Стабилизатор напряжения (AVR) в генераторе: предназначение и преимущества
Ищете ответ на вопрос: «Что такое AVR и почему он так важен для резервного электричества»? Расшифровывается аббревиатура как автоматический регулятор напряжения (англ. Automatic Voltage Regulator) — это встроенный модуль в корпус синхронного альтернатора, который автоматически регулирует и стабилизирует выходное напряжение. Да, система AVR поддерживает выходное напряжение генератора на стабильном и постоянном уровне.
Для чего нужна стабильность напряжения
Некоторая техника/оборудование могут корректно работать только от генератора с AVR . К ним относятся чувствительное медицинское оборудование в клиниках, прецизионное оборудование в лабораториях и исследовательских центрах, а также офисная техника (сканеры, принтеры, компьютеры, ноутбуки и т. д.).
Если у вас есть что-то из перечисленного, рекомендуем купить генератор с AVR или компактный инверторный генератор.
Интересно, что холодильники и морозильники чувствительны к изменениям напряжения и не имеют такого же уровня защиты, как телевизоры, в которых есть предохранитель.
Любые колебания напряжения могут привести к неисправностям этих устройств. А значит — придется раскошелится на сервис или даже на замену сломанной техники.
Для избежания негативного воздействия скачков напряжения некоторые специалисты рекомендуют купить для генератора реле напряжения. Однако это реле только измеряет напряжение и отключает электростанцию при определенном уровне, оно не стабилизирует напряжение. Мы утверждаем, что этого решения недостаточно. Лучше купить генератор с автоматическим регулятором напряжения, чтобы защитить бытовую технику.
Факторы, которые влияют на стабильность выдаваемого напряжения
При выборе генератора учитывайте:
- Класс установленного двигателя. Качество и сборка мотора играют решающую роль в правильном функционировании генератора. Такие бренды, как КВІТКА PRO, Honda, Hyundai, Konner&Sohnen, Briggs&Stratton известны тем, что устанавливают надежные и долговечные двигатели с высоким ресурсом и внутренними механизмами, выдерживающими перегрузки. Кстати, к ним легко найти запчасти.
- При выборе электростанции учитывайте тип альтернатора. Синхронные (щеточные) генераторы имеют сложную конструкцию, включающую статор, ротор и угольные щетки. Преимущественно их изготавливают из качественных материалов, таких как 100% медная проволока — это обеспечивает стабильное напряжение без скачков и отклонений. Все они снабжены автоматическим регулятором напряжения. Асинхронные же генераторы не имеютинтеллектуальной системы AVR.
Для защиты бытовой техники советуем приобрести генератор с синхронным альтернатором.
- Инверторная технология. Инверторные генераторы могут выдавать высококачественный и чистый ток с точной геометрической синусоидой. У них есть микропроцессор, который действует как электронный стабилизатор, производя чистый ток посредством двойного процесса преобразования переменного тока в постоянный, и обратно в переменный. Отклонение напряжения от нормы в инверторных генераторах минимально (около 2.5%), благодаря чему они подходят для питания даже самых чувствительных электрических устройств.
Инверторные генераторы часто используют не просто как резервное питание или источник постоянного тока, но даже как замена стационарной сети электропитания. Они особенно полезны в областях, где электросеть ненадежна, но для чувствительной электроники требуется высококачественное питание.
Итак, генератор с модулем AVR — лучший вариант для защиты электроники от повреждений. Технология AVR поддерживает выходное напряжение генератора на постоянном уровне, предотвращая отклонения и скачки. Отклонение автоматического регулятора напряжения от нормы обычно составляет около 5% (210-230 В). Интеллектуальная система AVR не требует питания от внешнего источника энергии (например, аккумуляторного блока).
Бензиновые и дизельные генераторы с синхронным альтернатором имеют встроенную систему AVR. Регулятор напряжения эффективно сглаживает и устраняет изменения в питающей сети, защищая подключенные устройства от поломок, а также защищает сам генератор от перегрузок.
Встроенная функция AVR генератора: выводы
Генератор с AVR — это лучший выбор для защиты электроники от повреждений. Автоматический регулятор напряжения поддерживает постоянное выходное напряжение, предотвращая колебания и скачки напряжения.
Отдельно отметим: владельцам газовых котлов нужно покупать только инверторный генератор или электростанцию с синхронным альтернатором (у нее есть AVR), поскольку только они подходят для электронного блока запуска газовых котлов.
