Блок автоматического запуска электрогенератора STA-G2. Содержание. Паспорт и инструкция по эксплуатации ООО ПКП «ИНТКОМ»

Блок автоматического запуска электрогенератора STA-G2 Содержание 1. Назначение блока и функциональные возможности 2. Конструкция и внешний вид 3. Описание электрической схемы 4. Описание алгоритма работы 5. Настройка блока и управление 6. Разводка контактов блока и схема подключения 7. Технические характеристики 8. Гарантийные обязательства Паспорт и инструкция по эксплуатации ООО ПКП «ИНТКОМ» Украина г. Николаев

1. Назначение блока и функциональные возможности Блок автоматического запуска электрогенератора (далее «блок») предназначен для управления автономной бензиновой или дизельной электростанцией в автоматическом режиме. Может применяться для автоматизации запуска электрогенератора без встроенной автоматики запуска, а также может дополнять встроенную автоматику либо полностью заменять её. Блок обладает следующими функциями: - определение наличия напряжения сети и генератора - управление стартером запуска станции - управление остановом станции - управление дроссельной заслонкой станции - управление электроклапаном подачи топлива в дизельных станциях - функции АВР (выбор резерва) с включением внешних силовых контакторов - настройка временных параметров запуска - работа в автоматическом режиме - перевод блока в ручной режим запуска генератора - тестовый запуск станции - индикация состояния блока и процесса запуска - выбор режимов работы: - генератор бензиновый / дизельный - блокировка запуска / останов по внешнему управлению - тестовый запуск по внешнему управлению 2. Конструкция и внешний вид Конструктивно блок выполнен в пластиковом корпусе из высококачественного технополимера, имеет формат шестимодульного устройства для монтажа на 35мм DIN-рейку. На лицевой панели блока расположены светодиодные индикаторы режимов работы и кнопки управления. Электрические подключения к блоку осуществляются через винтовые клеммы с шагом 5.08мм и сечением до 2.5 мм2. Временные параметры блока устанавливаются подстроечными резисторами, расположенными в нижнем ряду клемм и имеющих шлиц под прямую либо фигурную приборную отвёртку. Внешний вид блока, а также органы индикации и настройки представлены на рис.1. Габаритный чертёж блока представлен на рис.2. На лицевой панели расположены следующие индикаторы: «авт», жёлтый, индицирует автоматический режим работы блока. «руч», жёлтый, индицирует ручной режим работы блока. «тест», жёлтый, индицирует режим теста. «старт», зелёный, засвечивается во время работы стартера, мигает в паузах между попытками запуска. «генератор», зелёный, засвечивается во время работы генератора, мигает в периоды прогрева и остывания. «сеть», зелёный, засвечивается при наличии напряжения сети, мигает в моменты фильтрации сигнала. «авария», красный, индицирует состояние аварии. «стоп», красный, индицирует активность входа блокировка/останов.

клеммы подключения индикаторы кнопки управления 3. Описание электрической схемы Логика работы блока выполнена на базе микропроцессора. Питание блока осуществляется от напряжения аккумуляторной батареи станции, т.е. номинальное значение питающего напряжения 12В постоянного тока. Исполнительные цепи станции коммутируются внутренними электромеханическими реле блока. В блоке встроены входы определения наличия напряжения сети и напряжения генератора станции (220В переменного тока). Также предусмотрены входы, устанавливающие различные режимы работы блока. резисторы настройки Рис1. Внешний вид блока. 90 Рис2. Чертёж блока. 106 58 Структурная схема блока представлена на рис.3 В круглых скобках приведена нумерация контактов блока, согласно схеме подключения. Питание блока осуществляется от аккумулятора станции либо от другого источника. Предусмотрен также вход альтернативного питания. Напряжение батареи проходит через фильтр F на стабилизатор A2, от которого осуществляется питание процессора A1 и внутренних цепей блока. Настройка временных параметров блока выполняется подстроечными резисторами T1..T5. Выбор того или иного режима работы выполняется установкой перемычек выбора режима на «общий» (контакты 12, 13, 15 замыкаются на контакт 10). Подача каких либо внешних напряжений на входы выбора режимов не допускается! Для внешнего контроля работы генератора на контакт 11 выведен сигнал «активность генератора».

