普通汽油發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。改裝后的發電機組以市電為主電源,機電為備用電源,可自動檢測市網電壓和機組電壓,當市網電壓異常時,經延時后自動啟動發電機組,由機組向負載供電。一旦市網電壓恢復正常,經延時,機組斷電由市網向負載供電,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備供給交流電,是交流用電設備的理想電源。

　2、自動化機組的控制系統

　2.1、自動化控制的技術方案

　實現發電機組自動化控制的技術方案有多種,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,集多種功能于一身,是專業廠商為發電機組量身打造的,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電機組的控制核心。根據該自動化機組的技術要求,我們選用鄭州眾智的發電機組控制器HGM170、雙電源自動切換智能控制器HAT240、雙電源自動切換開關SGQ63N3P(簡稱ATS)來實現普通發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。

　發電機組控制器HGM170是一自啟動模塊,其鑰匙開關旋至自動位時,當遠端開機輸入有效時,發電機組將自動開機(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),鑰匙開關旋至自動位時,若發電機組正在運行,當遠端開機輸入無效時,發電機將自動停機(高速散熱60s,停穩判斷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電機組停機,同時面板LED指示故障狀態,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,對出現的電壓異常(過壓:276-288VPh-N、欠壓:170-180VPh-N)做出準確的判斷,經延時后控制ATS切換,還具有市電異常時,經延時后發出啟動發電機組信號及面板LED清楚顯示ATS開關工作狀態功能。雙電源自動切換開關作為/市電$機電0的自動轉換開關,采用電磁驅動、電氣機械同時連鎖機構。當市電側電壓繼電器檢測到電壓信號(如,失壓、欠壓)時,機電側繼電器動作,同時接通其控制的時間繼電器,經過延時后,再接通中間繼電器,為其控制的整流橋供電,驅動電磁線圈,開關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,經過延時后,接通中間繼電器,為整流橋供電,驅動電磁線圈,開關動作,恢復市網供電,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被設定為市電為主電源,機電為備用電源,它實時檢測市網電壓、機組電壓,并發出相應的控制信號。正常情況下由市網給負載供電,一旦市網電壓異常,先經延時(0~60s可調)發出啟動發電機組信號,發電機組控制器HGM170收到啟動信號后將自動開機,再經短暫延時控制ATS切換,把負載從市電側切換到機電側。當檢測到市網電壓恢復正常,先經延時(0~60s可調)撤消啟動發電機組信號,機組斷電,再經延時控制ATS切換,把負載從機電側切換到市電側,發電機組控制器HGM170將控制發電機組自動延時停機(0~90s可調)。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壓縮而產生高溫,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,經過壓縮產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,在啟動發動機前,柴油發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電機,對柴油發電機也是適用的。

　如果自切換控制柜與汽油發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、結束語

　改裝后的發電機組不僅有“市電-機電”自動切換功能,還具有完善的發動機保護功能及顯示雙電源自動切換開關(簡稱ATS)工作狀態功能。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電機組停機,同時面板LED指示故障狀態;面板LED清楚顯示ATS工作狀態功能,使用戶對自動化機組運行狀態一目了然。改裝后的發電機組不僅保持了原汽油發電機組的優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,實現了現代電源少人和無人值守的要求,順應了時代的潮流!