Авр что это в электрике: устройство, принцип работы, схемы подключения

Разное

Содержание

Автоматический ввод резерва (АВР): назначение, устройство, схемы


В работе любой энергосистемы возможны сбои, вызванные техногенными или природными факторами. Это может вызвать определенные неудобства в повседневной жизни. Но еще больше проблем возникает, когда нарушение подачи электропитания происходит в промышленной сфере. Любые длительные перерывы здесь влекут за собой материальные убытки, серьезные последствия в отношении сохранности техники, могут представлять угрозу безопасности жизни людей. Чтобы этого не допустить, энергосистему подключают к двум или сразу нескольким независимым источникам питания. А переход от одного источника к другому осуществляют в автоматическом режиме с помощью устройства АВР.


Что такое устройство АВР?


Система АВР — это оборудование для автоматического ввода резерва. Такое устройство при нарушении параметров тока в основной сети самостоятельно производит переключение нагрузки на резервный ввод. При этом в качестве резервного источника может выступать другая линия электропередач, бензиновый генератор или ДГУ, аккумулятор и др. В некоторых случая наличие резервного питания и системы его ввода является обязательным. К примеру, энергопотребители первой категории оснащаются двумя независимыми друг от друга источниками питания. Также существует первая особая категория, где потребители требуют наличия не менее трех взаимно резервирующих источников питания.


Назначение АВР и требования к нему.


Главное назначение устройства АВР заключается в обеспечении бесперебойного питания электроэнергией потребителей. Для этого система АВР должна отслеживать состояние основной линии. И при выявлении нарушений переходить на подачу электроэнергии потребителю от резервного ввода. При этом процесс восстановления электропитания должен происходить максимально быстро. Обязательным условием является однократность выполняемого действия. То есть не должно быть повторных срабатываний в случае одной и той же неисправности (неустраненные токи короткого замыкания и т. п.). Еще один важный момент — разрыв основной сети должен происходить до подключения резервной линии. обо всех изменениях устройство АВР должно информировать с помощью индикации параметров.


Принцип работы АВР.


Пользователь задает параметры рабочего напряжения. При любых отклонениях от заданных параметров автоматика дает команду на смену ввода. Таким отклонением от нормы может стать перенапряжение, падение напряжения, обрыв сети, перекос фаз или короткое замыкание. При этом устройство АВР проверяет выполнение целого ряда дополнительных условий. Во-первых, на защищаемом участке не должно быть неустраненных неисправностей. Иначе подключение резерва не имеет смысла и даже может представлять опасность. Во-вторых, основной ввод должен быть включен. Чтобы исключить ситуацию, когда не напряжение на основной линии пропало, а сам ввод был отключен намеренно. В-третьих, проверяется наличие напряжения на резервной линии. Ведь генератор мог и не запуститься или требуется время для его выхода на рабочую мощность.


Если все условия удовлетворяются, устройство АВР размыкает основной ввод. Только после этого подключается резервная линия. Далее принцип работы АВР может развиваться по двум сценариям. Если предполагается наличие двух равноценных вводов, то будет осуществляться питание от резерва. В противном случае произойдет возврат на основной ввод, когда параметры электрического тока на нем восстановятся.


Компоненты АВР.


С технической точки зрения устройство АВР состоит из логической и коммутационной части. Первая из них отвечает за принятие решений, а вторая выполняет механическую функцию, то есть осуществляет переключение на практике. Но задач у автоматики несколько, поэтому стоит рассмотреть компоненты АВР более детально. На каждом из вводов находятся измерительные органы. При этом измерительная часть имеет регулируемую уставку, чтобы можно было задавать верхнюю и нижнюю границу рабочего напряжения. В задачи измерительной части входит постоянный контроль того или иного ввода.


