Генерал Дрозд (general_drozd) wrote in engineering_ru,
Генерал Дрозд
general_drozd
engineering_ru

Categories:

Генератор Lifan 5GF-5A с двигателем 188FD-V, автозапуск и пляски с бубном. Начало.

Lifan 5GF-5A с двигателем 188FD-V
(статья выложена больше из желания посмотреть на реакцию пользователей)

Пляски с бубном?
   Вернее сказать, пляски с гаечными ключами. В основном, там всё на гайках и болтах на 10. Понадобятся рожковый и торцевой с трещоткой. Я так думаю. Можно ещё переставной ключик взять, но он не везде подлезет. Плоскую отвертку на 0,6х3,5, впрочем, тоже можно иметь.

   Необходимо сразу отметить, что решения все эти происходят от лютого безденежья. Отточенные гарантированные решения за 500000-900000₽ существуют, но у меня, как и у большинства моих соотечественников, такое решение не пропустит жаба, столько у неё нет.

   Бензиновый генератор это такая штука, которая, добровольно никому не нужна. Совсем. Ей требуются дополнительная проводка и дополнительные коммутационные аппараты, или даже дополнительные блоки автоматики, сам генератор, место, где этот генератор поставить. Место желательно шумоизолированное или даже отапливаемое. А ещё охлаждаемое. С учетом издаваемого наружу шума, и выхлопа по ветру. Который, выхлоп, ещё надо сделать. Ещё топливо, масло, техобслуживание по мере наработки… Хватает печали от появления у вас этого агрегата. Если у вас мотокоса и бензопила, а лучше мотолопата-снегооткидыватель есть, тогда хоть понимание о двигателях какое-то имеется. А уж если нет, то сочувствую.

   Но, когда сеть 10кВ ведёт себя непредсказуемо, то приходится.

   Мне потребовался ещё и генератор с автоматическим запуском.
   Во-первых, есть потребители, которые питаются ИБП. Как уже выяснили коллеги, ИБП при приостановке электроснабжения более чем на 2-3 часа начинает быть слишком дорогим, емкость батарей потребна большая.
   Во-вторых, есть пользователи, которые не знают, куда идти и что включать, тянуть и снова включать. Дети, мамы, бабушки. Отцы тоже, бывает, мужчина не равно специалист по всему.

   И как не вовремя генератор потребовался… апрель 2020 года, всеобщие ограничения, COVID. Все в ужасе, никто ничего не понимает, кто постарше, те испуганы сильнее. А мне вот генератор потребовался.
  Впрочем, логично. Цена может в любой ближайший момент скакнуть. Но логично только из наличия в магазине. А тут требование только одно получается: чтобы были запчасти в случае чего. На 5GF-5A они обещали быть.
  Ну чего, оплатили, схватили, побежали. И вот она, железяка.



   Тут на фото имеется лабораторный блок питания, который подключен к АКБ в качестве зарядного устройства. Ага, железяка пришла с разряженным в ноль аккумулятором, хотя и с первичной заправкой маслом.

   Немного о железяках вообще.
   Когда я искал генератор с целью купить, то… ой, а что искать то? С автозапуском? Или чем?
   Автозапуск — это понятие достаточно размытое. Пользователь предполагает, что сие означает, что генератор способен запустится самостоятельно при получении какого-то сигнала.
   Какого? На ум приходит кнопка или выключатель. Сухой контакт. Однако таких станций я, откровенно говоря, не наблюдал в продаже.

   Существуют многочисленные самодельные или мелкосерийные блоки, позволяющие вмешаться в цепи запуска ГУ , и, при наличии электростартера, запускать с радиокоманды или с кнопки. Но это, извините, кулибинство. Себе сделать можно, отвечаешь за всё сам, и среди ночи расхлебывать последствия отказа хотя бы не надо никуда ехать.
А они, эти последствия, уже ждут. По закону Паркинсона.

