普通汽油發(fā)電機組的自動化改裝

　1、概述

　應用戶的要求,近日我所成功地對手動操作、手/電啟動方式的日本原裝進口伊藤動力單相汽油發(fā)電機組加裝了“市電-機電”自動切換功能,將其改裝成了自動化機組。改裝后的發(fā)電機組以市電為主電源,機電為備用電源,可自動檢測市網(wǎng)電壓和機組電壓,當市網(wǎng)電壓異常時,經(jīng)延時后自動啟動發(fā)電機組,由機組向負載供電。一旦市網(wǎng)電壓恢復正常,經(jīng)延時,機組斷電由市網(wǎng)向負載供電,機組自動延時停機。該自動化機組可在無人值守情況下自動向用電設(shè)備供給交流電,是交流用電設(shè)備的理想電源。

　2、自動化機組的控制系統(tǒng)

　2.1、自動化控制的技術(shù)方案

　實現(xiàn)發(fā)電機組自動化控制的技術(shù)方案有多種,如,計算機控制、單片機控制、可編程控制以及專用功能模塊等。就可靠性、環(huán)境適用性及性價比而言,首選專用功能模塊。專用功能模塊采用先進的微處理器控制技術(shù),集多種功能于一身,是專業(yè)廠商為發(fā)電機組量身打造的,因而專用性強,外圍線路簡單。綜合以上因素,我們選用專用功能模塊作為本發(fā)電機組的控制核心。根據(jù)該自動化機組的技術(shù)要求,我們選用鄭州眾智的發(fā)電機組控制器HGM170、雙電源自動切換智能控制器HAT240、雙電源自動切換開關(guān)SGQ63N3P(簡稱ATS)來實現(xiàn)普通發(fā)電機組的自動化功能。下面簡單介紹一下所選專用模塊的功能。

　發(fā)電機組控制器HGM170是一自啟動模塊,其鑰匙開關(guān)旋至自動位時,當遠端開機輸入有效時,發(fā)電機組將自動開機(啟動三次,啟動5s,間隔10s,如,其中某次啟動成功,則啟動過程完成),鑰匙開關(guān)旋至自動位時,若發(fā)電機組正在運行,當遠端開機輸入無效時,發(fā)電機將自動停機(高速散熱60s,停穩(wěn)判斷30s)。并能在檢測到故障(油壓低、水溫/缸溫高、超速)時自動斷開燃油繼電器使發(fā)電機組停機,同時面板LED指示故障狀態(tài),提供真實有效的故障報警信號。

　雙電源自動切換智能控制器以微處理器為核心,可精確檢測市電、機電兩路電壓,對出現(xiàn)的電壓異常(過壓:276-288VPh-N、欠壓:170-180VPh-N)做出準確的判斷,經(jīng)延時后控制ATS切換,還具有市電異常時,經(jīng)延時后發(fā)出啟動發(fā)電機組信號及面板LED清楚顯示ATS開關(guān)工作狀態(tài)功能。雙電源自動切換開關(guān)作為/市電$機電0的自動轉(zhuǎn)換開關(guān),采用電磁驅(qū)動、電氣機械同時連鎖機構(gòu)。當市電側(cè)電壓繼電器檢測到電壓信號(如,失壓、欠壓)時,機電側(cè)繼電器動作,同時接通其控制的時間繼電器,經(jīng)過延時后,再接通中間繼電器,為其控制的整流橋供電,驅(qū)動電磁線圈,開關(guān)動作機電的回路接通。當市電恢復正常時,其電壓繼電器動作,經(jīng)過延時后,接通中間繼電器,為整流橋供電,驅(qū)動電磁線圈,開關(guān)動作,恢復市網(wǎng)供電,同時機組終止供電。

　2.2自動化機組的控制原理

　該自動化機組的控制原理如下:雙電源自動切換智能控制器HAT240被設(shè)定為市電為主電源,機電為備用電源,它實時檢測市網(wǎng)電壓、機組電壓,并發(fā)出相應的控制信號。正常情況下由市網(wǎng)給負載供電,一旦市網(wǎng)電壓異常,先經(jīng)延時(0~60s可調(diào))發(fā)出啟動發(fā)電機組信號,發(fā)電機組控制器HGM170收到啟動信號后將自動開機,再經(jīng)短暫延時控制ATS切換,把負載從市電側(cè)切換到機電側(cè)。當檢測到市網(wǎng)電壓恢復正常,先經(jīng)延時(0~60s可調(diào))撤消啟動發(fā)電機組信號,機組斷電,再經(jīng)延時控制ATS切換,把負載從機電側(cè)切換到市電側(cè),發(fā)電機組控制器HGM170將控制發(fā)電機組自動延時停機(0~90s可調(diào))。本自動化機組的電氣控制框圖見圖1。

　圖1 自動化機組的電氣控制框圖

　3、自動化機組改裝中須注意的問題

　在自動化機組改裝中處理的兩個問題對我印象很深,在此提出來希望同行們注意。第一,要處理好汽油機的點燃問題。由于柴油機和汽油機的著火方式不同,柴油機是壓燃式而汽油機是點燃式,具體講柴油機是以空氣在氣缸內(nèi)壓縮而產(chǎn)生高溫,使噴入的柴油自燃并由燃氣膨脹作功。汽油機以汽油和空氣的混合氣進入氣缸,經(jīng)過壓縮產(chǎn)生一定的壓力和溫度,并由電火花點火燃燒而膨脹作功。因此,在啟動發(fā)動機前,柴油發(fā)電機只需讓燃油電磁閥帶電使燃油輸出即可,而汽油機則需點火線圈和化油器電磁閥同時帶電才可使發(fā)動機著火成功。

　第二,要處理好汽油機的啟動馬達線圈帶電問題。

　其實這個問題的提出不止針對汽油發(fā)電機,對柴油發(fā)電機也是適用的。

　如果自切換控制柜與汽油發(fā)電機組的連接電線長度超過1.5m,就得重視啟動馬達線圈帶電的問題。因為大家知道啟動電流是比較大的,如果連接電線越長且越細,勢必線路上的電壓損失越大,那么到啟動馬達線圈上的電壓如果低于其線圈吸合電壓,啟動馬達是不會工作的。因此,在遇到這個問題時,要想辦法控制啟動馬達線圈就近從蓄電池取電。

　4、結(jié)束語

　改裝后的發(fā)電機組不僅有“市電-機電”自動切換功能,還具有完善的發(fā)動機保護功能及顯示雙電源自動切換開關(guān)(簡稱ATS)工作狀態(tài)功能。即在機組遇到故障(油壓低、水溫/缸溫高、超速)時自動斷開燃油繼電器使發(fā)電機組停機,同時面板LED指示故障狀態(tài);面板LED清楚顯示ATS工作狀態(tài)功能,使用戶對自動化機組運行狀態(tài)一目了然。改裝后的發(fā)電機組不僅保持了原汽油發(fā)電機組的優(yōu)越性而且改變了以往維護人員日夜值守的陳舊、落后的維護方式,實現(xiàn)了現(xiàn)代電源少人和無人值守的要求,順應了時代的潮流!