Автоматический запуск генератора при отключении электричества схема

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.

В процессе эксплуатации резервных источников питания большое значение имеет такая функция, как автоматический запуск генератора при отключении электричества. Необходимость использования данных устройств обусловлена рядом причин. В первую очередь, они связаны с шумной работой генераторов и необходимостью, в связи с этим, их размещения на расстоянии от дома или даже в отдельных строениях и подземных бункерах. Однако при таком изолированном состоянии возникает серьезная проблема в подаче электроэнергии на объект, в случаях ее неожиданного отключения.

Ручное переключение 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.

Система автозапуска генератора

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.

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.

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.

Блок для автозапуска генератора

В качестве автоматического ввода резерва расмотрим более подробно устройство БАЗГ-1, представляющее собой блок автозапуска генератора. С его помощью обеспечивается дистанционное управление, не требующее присутствия людей. Основной функцией блока является запуск и остановка двигателя электростанции. Для запуска предусмотрено пять попыток, в том числе на сам запуск отводится 5 секунд, и на перерыв между запусками – 15 секунд с автоматическим управлением воздушной заслонкой.

Блок БАЗГ-1 входит в состав системы резервного автоматического электроснабжения. Внешний источник отдает команду, по которой выполняется запуск и последующий контроль над работой двигателя. Для того чтобы система работала полноценно, понадобится щит, переключающий на резерв.

Устройство БАЗГ-1 может работать совместно с инвертором, обеспечивающим запуск генератора и дальнейшую подзарядку аккумуляторной батареи. Пуск и отключение генератора происходит при замыкании и размыкании двух контактов. При неудачной попытке запуска блок переходит в состояние аварийного режима. Для выхода из него нужно снять питание с блока или отменить команду запуска. Перед полным отключением двигателя генератор охлаждается в течение 30 секунд.

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.

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.

Домашний генератор на 220в с системой автозапуска

Резервный генератор электропитания в домашних условиях – вещь крайне необходимая, что объясняется участившимися сбоями в энергоснабжении жилых домов. Но даже его наличие не гарантирует положительный результат, если в устройстве не предусмотрено автоматическое включение. Именно поэтому так важно, чтобы в распоряжении хозяина квартиры оказался генератор с автоматическим запуском при отключении электроэнергии. После его приобретения любой пользователь избавится от проблем, связанных с потекшим холодильником и необходимостью обходиться какое-то время без света, ТВ, ПК и других удобств цивилизации. Особую важность приобретает этот вопрос для людей, проживающих в сельской местности, где выключение электричества – явление регулярное.

Типы генераторов, их преимущества и недостатки

Особенности конструкции резервного генератора позволяют организовать его подключение к питающей линии при пропадании электричества следующими двумя способами:

• Ручной режим, когда пользователь должен подойти к устройству и запустить его самостоятельно.
• Автоматический запуск, при наличии которого блок будет включаться без участия человека.

Основное условие автоматического срабатывания резервной системы – наличие в приобретенном устройстве электрического стартера, являющего обязательным элементом такой схемы.

Перед походом в магазин и приобретением устройства автоматического ввода резерва АВР (в зарубежных моделях оно называется ATS) обязательно нужно убедиться в том, что стартер в комплекте присутствует.

Автоматические генераторы могут работать на различных видах топлива, в соответствии с которыми они подразделяются на следующие классы:

• бензиновые;
• газовые;
• работающие сразу на двух видах топлива.

Выбор конкретного горючего для резервной системы зависит от предпочтений и возможностей каждого пользователя.

К бесспорным преимуществам применения электрогенераторов следует отнести обеспечение питанием 220 Вольт при пропадании централизованного энергоснабжения. Но за эту возможность приходится расплачиваться рядом неудобств, заключающихся в следующем:

• шумность при работе, мешающая всем проживающим в квартире людям;
• высокая стоимость и необходимость обслуживания (ремонта);
• значительные габариты.

Кроме того, при эксплуатации в частных строениях и на даче в зимнее время они нуждаются в дополнительном обогреве.

Возможности электрогенератора и характеристики

Генератор с автозапуском при отключении электричества нормально включается лишь при наличии блока ATS, при своей работе не нуждающегося во вмешательстве человека. Эти изделия представлены на рынке различными моделями, отличающимися своими характеристиками, среди которых выделяются:

• возможность автоматического включения при ухудшении качества электрического питания;
• высокая скорость переключения на АВР;
• автоматическое возвращение к безаварийному режиму работы (отключение при восстановлении сети).

Сложность использования этих устройств в домашних условиях объясняется также их высокой стоимостью.

ATS или генератор с дополнительной функцией

Автоматический запуск генератора при отключениях электричества реализуется одним из следующих способов:

• Путем приобретения отдельного блока ATS и согласования его работы с уже имеющимся в доме генератором, лишенного этой опции.
• Использованием модели генераторного устройства с функцией ATS.

Каждый из этих вариантов имеет свои достоинства и недостатки. В первом случае придется смириться с дополнительными издержками при минимуме преимуществ. Второй подход выглядит более предпочтительным, поскольку на нем можно заметно сэкономить, не теряя в качестве работы прибора.

Если в купленном генераторе имеется электрический стартер, можно обойтись без ATS. Для его превращения в генератор с АВР потребуется доработка конструкции.

Самостоятельное изготовление и подключение

Сделать устройство с АВР можно своими руками, если воспользоваться комплектующими элементами, имеющимися в типовых заводских моделях. Основной и самой затратной частью самодельного автомата является универсальный контроллер, а для переключения режимов работы используются типовые контакторные устройства. Для размещения всего комплекта деталей и узлов потребуется монтажный шкаф соответствующего размера. В качестве силового модуля для схемы АВР рекомендуется использовать подходящий блок питания на 1-3 Ампера. Исходя из указанного параметра, его мощность, расходуемая на собственные нужды – не менее 2,5 кВт.

В изготавливаемом самостоятельно устройстве должны иметься:

• переключатель режимов;
• резервное питание (аккумулятор), подключаемый в моменты переключения с одного режима на другой;
• устройство электромеханической защиты (силовой автомат на соответствующую токовую отсечку).

При подборе контроллера для генератора обращается внимание на наличие опции управления инверсной воздушной заслонкой вместо традиционной механической системы.

При выборе типа контакторов исходят из допустимой токовой нагрузки, приходящейся на их рабочие элементы – силовые контакты, срабатывающие на отключение. Все детали берутся только заводского изготовления. Приобрести их можно в специализированных центрах торговли.

Непосредственная сборка генератора с АВР производится в следующем порядке:

1. В заранее намеченном месте крепится электрический шкаф, в его внутреннем пространстве размещаются все подобранные узлы и детали.
2. Посредством медных проводников подходящего сечения проводится монтаж оборудования согласно заранее прорисованной схеме.
3. На завершающей стадии оголенные части проводов подсоединяются к соответствующим контактам оборудования.

При сборке схемы важно следить за тем, чтобы проводники между собой не пересекались, а контакты и клеммы оставались в открытом доступе.

В управляющую систему готовое устройство включается по классической схеме.