  Сейчас большинство устройств, заявленных как «генератор с автозапуском» оснащены тем, что называется ATS. Automatic Transfer Switch. AVR же, на удивление, значит Automatic Voltage Regulation, а не то, что мы привыкли называть этими буквами. Нам привычно, что это автоматический ввод резерва. Так, ввод резерва, это, как раз, скорее, ATS. Но, не совсем.
  Ещё есть «внешний блок АВР». Это почему-то любят Фубаги, хотя встречал и на Чемпионах, и на Хутерах. Выглядит… Позорно выглядит, если честно. Какой-то залитый в компаунд «контроллер» и пара контакторов уровня надёжности «и так сойдёт» (если не ругаться матом). Предполагается, видимо, что этот «внешний АВР» будет пропускать через себя всю потребляемую из сети мощность объекта. Полагаться на его надежность опрометчиво.

blok_avtomatiki_fubag_startmaster_bs_11500_230v_dlya_benzinovykh_generatorov_fubag_bs_5500_a_es_fubag_bs_6600_a_es_i_fubag_bs_7500_a_es_1536740606_1 52269993

   Вот Фубаговский блок внутри. Тот же ATS, только во внешнем корпусе и за отдельные 15000₽. Причем он однофазный. И за такие деньги сделан, мягко говоря, похабно. Но, без этого всего, похоже, ГУ не запустить, межблочный кабель там жил на 8, и вполне допускаю, что оно управляет шаговым приводом воздушной заслонки напрямую. А даже если нет, это необходимо разбираться в схеме управления и делать свой блок управления. И не дай бог хоть один сигнал не дискретный. Вот честно, продавали бы вместо этого ужаса просто модуль управления на дин-рейку.
   Пока писал, прислали картинку про кабель. Релейным аналогом тут тоже не отделаться.

Fubag4_tn

   И оснащение ГУ самодельными приводами, и создание собственного блока управления, это совсем не то, что можно безбоязненно предложить заказчикам.

   На себе, впрочем, можно экспериментировать. Но только на себе.
   А пока что, в начале, имеем Lifan 5GF-5A с внутренним переключателем (ATS), возню с которым я и попытаюсь описать в хронологическом порядке.

   Усложняет работу отсутствие вменяемых руководств по эксплуатации, кроме комиксов вида «не наливайте на генератор воды, он от этого грустнеет». В части руководств Лифану - один большой жирный болт. Известно куда. Те же, например, Fubag, Hundai и Huter пишут инструкции вполне человеческим языком, пусть и с признаками перевода. Но в них есть цифры, таблицы требуемого масла, конкретные указания, что куда включать и от чего это зависит. Общаюсь на эту тему с вологодским представительством Lifan moto, так мастера сетуют на то же самое, отсутствие документации. Про «электрические схемы» и говорить не хочу, то убожество, которое выдаётся за таковые, непонятно зачем создано вообще.

   После того, как проверил заправку маслом и залил горючего, попробовал запуститься электростартером. Поворотом ключа в положение «Старт». Ну, то, что сразу ГУ не зпустилась, было ожидаемо. Не ожидаемо то, что она и потом не заработала, когда топливо ну точно заполнило положенные объёмы и стало ощутимо пахнуть на выходе из глушителя.
   Предположил, что дело в воздушной заслонке. Только на автоматическом генераторе Lifan нету рычага воздушной заслонки вообще совсем. Есть шаговый мотор, который поворачивает заслонку.

P_20210226_135256

    Заслонку можно повернуть пальцем. И да, двигатель запустится. Электростартером. Но управление заслонкой, логика, при этом будет отсутствовать и ничего управлять не будет. Ни закроет заслонку в начале пуска, ни откроет в конце. Это было бы понятно при работе ручным тросовым стартером, но при электростартере такое упрощение уже чрезмерно.

