Что такое AVR в генераторе? Что делает AVR? Как это работает?
Что такое автоматический регулятор генератора напряжения?
Автоматический регулятор напряжения (Automatic Voltage Regulator – AVR) является полупроводниковым электронным устройством для автоматической поддержки напряжения на выходе генератора на заданном уровне. Он делает это при изменении нагрузки генератора или рабочей температуры. AVR является частью системы возбуждения генераторов переменного тока.
Где находится AVR в генераторе?
Обычно AVR генератор находится в одном из трех мест. Он может находиться в главном блоке управления генератора, в клеммной коробке переменного тока или (обычно только на очень небольших переносных устройствах) под задней крышкой генератора переменного тока.
Как работает AVR?
Он управляет выходным сигналом, измеряя напряжение на клеммах генератора и сравнивая его со стабильным опорным значением. Затем сигнал ошибки используется для регулирования тока возбуждения путем увеличения или уменьшения подаваемого тока на статор возбудителя , что, в свою очередь, приводит к более низкому или высшему напряжению на основных клеммах статора.
Различные конструкции AVR – как они выглядят?
Все AVR выглядят удивительно похожими – они немного отличаются по размеру и цвету, но все имеют схожие характеристики.
Что произойдет, если у генератора выйдет из строя AVR?
Если AVR на генераторе выйдет из строя, то генератор потеряет возбуждение. Это вызывает внезапное падение напряжения на генераторе, что в свою очередь должно привести к отключению генератора из-за недостаточного напряжения.
Если на вашем генераторе не установлена защита от пониженного напряжения, то генератор может продолжать работать, но это может привести к серьезному повреждению оборудования. Генераторы STEEL POWER имеют вооружение этот важный элемент конструкции, что делает их более надежными и безопасными.
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.
Что такое автоматический ввод резерва (АВР)?
Ни одна энергетическая система не застрахована от проблем с электроснабжением. Они могут причинять дискомфорт, приводить к финансовым убыткам, материальному ущербу, снизить уровень безопасности. Иногда от стабильности энергосистемы зависит здоровье и даже жизнь человека. Для предотвращения этих последствий необходимо подключение к двум и более независимым источникам электроэнергии, а для автоматического переключения нагрузки между ними используют блок АВР.
Что такое АВР?
Аббревиатура АВР расшифровывается как автоматический ввод (или включение) резерва. Это оборудование, которое следит за напряжением на основном и резервном вводах, а при возникновении проблем с централизованным питанием, например, обесточиванием или падением напряжения ниже допустимого, система автоматически отключает потребителя от сети и подключает к резервному источнику электропитания. При появлении или стабилизации сетевого напряжения устройство автоматически переключает нагрузку обратно на основную линию.
К АВР выдвигают следующие требования:
- максимально оперативное восстановление электропитания;
- разрыв связи с основной схемой до переключения на резервную и наоборот;
- исключение повторного выполнения действий.
В качестве резервного источника напряжения часто используют генератор, при этом принцип работы АВР в электроустановках немного изменяется. При обнаружении проблем с электропитанием автоматический ввод резерва сначала отключает потребителя от основной схемы питания, затем запускает двигатель миниатюрной электростанции. После нескольких минут его прогрева и выхода генератора на рабочую частоту автоматический ввод резерва переключает схему на питание от генератора. После возобновления подачи электроэнергии устройство переключает потребителя на сетевое электропитание.
Из чего состоит блок автоматического ввода резерва?
В конструкцию АВР входят логическая часть – принимает решения и коммутационная – переключает вводы. На последних расположено метрологическое оборудование, которое мониторит характеристики рабочего напряжения и позволяет устанавливать пределы рабочего напряжения (минимальное и максимальное).
В первый блок входит логический контроллер – позволяет задавать выдержку срабатывания и реле однократности включения (двухпозиционное). Сигнальная часть или индикаторы – информирует оператора о состоянии источников.
Механику или коммутационную часть выполняют на автоматических выключателях либо контакторах, которые исключают одновременное подключение потребителя к двум выводам за счёт механической и электронной блокировок.
Различают два метода реализации АВР:
- В одностороннем исполнении устройство автоматического включения резерва различает основной и резервный вводы. Оборудование питается от сетевого источника, при возникновении неполадок с ним переходит на резервное, после стабилизации напряжения – обратно на основное.
- При двухстороннем исполнении у обоих вводов одинаковый приоритет.