Это сигнал имеет логические уровни 0 Вольт и 5 Вольт. Когда генератор не запущен, на выходе установлен уровень 0В. Во время работы генератора на выходе устанавливается уровень 5В. Максимальный ток по этому выходу составляет 20мА. Подача внешних напряжений на этот выход не допускается! Определение наличия напряжения сети и генератора осуществляется оптически-изолированными входами (контакты 4, 5 для напряжения сети, контакты 6, 7 для напряжения генератора). Для подавления помех по этим цепям установлены емкостные фильтры, а также выполняется программная фильтрация этих сигналов. Эти же входы (контакт 5 для «сеть» и контакт 7 для «генератор») поступают на реле Автомата Выбора Резерва (АВР), которые своими контактами включают внешние силовые контакторы (выходы 9 для «сеть» и 8 для «генератор»). Для запуска стартера станции служит реле K1, которое при замыкании подаёт на выход (21) напряжение батареи. Для останова генератора служит реле K2 с двумя группами контактов. Один из контактов (K2.1, выходной контакт 18) коммутирует минус входного питания, другой контакт (K2.2.) выведен на разъём (контакты 19, 20). Для управления дроссельной заслонкой станции служит пара реле K3, K4, независимо управляемых. Такая схема обеспечивает прямую и обратную полярность, необходимую для вращения двигателя постоянного тока в разных направлениях для закрытия и открытия заслонки. В случае станции с дизельным двигателем функции этой пары реле меняются. Реле K3 начинает выполнять функции управления клапаном подачи топлива. А реле K4 выполняет функции управления накалом свечи дизеля. Оба реле в активном состоянии подают на выходные контакты напряжение батареи. В некоторых случаях возникает необходимость управления клапаном подачи топлива независимо от природы двигателя станции (или иная функция, сходная по способу управления). Для дополнительной гибкости в блоке реализовано реле управления подачей топлива K5, которое общим контактом подключено к питанию от батареи, а его открытый и закрытый контакт выведены на разъём (контакты 17, 16 соответственно). Учитывая, что термин «управление клапаном подачи топлива» может быть применён как к реле K3 так и к реле К5, и, более того использование реле K5 зависит от конкретной схемы реализации станции далее в описании случаи применения этих реле будут ссылаться не только на их функции, но и их позиционное обозначение. 4. Описание алгоритма работы Функционально в блоке работают 2 независимые ветви: Автомат Выбора Резерва с приоритетом в сторону сети (АВР) и схема запуска/останова. Блок может работать в двух режимах: ручном и автоматическом. В ручном режиме схема запуска/останова отключается, а схема АВР остаётся активной. Это позволяет выполнять манипуляции со станцией вручную (запускать и останавливать), однако АВР будет автоматически подключать потребителей либо к сети, либо к генератору. В автоматическом режиме и АВР и схема запуска/останова активна, т.е. блок полностью берёт на себя управление работой станции.

АВР активирует реле активного источника напряжения и включает соответствующий внешний контактор, т.е. если напряжение сети присутствует, то выбирается сеть, как источник питания потребителей (включается реле K6), если же напряжение сети отсутствует, а напряжение генератора присутствует, то в качестве источника выбирается генератор (включается реле K7). В случае наличия обоих напряжений (и сети и генератора) сеть выбирается приоритетным источником, и потребители питаются от неё. При отсутствии обоих напряжений оба реле выключены. Переключения реле происходят с временным сдвигом во избежание одновременного включения двух силовых контакторов с активными источниками. Реле выбора генератора как источника включается только после периода прогрева двигателя станции. Также схема АВР отслеживает факт необходимости работы генератора. Если такой необходимости нет (присутствует напряжение сети), то реле выбора генератора K7 отключается, но генератор удерживается в работе ещё некоторое время (время работы генератора без нагрузки - период «остывания»). Это время фиксировано и составляет 30 сек. Только после этого будет разрешён останов двигателя. Кроме штатного способа работы АВР существует случай, когда при работающем генераторе и выбранном реле генератора возможна подача сигнала принудительного останова (контакт 13 «блокировка запуска/останов» замыкается на контакт 10- «общий»). В такой ситуации АВР отключит реле генератора K7 независимо от наличия напряжения на входах. И дальнейшее включение этого реле будет блокировано, пока будет активен сигнал «останов». Схема запуска/останова отслеживает состояние сети и генератора. Блок фильтрует короткие просадки и сбои сети и реагирует только на устойчивый подтверждённый факт пропадания напряжения. Время фильтрации - настраиваемый параметр. Далее по тексту под словами «пропадание сети» мы будем понимать уже отфильтрованное состояние, когда факт пропадания сети подтверждён. Когда нет необходимости в работе генератора (присутствует напряжение сети), и он запущен, то задействуется схема останова двигателя. Блок постоянно выполняет попытки останова генератора, пока генератор не будет остановлен. Это выполняется путём отключения клапана подачи топлива (выключение реле K5), коммутации реле останова K2 на 10 сек, с последующим выключением реле и проверкой состояния генератора. Также, в системе с дизельным двигателем отключается реле K3 (клапан топлива). Этот процесс циклический, пока генератор не будет остановлен (пропадёт напряжение генератора на соответствующем входе). Когда напряжение от генератора отсутствует - реле останова выключено. Схема останова также задействуется при активации входа блокировки/останова. В случае необходимости в работе генератора (если напряжения сети пропало, и генератор остановлен), активируется схема запуска. Схема запуска блокируется, т.е. запуск не выполняется при активном входе блокировки/останова. Запуск может быть успешным либо безуспешным. Факт запуска генератора проверяется по наличию напряжения генератора на контактах 6, 7. Всего делается 6 попыток запуска. Если во время одной из таких попыток генератор запустился и на входе определения напряжения генератора сигнал появился то запуск считается успешным. Далее даётся время на прогрев двигателя станции (время прогрева - настраиваемый параметр) после чего АВР получает разрешение на выбор генератора в качестве источни-