  Про ручной запуск электростартером. У ключа управления ГУ три положения: «стоп», «работа», «старт» (последнее подпружинено). Ключ в положении «старт» подаёт питание на втягивающее реле стартера, и только. Питание на блоки автоматики не приходит.
   Хотя...
   Генераторы с электрозапуском при положении ключа «работа» и выключенном автозапуске питание потребляют. Да и при включенном тоже. Проверял на трех моделях разных производителей, своей, у гидроспасателей какой-то трехфазный с электрозапуском, и у соседа.



   Чуть позже, разобрав панель управления своего генератора, обнаружил, что к АКБ постоянно подключено реле, которое коммутирует нагрузку. И, возможно, что-то ещё питается, максимум что вообще можно получить, разобрав панель, это схему межблочных связей.

P_20210518_163357

   Вот примерно такую.
   То есть, батарея при подключенном состоянии разряжается.
   Ну, хорошо, после того, как автор понял, что заслонку надо ручками крутить, ГУ стала нормально запускаться и тросом, и электростартером в ручном режиме. Это, конечно, не основной режим работы, но всё же.
   Теперь про режим ATS. Если поставить ключ в положение «работа» и включить выключатель режима, то ГУ интересуется напряжением на входе. Есть две клеммы на М6 с пластиковыми барашками, на которые подается питание, которое она transfer на свой же собственный выход. С помощью упомянутого выше перекидного реле. Предполагается, что для работы этого самого switch необходимо, чтобы мощность шла через ГУ. Если в этом режиме питание на входе пропадет или отсутствует сразу, тогда ГУ изволит попытаться стартовать и подать питание на выход. Когда на входе появляется напряжение, то секунд через 8 ГУ переключает питание выхода на вход и сразу останавливается.

   В инструкции даже есть плохо понятная оговорка, что запуск произойдёт, если в режиме ожидания через генератор питается некоторая нагрузка. Это не так, у генератора нет узлов, которыми можно определить, протекает ли через него ток.

   С одной стороны, это и неплохо. Хочется летом в деревне иметь резервное питание на выходные? Протянуть от однофазного ЩУ до ГУ линию 3х4мм, подать общее питание на ГУ и двумя 3х2,5 вернуть питание на ЩУ. Затрат только на три кабеля, 2 вилки CEE 7/4 есть в комплекте с ГУ. При параллельном соединении кабелей надо полярность соблюсти, но это не сложно. Всё переключение за тебя сделает ГУ.
   С другой, если имеется сетевое питание 15кВт 3фазы, и необходимо длительное дежурство ГУ в режиме ATS… то ГУ можно использовать и так. Но требуется сложная и дорогостоящая обвязка. О которой чуть ниже.
   Сначала решим простую задачу.
   Первым делом на генератор нужно подать контрольное напряжение. Потреблять ток он, конечно, будет, но небольшой. Потом вернуть напряжение с генератора обратно на щит. Далее цитирую:

Решений есть несколько.
Первое и самое простое - включать руками. Трёхпозиционный выключатель/реверсивный рубильник на 3 или 4 полюса. Или даже два обыкновенных модульных выключателя, снабженных механической взаимной блокировкой. Хоть из шпингалета, но, чтобы работало. Это дешево и доступно всем, требует только наличия головы и лишнего места. Ау тем людям, которые считают, что 640 килобайт хватит всем 24 модулей щитка хватит на дом. Мне вот 324 модуля маловато будет.
Второе решение — это контакторы. Те же три нормально разомкнутых полюса, катушка с электронным управлением на 12-24VDC и вот имеем возможность работы от батарей. Это существенно дороже, требует отдельного управляющего узла, потребляет питание и немного греется всегда или почти всегда.
Можно исхитриться и использовать контакторы разных типов, один с нормально разомкнутыми полюсами, один с нормально замкнутыми. При переходе на резерв включаются оба, и при работе с основной линии нет ни нагрева, ни потребления. Но тут уже не во всех сериях такая возможность есть. В серии ABB AF, например, не нашел.
И третий вариант. Моторизованный рубильник. Навроде ABB OTM. Коллега неплохо расписал что почем и из чего сделано. Из минусов решения цена уже не гуманная. ABB с удовольствием продаст такое устройство тысяч за 50.