Что касается логического контроллера, то он тоже имеет регулировку выдержки срабатывания. К логической части также относится цепь однократности, которая представляет собой двухпозиционное реле. Еще один немаловажный элемент АВР — индикаторная (сигнальная) часть. Она реализуется на основе указательных реле. По сути, это важная составляющая защитной функции АВР, поскольку информирует обо всех изменениях и неисправностях в работе.


В отношении силовой части стоит сказать, что она может быть собрана на контакторах или автоматических выключателях. В любом случае силовая часть должна полностью исключать возможность одновременного включения обоих вводов. Это возможно только при использовании сразу двух типов блокировки — электронной и механической.


Типовые схемы АВР.


Пожалуй, самый сложный и наиболее ответственный момент в организации системы АВР — это выбор правильной схемы. Здесь все будет зависеть от конкретной задачи. Но все же есть типовые схемы, которые в первую очередь отличаются количеством вводов и тем, какой именно источник используется в качестве резервного питания.


Схема АВР на два ввода. Это самый простой вариант организации системы АВР. Реализуется на основе двух контакторов или автоматических выключателей. В трехфазной сети схема строится с использованием реле контроля фаз. Принцип действия АВР на два ввода максимально простой. В нормальном режиме электрический ток подается через первый ввод. В случае нарушений контакт на первом вводе разомкнется, а на втором замкнется. Затем происходит обратный процесс, когда напряжение на основном вводе снова появляется. Особенность данной схемы заключается в том, что всегда существует приоритет первого ввода.


Схемы АВР на 2 ввода АВР-Б-2-1(G).pdf


Схема АВР на два ввода с секционированием. Используется в ситуациях, когда питание потребителей распределено между двумя разными вводами. То есть первая секция питается от одного ввода, а вторая от другого. Особенность состоит в том, что оба ввода являются равнозначными. В схеме используются два автомата и секционный выключатель. Если на одном из вводов срабатывает автомат, секционный выключатель запитывает обесточенную секцию от другого ввода. С восстановлением нормальной работы каждая секция переходит на питание от своего ввода.


Схемы АВР на два ввода с секционированием АВР-Б-2-2С.pdf


Схема АВР на три ввода. Здесь логика работы состоит в том, что проблемы на основном вводе приводят к переключению на второй ввод. А если и он обесточен, то задействуется третий ввод. При этом реализовать такую схему АВР можно в двух вариантах. Все будет зависеть от того, что используется источниками питания. К примеру, это могут быть два равнозначных ввода и один резервный, если используются две независимые линии и генератор. Или же один основной ввод и два последовательных резерва, если в наличии имеется одна линия и два генератора.


Схемы АВР на 3 ввода АВР-Б-3-1G. pdf


Схема АВР на три ввода с отложенным запуском. По сути, это разновидность предыдущей схемы, только в нее добавляется программируемый контроллер. Он позволяет откладывать запуск генератора на определенное время. Не секрет, что в начале работы выдаваемое генератором напряжение нестабильно. А отложенный запуск дает время генератору для выхода на рабочий режим.


Схема АВР на четыре ввода с каскадным запуском. Используется в ситуациях, когда резервом выступают несколько ДГУ с высокой мощностью. Одновременный их запуск может дать высокие пусковые токи и, соответственно, просадку напряжения. В результате не все генераторы смогут запуститься, да и на работу оборудования в целом это оказывает негативное влияние. Поэтому при наличии нескольких генераторов запуск их осуществляется последовательно, один за другим с интервалом по времени. Такой механизм запуска называется каскадным.

Автоматический ввод резерва (АВР): назначение, устройство, схемы


В работе любой энергосистемы возможны сбои, вызванные техногенными или природными факторами. Это может вызвать определенные неудобства в повседневной жизни. Но еще больше проблем возникает, когда нарушение подачи электропитания происходит в промышленной сфере. Любые длительные перерывы здесь влекут за собой материальные убытки, серьезные последствия в отношении сохранности техники, могут представлять угрозу безопасности жизни людей. Чтобы этого не допустить, энергосистему подключают к двум или сразу нескольким независимым источникам питания. А переход от одного источника к другому осуществляют в автоматическом режиме с помощью устройства АВР.