Первая схема распространена в быту, вторая – пользуется спросом в промышленности.
Принцип работы АВР
Принцип действия системы АВР базируется на постоянном отслеживании входящих параметров электрической сети при помощи микропроцессора или реле контроля напряжения. Рассмотрим работу автомата ввода резерва, используя однофазную схему.
- N – нулевой провод;
- A – сетевое питание;
- B – резервный источник напряжения;
- L – лампочка или индикатор;
- K1 – переключатель, реле;
- К1.1 – группа контактов.
При штатной работе схемы питающее напряжение поступает с основной линии (ЛЭП). Оно параллельно проходит через лампочку и катушку реле. При исчезновении сетевого напряжения (на вводе A) лампочка гаснет, катушка переключает контактную группу во второе положение – на резервную линию (B) вследствие того, что катушка перестаёт насыщаться.
При восстановлении напряжения на источник A реле переключает нагрузки обратно на основной источник электропитания. При этом ситуация подачи питания на оба входа исключена.
Схемы АВР
Рассмотрим распространённые способы реализации автоматического ввода резерва.
Схема с парой вводов
Простейшая схема устройства автоматического ввода резерва подразумевает наличие приоритета у первого ввода. Её реализуют на основе пары контакторов, иногда – автоматических выключателей.
Оператор указывает условия переключения источника питания. Контроллер следит за входящими параметрами напряжения, и при их отклонении от нормы (слишком высокое или низкое напряжение, его отсутствие, короткое замыкание) отправляет автоматике сигнал о переходе на резервное питание.
При этом микроконтроллер следит, чтобы:
- В цепи не было не устраняемых неполадок, иначе задействование резерва может представлять опасность для потребителей.
- Основной ввод оставался активным для исключения ситуаций, когда напряжение в цепи исчезает из-за отключения ввода, а не проблем с напряжением на линии.
- На резервном вводе было допустимое напряжение. В случае с генератором микроконтроллеру нужно убедиться, что его двигатель запустился и вышел на рабочие обороты.
При соблюдении всех условий блок автоматического ввода резерва сначала размывает основной вход, затем переводит цепь на резервный источник электропитания. После возврата параметров на главном вводе в норму АВР переключает питания энергосистемы из резервного питания на основное.
Один ввод плюс генераторная установка
Для бесперебойного электропитания частных домов часто используют схему основной ввод — генератор. В качестве основного источника напряжения используют линию электропередач, резервным выступает дизельная или бензиновая генераторная установка. Ниже приведено объяснение работы схемы.
При наличии сетевого питания потребитель получает напряжение от линии электропередач.
В случае исчезновения напряжения или выхода его значения за допустимые пределы АВР размыкает основной контакт и подаёт сигнал запуска двигателя генератора. Стартер раскручивает его за счёт электроэнергии аккумулятора.
Далее АВР ожидает, пока мотор прогреется, и генератор выйдет на номинальный режим работы – начнёт выдавать требуемое напряжение.
После – задействует резервную линию.
Измерительные устройства следят за параметрами электричества на обоих вводах. При появлении нормального напряжения на первом АВР (в течение определённого времени, чтобы исключить кратковременную подачу тока) активирует основное питание и посылает команду остановки двигателя электростанции.
Схема с тремя вводами и генератором
Схема комбинирует себе две предыдущие с одной особенностью: генератор задействуется при проблемах с основным и резервным питанием. При его отсутствии контакты на двух первых входах (QF1 и QF2) размыкаются, а значит, разомкнутым будет и QF3, поэтому замыкается контакт реле на четвёртом входе. Затем формируется сигнал для запуска двигателя генератора.
Для подробного рассмотрения усложним схему с использованием микроконтроллера от AVR.
Здесь появляется сторонний источник питания +12 В – аккумулятор, за счёт электроэнергии которого стартер раскручивает мотор электрогенератора. После запуска двигатель должен прогреться и выйти на номинальные обороты, чтобы выдавать стабильное напряжение на реле KV1. Когда потенциал достигает нужного значения, реле замыкает контакт KV1.1, напряжение попадает на разъёмы №16, №22 и №9. Вследствие микроконтроллер отправляет реле К3 и катушке КМ3 сигналы на замыкание. Пускатель КМ3.1 включает силовые контакты, в итоге схема питается от электрического генератора.
Самая распространённая схема реализации АВР в быту – основной ввод плюс генератор, в промышленности и энергетике используют более сложные трёхфазные схемы с тремя выводами.