   Вот это должно быть в щите. Если запуск ГУ автоматический, то и переключение на резерв должно быть автоматическим.
   Поставили. Стоит. А через неделю отказывается запускаться. Потому что малым током разрядило стартерную батарею.
   Да-да, подключенная к сети ГУ не заряжает собственную батарею, когда двигатель остановлен.
   Решение такое: параллельно с входом самой ГУ на выход реле времени подключается блок питания или зарядное устройство, поддерживающее аккумулятор ГУ при длительном дежурстве. Единственно, что необходимо такое устройство, которое бы при отключении питания 220VAC и сохранении питания 12VDC не «уходило в защиту» при повышении его до 15В. При работе ГУ зарядка батареи происходит, и напряжение растет.
   Некоторые промышленные блоки питания, например, MeanWell, имеют Over Voltage protection и остаются в таковой после остановки ГУ и подаче 220VAC. В этом случае приходится использовать реле для отключения блока питания от АКБ на время работы ГУ.
   Почему лучше БП. Потому что заряжать аккумулятор не надо, надо компенсировать потери, а для этого вполне подойдет БП, выставленный на 13В. Напряжение АКБ не упадет ниже этого значения.
   Летом, то есть в периоды, когда температура не опускалась ниже 1-3°С, запуск холодного двигателя при дежурстве происходил нормально, с первой попытки.
   В периоды с температурой ниже 1°С ГУ запускалась с 3й или 4й попытки.



Программа ГУ выглядит так: 8 секунд ожидания, 2,5 секунды прокрутки стартера. Пять попыток, после пятой ГУ мигает светодиодом режима, показывая отказ, и ждет снятия/повторной постановки на дежурство. Для этого нужно повернуть ключ в положение «выкл», дождаться отключения индикации отказа, повернуть ключ в положение «работа». После этого ГУ опять отработает пять попыток, если напряжения на входе так и не появилось.

А вот при температуре ниже -12°С можно не запуститься вообще.
Ещё случается перекомпенсация и ГУ, запускается, но через 3-5 секунд глохнет из-за неустойчивой работы двигателя, обороты меняются в широких пределах и в какой-то момент центробежный регулятор, вероятно, перекрывает дроссельную заслонку слишком сильно. Радует, что при самопроизвольном останове после пуска сбрасывает отсчёт попыток. Но есть ощутимый риск залить свечу и не запуститься за 5 попыток. И даже за 10.
Это, вероятно, можно поправить, закрутив до упора винт оборотов холостого хода. ГУ на холостых оборотах не работает и на этот упор заслонка, вероятно, никогда не садится. Тогда при раскачке заслонка не сможет закрыться полностью и вызвать остановку двигателя. Но тогда необходимо обеспечить невозможность подключения потребителей до прогрева и полной стабилизации двигателя.
Работа привода воздушной заслонки в режиме запуска выглядит так: за 1с до начала прокрути воздушная заслонка поворачивается поперек потока и максимально его перекрывает. Через 0,5с после начала прокрутки заслонка начинает открываться и к концу прокрутки находится в полностью открытом положении. Дроссельная заслонка остаётся в открытом положении, так как обороты двигателя при прокрутке значительно меньше рабочих.


P_20210211_163117

С этим моментом сейчас приходится мириться, но делать что-то надо.
Что уже не нравится в алгоритме работы? Отсутствие каких-либо выдержек и пауз.
При запуске ГУ напряжение подаётся на выход почти сразу после его формирования, до того, как двигатель хотя бы 10 секунд прогрелся. Переключается это самое внутреннее реле.
При появлении напряжения на входе нагрузка передаётся с генератора на сеть быстро, быстрее чем 10 секунд.
Двигатель глушится сразу после снятия нагрузки, без выбега. Правда, глушится он блокировкой подачи топлива, а не отключением зажигания, на карбюраторе есть электропривод и на нём игла, перекрывающая главный жиклёр.