Что такое устройство АВР?


Система АВР — это оборудование для автоматического ввода резерва. Такое устройство при нарушении параметров тока в основной сети самостоятельно производит переключение нагрузки на резервный ввод. При этом в качестве резервного источника может выступать другая линия электропередач, бензиновый генератор или ДГУ, аккумулятор и др. В некоторых случая наличие резервного питания и системы его ввода является обязательным. К примеру, энергопотребители первой категории оснащаются двумя независимыми друг от друга источниками питания. Также существует первая особая категория, где потребители требуют наличия не менее трех взаимно резервирующих источников питания.


Назначение АВР и требования к нему.


Главное назначение устройства АВР заключается в обеспечении бесперебойного питания электроэнергией потребителей. Для этого система АВР должна отслеживать состояние основной линии. И при выявлении нарушений переходить на подачу электроэнергии потребителю от резервного ввода. При этом процесс восстановления электропитания должен происходить максимально быстро. Обязательным условием является однократность выполняемого действия. То есть не должно быть повторных срабатываний в случае одной и той же неисправности (неустраненные токи короткого замыкания и т.п.). Еще один важный момент — разрыв основной сети должен происходить до подключения резервной линии. обо всех изменениях устройство АВР должно информировать с помощью индикации параметров.


Принцип работы АВР.


Пользователь задает параметры рабочего напряжения. При любых отклонениях от заданных параметров автоматика дает команду на смену ввода. Таким отклонением от нормы может стать перенапряжение, падение напряжения, обрыв сети, перекос фаз или короткое замыкание. При этом устройство АВР проверяет выполнение целого ряда дополнительных условий. Во-первых, на защищаемом участке не должно быть неустраненных неисправностей. Иначе подключение резерва не имеет смысла и даже может представлять опасность. Во-вторых, основной ввод должен быть включен. Чтобы исключить ситуацию, когда не напряжение на основной линии пропало, а сам ввод был отключен намеренно. В-третьих, проверяется наличие напряжения на резервной линии. Ведь генератор мог и не запуститься или требуется время для его выхода на рабочую мощность.


Если все условия удовлетворяются, устройство АВР размыкает основной ввод. Только после этого подключается резервная линия. Далее принцип работы АВР может развиваться по двум сценариям. Если предполагается наличие двух равноценных вводов, то будет осуществляться питание от резерва. В противном случае произойдет возврат на основной ввод, когда параметры электрического тока на нем восстановятся.


Компоненты АВР.


С технической точки зрения устройство АВР состоит из логической и коммутационной части. Первая из них отвечает за принятие решений, а вторая выполняет механическую функцию, то есть осуществляет переключение на практике. Но задач у автоматики несколько, поэтому стоит рассмотреть компоненты АВР более детально. На каждом из вводов находятся измерительные органы. При этом измерительная часть имеет регулируемую уставку, чтобы можно было задавать верхнюю и нижнюю границу рабочего напряжения. В задачи измерительной части входит постоянный контроль того или иного ввода.


Что касается логического контроллера, то он тоже имеет регулировку выдержки срабатывания. К логической части также относится цепь однократности, которая представляет собой двухпозиционное реле. Еще один немаловажный элемент АВР — индикаторная (сигнальная) часть. Она реализуется на основе указательных реле. По сути, это важная составляющая защитной функции АВР, поскольку информирует обо всех изменениях и неисправностях в работе.


В отношении силовой части стоит сказать, что она может быть собрана на контакторах или автоматических выключателях. В любом случае силовая часть должна полностью исключать возможность одновременного включения обоих вводов. Это возможно только при использовании сразу двух типов блокировки — электронной и механической.


Типовые схемы АВР.