ка (включение реле K7). При безуспешном запуске фиксируется авария, засвечивается соответствующий индикатор и блок ожидает сброса аварии со стороны пользователя. В аварийном состоянии блок больше не делает попыток запуска, однако схема АВР остаётся активной, и при появлении напряжения сети блок автоматически выберет её в качестве источника. Для бензинового и дизельного генератора процесс запуска несколько различен, но основные этапы аналогичны. Различие состоит в способе использования пары реле K3, K4. Для случая с бензиновым генератором эта пара управляет дроссельной заслонкой, в случае же дизельного двигателя K3 управляет клапаном подачи топлива, а K4 накалом свечи. Рассмотрим процесс запуска для каждого вида двигателя в отдельности. Станция с бензиновым двигателем Всего делается 6 попыток запуска. При третьем и последнем запуске управление дроссельной заслонкой не выполняется (она находится в открытом состоянии). Во всех остальных запусках управление дроссельной заслонкой выполняется в обычном режиме. 1. Активируется реле управления клапана подачи топлива K5. 2. Подаётся напряжение положительной (условно) полярности на дроссельную заслонку на время её закрытия (2 сек). 3. Включается реле стартера K1 на время работы стартера (настраивается). Стартер пытается запустить двигатель. Если во время вращения стартера запуск не произошёл, то дроссельная заслонка открывается (пара реле K3, K4 подаёт напряжение отрицательной полярности на 2 сек), далее выдерживается пауза между попытками запуска (настраивается) и процесс повторяется с шага 2. Если в одной из попыток запуск произошёл, то реле стартера K1 выключается сразу же после получения сигнала напряжения от генератора, выдерживается время дроссельной заслонки (настраивается), после чего дроссельная заслонка открывается (реле K3, K4 подают напряжение отрицательной полярности на 2 сек). Запуск считается успешным. Даётся время на прогрев двигателя станции (время настраивается), после этого разрешается системе АВР выбрать генератор в качестве источника. При безуспешном запуске (после 6 попыток запуска двигатель не запустился) по окончании всех попыток дроссельная заслонка открывается (реле K3, K4 подают отрицательное напряжение на 2 сек), реле клапана топлива K5 отключается и фиксируется авария запуска. Станция с дизельным двигателем Всего делается 6 попыток запуска. 1. активируется реле управления клапана подачи топлива K3. 2. активируется реле управления накала свечи K4. 3. Включается реле стартера K1 на время работы стартера. Стартер пытается запустить двигатель. Если во время вращения стартера запуск не произошёл, то накал свечи отключается (реле K4), далее выдерживается пауза между попытками запуска и процесс повторяется с шага 2. Если в одной из попыток запуск произошёл, то реле стартера K1 выключается сразу же после полу-