   Конечно, эти все недостатки можно исправить правильной обвязкой.
   При запуске – есть смысл поставить на напряжение, приходящее с ГУ, РН-111 или подобное реле, которое имеет выдержку времени. И только по «согласию» этого реле напряжение сможет подаваться на нагрузку. Реле имеет задержку от 0 до 900 секунд, которая даже не запустится в случае отказа автоматики регулировки напряжения, что являтеся дополнительной защитой. Время задержки, таким образом и будет временем прогрева двигателя. Если двигатель заглохнет, то отсчёт будет начат повторно. По опыту ручного пуска, для минимального прогрева двигателя при температуре порядка -15°С нужно что-то около 120 секунд. Если запустится.
   При остановке – есть смысл сигнал на вход ГУ подавать не напрямую из сети, а используя реле задержки включения, например, РВО-П2-15, защищенное ВА на 2А. Это реле мне приглянулось двумя группами контактов и цифровой установкой времени в секундах, что позволяет делать это точно. Такое решение даёт возможность установить выбег генератора. После появления напряжения сети нагрузка снимается с ГУ путём переключения моторизованного рубильника на приоритетный ввод, после чего служебный контакт рубильника запускает отсчёт времени реле. И только потом напряжение приходит на ГУ и вызывает остановку двигателя. Нагрузки на ГУ в этот момент уже нет, и она работает «вхолостую» заданное время.
   Есть и второй плюс у подобного решения.
   Логика работы сетей 10кВ устроена так, что при срабатывании РЗА и отключении линии через некоторое время линия попробует включиться повторно. Это может вызвать как повторное срабатывание РЗА, если воспроизводятся условия для срабатывания, так и ввод линии в работу, если условия срабатывания РЗА создаются эпизодически или случайно. Ну, скажем, дерево мотает ветром, и оно эпизодически может коснуться линии и вызвать КЗ на землю/на другую фазу. Аист сел на опору и скинул погадку, которая случайно легла на фазы.
   Вот в этом случае кратковременная потеря питания вызовет запуск ГУ и её работу в течение периода выдержки времени. Это приведёт к прогреву двигателя и последующему пуску с первой попытки или же к тому, что двигатель не успеет остановиться к повторному отключению линии. Отсчет времени на РН-111 произойдёт с момента подачи с ГУ выходного напряжения, соответственно, моторный рубильник к моменту потери основного питания уже будет иметь сигнал готовности резервного источника.
   Электрическое подключение несложное: через три основных полюса моторного рубильника проходит ввод сети. Через три полюса резервного источника проходит одна и так же фаза, приходящая с ГУ. Ноль у установки общий, один из выводов обмотки ГУ постоянно соединен с нейтралью сети.

   Вся эта схема обеспечивает:
• Отсутствие потока мощности через ГУ в режиме дежурства.
• Прогрев двигателя с временим прогрева, устанавливаемым в пределах 0-900 секунд,
• Снятие нагрузки с ГУ до момента подачи на неё сигнала к остановке и ненагруженный выбег в течение 0с-99ч.
   Основные вопросы решаются электротехническими способами. В комплексе с рассмотренным ранее устройством ввода резерва HATS9 и нескольких реле возможно использовать ГУ с встроенным ATS в составе наиболее распространенной в ИЖС трехфазной системы электроснабжения TN-C-S.
   При использовании техники FUBAG или аналогичной с внешним исполнением блока переключения, аналогичный функционал достигается использованием блока переключения startmaster в качестве реле времени, а его внутренних команд в качестве сигналов управления.
Tags: своими руками, электричество
Subscribe

Featured Posts from This Сommunity

promo engineering_ru июнь 23, 2016 08:12 62
Buy for 50 tokens
Электрическая точилка для карандашей и электрическая же стирательная резинка: Стирательная машинка, по-видимому, оснащалась вращающимся цилиндрическим ластиком. Экспонат с фабрики по производству вертолетов Hummingbird.
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 15 comments

Featured Posts from This Сommunity