны на разный ток потребления: 16 А и 32 А. Стоит такой генератор в пределах 64000 рублей.
• SKAT УГБ-7000Е/АВТО. Наиболее мощный из бензогенераторов Skat с встроенным автозапуском. Мощность в 7 кВт позволяет ему работать даже со сварочными инверторами, но имеет и оборотную сторону в виде возросшего до 3,5 л/ч расхода бензина. Цена генератора — 67 тысяч рублей.
• HUTER DY6500LXA. Компактный бензиновый однофазный агрегат с номинальной мощностью 5 кВт. Его бака объемом 22 л хватит примерно на 15 часов работы. При работе этого генератора высок уровень шума: 81 дБ, что требует размещения его в хорошо изолированном помещении. Цена — 53 тысячи рублей.
• Hyundai HHY7000FE ATS — пятикиловаттный бензогенератор однофазного тока. При той же цене и мощности, что и Huter, он менее шумен: максимальный уровень звукового давления составляет 69 дБ.
• SDMO Technic 6500 E AVR AUTO — это однофазный агрегат с мощностью 8,15 кВА (фактическая номинальная мощность — 6,5 кВт). Расход топлива — 2,6 л/ч. Благодаря примененному американскому двигателю Kohler этот французский генератор надежнее сопоставимых по мощности аналогов из Китая, но и ощутимо дороже: 139 тысяч рублей.
• Вепрь АБП 4,2-230 ВX-БCГ AUTO — компактное устройство российского производства, оснащенное бензиновым двигателем Briggs&Stratton. Его выгодно отличают как низкая цена (36 тысяч рублей), так и простота конструкции. Номинальной мощности в 3,9 кВт вполне достаточно для небольшого дома или дачи. Расход бензина не превысит 1,8 л/ч.
• Gesan G 5000 H L Auto производится в Испании. Его выходная мощность невелика — 4 кВт, но привлекает низкий расход топлива — всего 1,3 литра в час. Использованный двигатель Honda GX270 известен своей надежностью, что вполне оправдывает достаточно высокую цену в 67 тысяч рублей.

На видео обзор генератора Hyundai, про который мы говорили чуть ранее

Генераторы с подключаемыми АВР

На видео представлен генератор Fubag, речь о котором пойдет ниже

• Huter DY6500LX по своим характеристикам полностью аналогичен рассмотренному выше генератору DY6500LXA, но при этом стоит почти в два раза дешевле — 27 тысяч рублей. При этом дополнительный 5-киловаттный фирменный блок автозапуска стоит всего 7500 рублей.
• Hyundai HY3100SE — это маломощная (2,5 кВт) однофазная установка в шумозащитном кожухе. Его цена — 32 тысячи рублей, еще в 20 тысяч может обойтись фирменное устройство АВР Hyundai ATS 15.
• FUBAG BS 5500 A ES имеет возможность автоматического запуска как при использовании фирменного блока Startmaster BS 6600, так и других производителей. Мощность этого однофазного агрегата составляет 5 кВт, а расход бензина позволяет ему проработать при номинальной нагрузке до 10 часов на одной заправке 25-литрового бензобака. Цена генератора — 45 тысяч рублей.

Обзор вышеперечисленного генератора Huter в видео ниже

Заключение

При этом, несмотря на большую трудоемкость подключения, более выгодными являются бензогенераторы с возможностью подключения внешнего устройства ввода резерва: общая стоимость в этом случае заметно меньше, чем при покупке генератора со встроенным автозапуском.

Источник