Газовые котлы, особенно импортные, очень чувствительны к качеству и величине напряжения. Электронный блок стартера может выйти из строя даже при небольшом скачке напряжения. Если пусковая электроника котла имеет какую-то защиту от скачков напряжения, то она может просто отключиться и не работать, что может быть критической проблемой зимой или в холодную пору.
Эти факторы важно учитывать при выборе электростанции для обеспечения исправного функционирования газового котла и систем отопления.
Для чего нужна система АВР у генератора?
Генераторы при всех достоинствах для резервного или автономного электроснабжения имеют существенный недостаток – пуск необходимо осуществлять вручную. При аварийном отключении основного электроснабжения пользователю нужно будет выйти из дома, дойти до генераторной установки, запустить ее. После прогрева оборудование выйдет на рабочую мощность, и в доме появится электроэнергия. А, если это частые отключения зимой, и придется одеваться, выходить на холод? А, если нужно обезопасить от обесточивания чувствительную технику, котлы отопления? Вот здесь и пригодится генератор со встроенным АВР (автоматическим вводом резерва).
Назначение и принцип работы
В частном доме аварийный генератор с АВР должен решать проблему частых отключений электроэнергии. При этом пуск установки при переходе с основного на резервный источник осуществляется без участия пользователя, т.е. автоматически.
АВР представляет собой электронный блок автозапуска, предназначенный для автоматического переключения нагрузки с основного на резервный источник тока. При отключении электроснабжения осуществляется запуск генератора, подключение нагрузки на резерв. Как только подача электричества возобновляется, происходит отключение нагрузки от резерва, остановка генератора.
Если кратко рассмотреть принцип работы АВР, то можно выделить следующие моменты:
- При наличии тока в основной сети система находится в устойчивом состоянии, контакты соленоида реле контроля фаз нормально замкнуты.
- При отключении основного электроснабжения контакты соленоида реле контроля фаз размыкаются, нагрузка отключается от основной линии.
- Если ток не восстанавливается в заданный промежуток времени, подается сигнал на пусковое устройство бензогенератора или дизель-генератора.
- Как только происходит выход на рабочую мощность и альтернатор передает стабильное напряжение, контакторы в АВР переключают нагрузку на резерв.
Преимущества
Плюсы от использования АВР для генератора вполне очевидны, поэтому многие производители изначально предусматривают в системе аварийного (резервного) электроснабжения наличие автоматического ввода резерва. Основными преимуществами наличия АВР в генераторе являются:
- Удобство использования. Система полностью автоматизированная, и участие оператора непосредственно в процессе включения, отключения нагрузки не требуется.
- Информирование о включении, отключении резервного источника тока. Осуществляется оповещение о переключении нагрузки с основного электроснабжения на резерв и обратно.
- Возможность программирования. Можно указать требуемые параметры работы оборудования – например, автоматический с прерыванием, тренировочный для прогрева с выбором временных интервалов.
Есть ли смысл в генераторе с АВР?
Назначение АВР – автоматизация переключения нагрузки с основной линии на резервную. Но система не спасает в случаях, когда требуется мгновенное включение резерва. Дело в том, что коммутация осуществляется с небольшой задержкой – это во-первых. А во-вторых, сам пуск генератора с получением на выходе альтернатора стабильного значения напряжения тоже требует время. В итоге из-за задержки происходит перезагрузка, переход в аварийный режим чувствительной к электропитанию техники, устройств и оборудования.
Если требуется именно непрерывное электроснабжение с мгновенным переключением нагрузки, то следует выбирать не генератор с АВР, а инверторный ИБП для дома или дачи. Система состоит из инвертора и блока внешних аккумуляторов. При наличии основного электроснабжения резервная цепь отключена. Как только в основной линии пропадает ток, осуществляется мгновенное переключение на резерв. Постоянный ток с аккумуляторных батарей преобразуется в переменный, требуемый для бытовых потребителей. Время переключения занимает порядка 10-20 мс, а потому остается незамеченным для электроники, техники.
По сравнению с генераторами у источника бесперебойного питания на основе инвертора есть и другие преимущества:
- Полностью бесшумная работа. Устанавливать оборудование для резервного электроснабжения можно непосредственно в доме.