Пожалуй, самый сложный и наиболее ответственный момент в организации системы АВР — это выбор правильной схемы. Здесь все будет зависеть от конкретной задачи. Но все же есть типовые схемы, которые в первую очередь отличаются количеством вводов и тем, какой именно источник используется в качестве резервного питания.


Схема АВР на два ввода. Это самый простой вариант организации системы АВР. Реализуется на основе двух контакторов или автоматических выключателей. В трехфазной сети схема строится с использованием реле контроля фаз. Принцип действия АВР на два ввода максимально простой. В нормальном режиме электрический ток подается через первый ввод. В случае нарушений контакт на первом вводе разомкнется, а на втором замкнется. Затем происходит обратный процесс, когда напряжение на основном вводе снова появляется. Особенность данной схемы заключается в том, что всегда существует приоритет первого ввода.


Схемы АВР на 2 ввода АВР-Б-2-1(G).pdf


Схема АВР на два ввода с секционированием. Используется в ситуациях, когда питание потребителей распределено между двумя разными вводами. То есть первая секция питается от одного ввода, а вторая от другого. Особенность состоит в том, что оба ввода являются равнозначными. В схеме используются два автомата и секционный выключатель. Если на одном из вводов срабатывает автомат, секционный выключатель запитывает обесточенную секцию от другого ввода. С восстановлением нормальной работы каждая секция переходит на питание от своего ввода.


Схемы АВР на два ввода с секционированием АВР-Б-2-2С.pdf


Схема АВР на три ввода. Здесь логика работы состоит в том, что проблемы на основном вводе приводят к переключению на второй ввод. А если и он обесточен, то задействуется третий ввод. При этом реализовать такую схему АВР можно в двух вариантах. Все будет зависеть от того, что используется источниками питания. К примеру, это могут быть два равнозначных ввода и один резервный, если используются две независимые линии и генератор. Или же один основной ввод и два последовательных резерва, если в наличии имеется одна линия и два генератора.


Схемы АВР на 3 ввода АВР-Б-3-1G.pdf


Схема АВР на три ввода с отложенным запуском. По сути, это разновидность предыдущей схемы, только в нее добавляется программируемый контроллер. Он позволяет откладывать запуск генератора на определенное время. Не секрет, что в начале работы выдаваемое генератором напряжение нестабильно. А отложенный запуск дает время генератору для выхода на рабочий режим.


Схема АВР на четыре ввода с каскадным запуском. Используется в ситуациях, когда резервом выступают несколько ДГУ с высокой мощностью. Одновременный их запуск может дать высокие пусковые токи и, соответственно, просадку напряжения. В результате не все генераторы смогут запуститься, да и на работу оборудования в целом это оказывает негативное влияние. Поэтому при наличии нескольких генераторов запуск их осуществляется последовательно, один за другим с интервалом по времени. Такой механизм запуска называется каскадным.

АВР в электрике: применение и характеристики

Автоматический ввод резерва представляет собой устройство, ответственное за бесперебойную работу электросети. Оно позволяет автономно восстанавливать электропитание объекта путем присоединения запасного источника питания. Таким образом, он помогает предотвратить скачки электричества при аварийных ситуациях.

Перебои в подаче электрической энергии доставляют людям массу неудобств. Если говорить в промышленных масштабах, то длительная остановка электроснабжения может угрожать жизни и безопасности человека, повлечь за собой материальный урон, стать причиной серьезных исходов. Во избежание подобных случаев сети снабжают АВР.

Рассмотрим принцип работы изделия. Аппарат отслеживает наличие напряжения на каждой из фаз (при трехфазном питании), правильность их переключения, контролирует частоту переменного тока. При выходе этих параметров из установленных пределов главной цепи посредством регулировки реле происходит размыкание контактов контактора на основном входе и их замыкание на резервном.   