чения сигнала напряжения от генератора, после чего отключается накал свечи (реле K4). Запуск считается успешным. Даётся время на прогрев двигателя станции, после этого разрешается системе АВР выбрать генератор в качестве источника. При безуспешном запуске (после 6 попыток запуска двигатель не запустился) по окончании всех попыток накал свечи отключается (реле K4), реле клапана топлива отключается (реле K3) и фиксируется авария запуска. Тестовый режим работы блока. Блок может выполнить тестовый запуск генератора. Для этого нажимается кнопка «ТЕСТ» на лицевой панели блока. Тестовый запуск выполняется аналогично, как если бы пропало напряжение сети. Если отключить режим теста, то при наличии напряжения сети блок автоматически остановит генератор. Тестовый режим может быть также активирован внешней цепью с помощью коммутации входа «внешний запуск теста» на «общий». Это функция позволяет производить сервисные запуски дистанционно, либо по календарному расписанию с помощью внешних блоков автоматики или таймеров. Вход блокировки/останова может быть использован совместно с внешними блоками автоматики для экономии топлива во время длительных периодов отсутствия сети. Для этого наилучшим образом подходят конфигурируемые таймеры. 5. Настройка блока и управление В блоке могут быть выполнены настройки временных параметров работы, выбор конфигурации, а также переключение режимов. Временные параметры настраиваются вращением потенциометров T1..T5. При вращении потенциометров по часовой стрелке параметр увеличивается. T1 задержка определения сети. Этот параметр устанавливает время фильтрации события пропадания сети. Диапазон настройки 0..63 сек. T2 Время работы стартера. Диапазон настройки 2.0..10.0 сек. T3 Время паузы стартера время между попытками запуска. Диапазон настройки 10..30 сек. T4 Время дроссельной заслонки определяет время, через которое после успешного запуска двигателя дроссельная заслонка открывается. Диапазон настройки 1..120 сек. T5 Время прогрева двигателя. Диапазон настройки 10..255 сек. Для выбора конфигурации работы блока по типу используемого двигателя используется вход «выбор режима дизеля». Если этот вход оставлен свободным, то принимается конфигурация с бензиновым двигателем. Если же этот вход подключен на «общий», то принимается конфигурация с дизельным двигателем. Выбор режима ручной/автоматический производится нажатием на кнопку «руч/авт». Выбранный режим будет индицировать соответствующим индикатором «руч» либо «авт». После подачи питания на блок он всегда запускается с автоматическим режимом работы. Для запуска тестового режима нужно нажать кнопку «тест» на лицевой панели. При этом засветится индикатор «тест». Тестовый режим может быть

выбран независимо от того, в каком режиме ручном или автоматическом находится блок. Также тестовый режим может быть активирован по входу «внешний запуск теста». Для снятия режима аварии используется кнопка «сброс». Также этой кнопкой можно отключить режим теста. 6. Разводка контактов блока и схема подключения Схема разводки контактов блока, а также назначение сигналов приведено на рис. 4. Нумерация контактов соответствует структурной схеме блока. Общая схема подключения блока приведена на рис. 5. Представленная схема подключения выполнена в варианте с бензиновым двигателем. Для станции с дизельным двигателем схема подключения аналогична, с теми различиями, которые присущи использованию блока совместно с дизельной станцией. 7. Технические характеристики Напряжение питания 8..27В постоянного тока Максимальный ток потребления (при 0,3А напряжении питания 14.4В без внешних исполнительных цепей) Класс климатического исполнения IP44 Вес 0,26 кг Коммутационная способность внутренних 8А реле, не более Нижний порог срабатывания входов по напряжению, не более 160В переменного тока Максимальное напряжения на входах определения напряжения, не 265В переменного тока более Диапазон рабочих температур Допустимая влажность воздуха, не более -40..+85 C 96%, без выпадения росы

8. Гарантийные обязательства Предприятие изготовитель гарантирует безотказную работу блока в течение гарантийного срока эксплуатации, при условии соблюдения условий эксплуатации прибора, его правильного подключения и хранения. Гарантийный срок эксплуатации составляет 2 года с момента поставки. В течение этого срока предприятие изготовитель обязуется безвозмездно осуществлять ремонт либо замену прибора в случае выхода его из строя не по вине пользователя. Дата выпуска Заводской номер

РИС. 3СТРУКТУРНАЯ СХЕМА БЛОКА АТОМАТИЧЕСКОГО ЗАПУСКА ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА (3) (1) (2) ( T1) ( T2) ( T3) ( T4) альтернативный источник основное питание (12В) A1 ( ПРОЦЕССОР) задержка определения сети время работы стартера время паузы стартера время дроссельной заслонки F( ФИЛЬТР) A2 ( СТАБИЛИЗАТОР) выход питания всхему станции K1 (21) реле стартера K2.1 (18) K2.2 (24) (25) реле останова (5В) (19) (20) ( T5) время прогрева двигателя K3 (23) (12) (10) (13) (10) (15) выбор режима дизеля блокировка запуска/ останов внешний запуск теста ГЕН_220 СЕТЬ_220 K4 пара реле управления дроссельной заслонкой K5 (22) (17) (16) реле управления топливным клапаном ( 11) сигнал активности генератора Lсеть (10) (5) АВР СЕТЬ K6 (9)

220В Nсеть Lген (4) (7) входы определения наличия напряжения ГЕН K7 (8)

24 22 20 18 25 23 21 19 17 16 14 12 10 15 13 11 9 8 7805 1 2 3 T1 T2 T3 T4 T5 4 5 6 7

Рис. 5. Общая схема подключения блока всистему электростанции дроссельная заслонка KP клапан топлива система зажигания стартер генератор ДВС KS АКБ + N ввод сети N выход на нагрузку KM1.1 KM2.1 24 22 20 18 25 23 21 19 17 16 14 12 10 15 13 11 9 8 KM2 1 2 3 T1 T2 T3 T4 T5 4 5 6 7 KM1 блок запуска