- Простое увеличение времени резерва. Если электроснабжение часто отключается на продолжительные промежутки времени, можно установить дополнительные аккумуляторные батареи.
- Автоматизация работы. Переключение, как и в случае с генератором с АВР, происходит полностью автоматизировано. При этом не требуется периодическое отключение системы в отличие от бензогенераторов, для которых перерыв необходим каждые 8 часов.
Как видно выше, ИБП для дома — это полноценная современная замена генератора с автоспуском. Но редко возникает такая ситуация, когда без ДГУ с АВР не обойтись. В этом случае лучше проконсультироваться со своим электриком или специалистом в данной сфере.
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА РЕЗЕРВА (АВР)
Система автоматического ввода резерва — АВР предназначена для переключения источников электрического тока в автоматическом режиме и управления электрогенератором. Это решение не предполагает (после установки) участие пользователя, за исключением регулярного технического обслуживания оборудования: генератора, электростанции, стабилизатора. Управление работой обеспечивает микропроцессорный контроллер. На дисплее контроллера выводятся значения измеряемых параметров.
Программировать контроллер обычно не требуется, поскольку заводские установки позволяют использовать его практически во всех приложениях. В любом случае, возможность программирования параметров позволяет добиться максимальных требований от панели для данного приложения. Параметры записаны в энергонезависимой памяти, поэтому они не теряются после пропадания напряжения питания контроллера.
Что такое АВР для генератора?
АВР (автоматический выключатель резервного питания) – это устройство, которое обеспечивает автоматическую переключение электропитания с основного источника на резервный в случае отключения основного. В частном доме АВР может быть необходим, если вы живете в районе, где часто происходят сбои в электроснабжении, или если у вас есть важное оборудование, которое не должно прерываться в работе, например, системы охраны, видеонаблюдения, серверные помещения и т.д.
АВР состоит из автоматического выключателя, который переключает электропитание с основного источника на резервный, и генератора, который обеспечивает электроснабжение при отключении основного источника. При этом АВР может работать как автоматически, так и вручную. Установка АВР должна производиться квалифицированными специалистами, чтобы гарантировать безопасность и правильную работу устройства.
Возможности АВР для генератора, стабилизатора
- запуск и подключение к нагрузке в случае пропадания либо снижения напряжения на 25% от нормы хотя бы в одной из фаз
- переключение нагрузки на сеть и отключение резерва в случае появления напряжения или попадания его в заданный диапазон
- индикатор состояния фаз резерва и сети
- сигнализация (звук и свет) при аварийных ситуациях
- ручной запуск и остановка работы системы
- различные режимы работы в зависимости от потребностей клиента
- возможность параллельных устройств TKM-V3 на общем резерве
- трёхуровневая защита от встречных токов
Умная система АВР для дистанционного управления генератором
Современные системы АВР (автоматического ввода резерва) могут быть оснащены домашней автоматизацией по проекту «умный дом». При этом, система АВР оборудуется модулем GSM для дистанционного управления работой генератора резервного электроснабжения загородного дома. Как это функционирует? На личные гаджеты пользователя (смартфон, ноутбук, планшет) устанавливается программное обеспечение, с помощью которого возможно управление включением/выключением электрогенератора, а также, отслеживание автоматического запуска при отключении центральной электросети и различных других параметров: сколько работал, когда отключился и другая текущая информация.
Видео монтажа системы АВР с модулем GSM
Режимы эксплуатации АВР
1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ – основной режим работы системы. Включается нажатием клавиши AUTO. В этом режиме генератор находится в холодном резерве при работе нагрузки от сети. При пропадании напряжения сети происходит запуск генератора и перевод нагрузки на него. Далее при появлении напряжения сети требуемого качества нагрузка переводится на сеть и контроллер глушит двигатель и переходит в холодный резерв. При появлении новой аварии операции повторяются.
2. РУЧНОЙ РЕЖИМ – не основной режим для этого вида контроллера, поскольку запуск генератора происходит с помощью оператора нажатием клавиши TEST контроллера. При этом генератор запускается, но нагрузка на него не подключается. С помощью программных параметров можно установить режим работы с переводом нагрузки на генератор при запуске в режиме TEST.
3. АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ С ПРЕРЫВАНИЕМ – режим, аналогичный автоматическому, с программируемыми временными интервалами работы и отдыха. Его используют в системах автономного электропитания с батарейными источниками, а также для экономии топлива. При пропадании напряжения сети включается внутренний счетчик контроллера, который отсчитывает интервал времени отдыха. После этого генератор заводится и берет нагрузку на себя, при этом запускается счетчик интервала времени работы генератора. После окончания отсчета двигатель глохнет и режим повторяется. При появлении напряжения основной сети контроллер переводит нагрузку на сеть и глушит двигатель.
4. ТРЕНИРОВОЧНЫЙ РЕЖИМ – режим, при котором генератор запускается для прогрева. Периодичность запусков можно запрограммировать. Этот режим используют для тренировки двигателя (при длительных простоях), либо в иных приложениях, где необходимы периодическое подключение электричества (например, при поливе).
* Контроллер системы имеет большое количество программируемых параметров, поэтому имеется возможность запрограммировать систему под нужды пользователя.
Измеряемые величины:
- Фазное напряжение основной сети (фаза R — нейтраль);
- Фазное напряжение основной сети (фаза S — нейтраль);
- Фазное напряжение основной сети (фаза T — нейтраль);
- Линейное напряжение основной сети (фаза R – фаза S);
- Линейное напряжение основной сети (фаза S – фаза T);
- Линейное напряжение основной сети (фаза T – фаза R);
- Фазное напряжение генератора (фаза U — нейтраль);
- Ток фазы U генератора;
- Мощность фазы U генератора;
- Коэффициент мощности фазы U генератора;
- Напряжение батареи;
- Температура охлаждающей жидкости;
- Давление масла;
- Частота генератора.
Как устроен AVR на бензогенераторе?
Постоянство выходного напряжения бензинового генератора, обеспечивающего питание электрического оборудования, – одно из самых важных условий длительного срока службы и правильной бесперебойной работы самой энергоустановки и потребителей. В генераторных станциях переменного тока для обеспечения постоянных параметров напряжения устанавливаются автоматические регуляторы – AVR. Устанавливаются на все типы щеточных и синхронных генераторов.
Как устроен AVR на бензогенераторе
AVR для бензогенераторов разных производителей имеют различное схемное решение и внешнее конструктивное исполнение. Но любой автоматический регулятор напряжения AVR для генератора включает:
- чувствительный элемент, реагирующий на величину напряжения генератора, обычно его функции выполняет делитель напряжения;
- элемент, сравнивающий актуальное и эталонное значения;
- регулирующий орган – служит для изменения силы тока в обмотке возбуждения, если значение действующего напряжения отличается от эталонного.
В качестве эталонной величины может выступать не только электрическое напряжение генератора, но и другие величины, например, в транзисторных устройствах – напряжение стабилизации стабилитрона, к которому напряжение бензогенератора поступает через делитель.
На начальном этапе производства эти устройства имели вид отдельной коробки в металлическом корпусе, сегодня они представляют собой небольшую плату, которая интегрируется в бензогенератор.
Принцип работы регуляторов напряжения AVR для генераторов
Выходное напряжение генератора стабилизируется посредством изменения тока в обмотке возбуждения, С помощью регулирующих устройств можно: оперативно достичь рабочих характеристик после запуска генератора и свести к минимуму колебания параметров тока во время его работы.
Для своевременного выявления опасности и предупреждения аварийной ситуации в АВР для генератора предусмотрено устройство, контролирующее параметры выходного напряжения. В случае нештатного критичного изменения частоты тока, при плановой или аварийной остановке двигателя подача питания на обмотку возбуждения снижается или прекращается. Порог допустимой частоты тока в заводских настройках установлен на значении 45 Гц.
Причины выхода из строя регулирующих устройств в генераторе
Частые поломки регуляторов вызваны неграмотной эксплуатацией генераторов. Наиболее распространенные ошибки – возникновение встречного напряжения или неправильное отключение бензогенератора. Производители советуют отключать энергооборудование в следующем порядке:
- отключить все нагрузки;
- дать электрогенератору поработать 3-5 минут для снижения температуры обмоток альтернатора;
- отключить энергоустановку.
Правила замены регуляторов при их поломке
Ремонт регулирующих устройств в большинстве моделей невозможен, поэтому вышедший из строя блок просто заменяют на новый, соответствующий по конструкции. Подключение нового AVR к генератору не представляет особой сложности и осуществляется по схеме, установленной производителем энергооборудования. Для замены устройства откручивают старый регулятор, а затем подключают новый в обратной последовательности.