При использовании дизельных генераторов или аккумуляторных батарей одна из линий определяется, как приоритетная. Это означает, что при вводе резерва выключатель продолжает отслеживать наличие напряжения на главной линии, на которую он переключается при восстановлении исходных значений.

Из чего состоит АВР

Основными структурными элементами устройства являются:

  • контакторы ‒ исполнительные механизмы, осуществляющие перевод нагрузки с базисного электроснабжения на аварийное;
  • реле контроля фаз ‒ фиксирует значения электротока в сети;
  • контроллеры ‒ контролируют параметры при запуске генератора.

Как выглядит АВР

Приборы также оснащают микропроцессорным блоком управления и панелью индикации. Преимущественно схемы ввода резерва располагают на щитах или в шкафах (для крупных производственных объектов).

Аппараты, исходя от способа установки, изготавливают в двух видах: напольном и навесном. На лицевой части изделия расположены индикаторы напряжения, фазировки. Модель выбирают по значениям номинального тока.

Производители электроустановок предлагают покупателю готовые решения, но чаще всего собирают механизм по конкретным техническим заданиям заказчиков. Такой подход обеспечивает возможность каждому покупателю решать свои задачи.

Технические характеристики

Электроустановки используют в сетях однофазного и трехфазного переменного тока с напряжением 220, 380 В и частотой 50‒60 Гц. Время переключения составляет от 0,3 до 0,8 секунды. Эксплуатация возможна при температурных значениях наружного воздуха от -40 до +40⁰C в помещениях, не содержащих газы и пыль в предельных концентрациях.  

Схемы АВР срабатывают по всем причинам исчезновения электропитания. Они характеризуются быстродействием. Это означает, что включение в работу происходит за минимально короткое время (практически мгновенно) после отключения питания.

Для чего используют

Приспособления позволяют регулировать работу электросети, обеспечивая мгновенные переключения между двумя источниками питания. Вы спросите: зачем между ними переключаться?

  • Решение запитаться от обоих источников может привести к повышенным потерям электроэнергии в питающем трансформаторе.
  • При таком подключении токи коротких замыканий значительно выше.
  • Появляются проблемы с разработкой определенного рабочего режима.
  • В некоторых случаях нет возможности осуществления параллельного электропитания.

Перечисленные факторы являются своего рода основанием для применения автоматического ввода резерва в сетях.

Типы АВР и требования к ним

По приоритету ввода различают следующие установки:

  • односторонние ‒ здесь присутствует резервная и рабочая секция питающей сети;
  • двухсторонние ‒ отсутствует разделение, обе линии приоритетны.

Также изделия могут быть с возобновлением питания по нормальной схеме и без него. Во втором случае подразумевается полное погашение нерабочей электросети.

В первую очередь, аппараты используют для снабжения электрической энергией электропотребителей двух категорий. К первой относят объекты, нарушение снабжения которых может привести к человеческим жертвам и ущербу государственной безопасности. Ко второй относят электроприемники, отсутствие электричества у которых вызовет недоотпуск продукции, простои рабочих, нарушение жизнедеятельности большого количества граждан.

К основным требованиям системы относят: возможность мгновенного реагирования на отсутствие напряжения (за десятые доли секунды), однократность действия, наличие блокировки при коротком замыкании, надежность включения.

Для чего нужен автоматический ввод резерва и как работает АВР?

Что собой представляет система автоматического ввода резерва и как она работает. Схемы АВР, применяемые на сегодняшний день.

