普通汽油发电机组的自动化改装

　1、概述

　应用户的要求,近日我所成功地对手动操作、手/电启动方式的日本原装进口伊藤动力单相汽油发电机组加装了“市电-机电”自动切换功能,将其改装成了自动化机组。改装后的发电机组以市电为主电源,机电为备用电源,可自动检测市网电压和机组电压,当市网电压异常时,经延时后自动启动发电机组,由机组向负载供电。一旦市网电压恢复正常,经延时,机组断电由市网向负载供电,机组自动延时停机。该自动化机组可在无人值守情况下自动向用电设备供给交流电,是交流用电设备的理想电源。

　2、自动化机组的控制系统

　2.1、自动化控制的技术方案

　实现发电机组自动化控制的技术方案有多种,如,计算机控制、单片机控制、可编程控制以及专用功能模块等。就可靠性、环境适用性及性价比而言,首选专用功能模块。专用功能模块采用先进的微处理器控制技术,集多种功能于一身,是专业厂商为发电机组量身打造的,因而专用性强,外围线路简单。综合以上因素,我们选用专用功能模块作为本发电机组的控制核心。根据该自动化机组的技术要求,我们选用郑州众智的发电机组控制器HGM170、双电源自动切换智能控制器HAT240、双电源自动切换开关SGQ63N3P(简称ATS)来实现普通发电机组的自动化功能。下面简单介绍一下所选专用模块的功能。

　发电机组控制器HGM170是一自启动模块,其钥匙开关旋至自动位时,当远端开机输入有效时,发电机组将自动开机(启动三次,启动5s,间隔10s,如,其中某次启动成功,则启动过程完成),钥匙开关旋至自动位时,若发电机组正在运行,当远端开机输入无效时,发电机将自动停机(高速散热60s,停稳判断30s)。并能在检测到故障(油压低、水温/缸温高、超速)时自动断开燃油继电器使发电机组停机,同时面板LED指示故障状态,提供真实有效的故障报警信号。

　双电源自动切换智能控制器以微处理器为核心,可精确检测市电、机电两路电压,对出现的电压异常(过压:276-288VPh-N、欠压:170-180VPh-N)做出准确的判断,经延时后控制ATS切换,还具有市电异常时,经延时后发出启动发电机组信号及面板LED清楚显示ATS开关工作状态功能。双电源自动切换开关作为/市电$机电0的自动转换开关,采用电磁驱动、电气机械同时连锁机构。当市电侧电压继电器检测到电压信号(如,失压、欠压)时,机电侧继电器动作,同时接通其控制的时间继电器,经过延时后,再接通中间继电器,为其控制的整流桥供电,驱动电磁线圈,开关动作机电的回路接通。当市电恢复正常时,其电压继电器动作,经过延时后,接通中间继电器,为整流桥供电,驱动电磁线圈,开关动作,恢复市网供电,同时机组终止供电。

　2.2自动化机组的控制原理

　该自动化机组的控制原理如下:双电源自动切换智能控制器HAT240被设定为市电为主电源,机电为备用电源,它实时检测市网电压、机组电压,并发出相应的控制信号。正常情况下由市网给负载供电,一旦市网电压异常,先经延时(0~60s可调)发出启动发电机组信号,发电机组控制器HGM170收到启动信号后将自动开机,再经短暂延时控制ATS切换,把负载从市电侧切换到机电侧。当检测到市网电压恢复正常,先经延时(0~60s可调)撤消启动发电机组信号,机组断电,再经延时控制ATS切换,把负载从机电侧切换到市电侧,发电机组控制器HGM170将控制发电机组自动延时停机(0~90s可调)。本自动化机组的电气控制框图见图1。

　图1 自动化机组的电气控制框图

　3、自动化机组改装中须注意的问题

　在自动化机组改装中处理的两个问题对我印象很深,在此提出来希望同行们注意。第一,要处理好汽油机的点燃问题。由于柴油机和汽油机的着火方式不同,柴油机是压燃式而汽油机是点燃式,具体讲柴油机是以空气在气缸内压缩而产生高温,使喷入的柴油自燃并由燃气膨胀作功。汽油机以汽油和空气的混合气进入气缸,经过压缩产生一定的压力和温度,并由电火花点火燃烧而膨胀作功。因此,在启动发动机前,柴油发电机只需让燃油电磁阀带电使燃油输出即可,而汽油机则需点火线圈和化油器电磁阀同时带电才可使发动机着火成功。

　第二,要处理好汽油机的启动马达线圈带电问题。

　其实这个问题的提出不止针对汽油发电机,对柴油发电机也是适用的。

　如果自切换控制柜与汽油发电机组的连接电线长度超过1.5m,就得重视启动马达线圈带电的问题。因为大家知道启动电流是比较大的,如果连接电线越长且越细,势必线路上的电压损失越大,那么到启动马达线圈上的电压如果低于其线圈吸合电压,启动马达是不会工作的。因此,在遇到这个问题时,要想办法控制启动马达线圈就近从蓄电池取电。

　4、结束语

　改装后的发电机组不仅有“市电-机电”自动切换功能,还具有完善的发动机保护功能及显示双电源自动切换开关(简称ATS)工作状态功能。即在机组遇到故障(油压低、水温/缸温高、超速)时自动断开燃油继电器使发电机组停机,同时面板LED指示故障状态;面板LED清楚显示ATS工作状态功能,使用户对自动化机组运行状态一目了然。改装后的发电机组不仅保持了原汽油发电机组的优越性而且改变了以往维护人员日夜值守的陈旧、落后的维护方式,实现了现代电源少人和无人值守的要求,顺应了时代的潮流!