Даже современная система электроснабжения не всегда отличается абсолютной надёжностью. В случаях возникновения аварийных ситуаций без энергии могут остаться потребители, у которых длительный перерыв в электроснабжении может привести к большим материальным потерям, и даже к угрозе жизни людей. Поэтому как в быту, так и на производстве имеет смысл организовать питание от двух источников электроэнергии, с переводом питания от одного. Такая система называется автоматический ввод резерва, сокращённо АВР. Её работа заключается в полностью автоматическом подключении цепей электрооборудования потребителей от резервного источника питания в случае отключения основного. В этой статье мы подробно рассмотрим назначение и принцип работы АВР различных видов. Содержание:

Назначение АВР

Назначение данной системы в электрике схоже с организацией бесперебойного питания. Главная задача автоматического ввода резервного питания — это быстрое восстановление электроснабжения без участия в этом процессе человека. На больших подстанциях всегда имеется два ввода на две, разделённые секционным выключателем, секции распределительного устройства, работающие автономно друг от друга. Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) автоматическое подключение резервного питания и снабжение на 2 ввода является обязательной мерой обеспечения электричеством потребителей первой категории.

Простой пример необходимости данной системы можно привести относительно освещения какого-то важного охраняемого участка. То есть при отключении основного ввода система сама включит питание от резервного источника, при этом данный важный участок останется осветлен. Максимум что может возникнуть — это непродолжительное прекращение питания, которое визуально даже отследить тяжело. Это зависит от скорости срабатывания АВР, время включения резерва должно составлять порядка 0,3–0,8 секунд.

Как работает автоматический ввод резервного питания

Принцип действия АВР основан на контроле напряжения в цепи. Это может осуществляться с помощью любых реле напряжения либо цифровых логических блоков защиты. Однако принцип работы всё рано остаётся неизменным. Рассмотрим его на самом простом примере.

Это однолинейная схема, на которой видно, что контроль напряжения осуществляется контактором КМ. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, а соответственно её замыкающий контакт в цепи основного ввода тоже замкнут и размыкающий контакт в цепи резервного ввода разомкнут. Тем самым электроснабжение потребителя осуществляется от основной сети и светятся соответствующие лампы. В случае неисправности питания по линии L12 и снижения напряжения до величины, когда контактор КМ отключится, произойдёт размыкание замыкающего контакта в основной линии и одновременно с этим контакт в цепи резервного питания линии L22 перейдёт в замкнутое состояние, тем самым подав напряжение к потребителю от резервного источника. Обратная ситуация произойдёт при возобновлении основного электроснабжения по линии L12.

На видео ниже наглядно рассмотрен принцип работы АВР в сетях 6 кВ:

Требования к системе

Основными требованиями, предъявляемыми к системам АВР являются:

  • Быстродействие.
  • Надёжность включения.
  • Подача напряжения только если на участке нет короткого замыкания, то есть обязательно должна быть блокировка при КЗ.
  • Однократность срабатывания.
  • Возможность настройки порога включения резервного электроснабжения, чтобы она не срабатывала, например, при просадках напряжения вовремя запуска мощных электродвигателей.
  • Срабатывание только при условии, если на резервном вводе есть электроэнергия.

Естественно, что простейшая схема на контакторах не сможет реализовать все предъявляемые требования к системе АВР. Для этого в современной электронике применяются логические системы, подающие сигнал на включение резервного источника питания только при соблюдении всех правил и блокировок. Также для дополнительной надёжности даже применяется механическая блокировка.

Классификация АВР и варианты реализации

Осуществляться резервное питание и его автоматический ввод может от отдельного генератора, аккумуляторной батареи либо отдельной линии.

В свою очередь все системы АВР по своему действию делятся на:

  1. Односторонние. Одна секция или же ввод является рабочим (основным), а второй резервный. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.
  2. Двухсторонние. Когда существуют две раздельно питающиеся секции и соответственно две линии являются рабочими, и при отключении одной любой из них, другая является резервной.

Также АВР может быть с восстановлением питания по нормальной схеме и без него. Во втором случае происходит полное погашение нерабочей сети и даже при повторном возобновлении питания схема не будет работать как прежде по двум линиям.

Введение генератора вместо сетевого напряжения можно использовать в однофазной и трёхфазной сети, в зависимости от его модели. Однако для того чтобы этот процесс был полностью автоматизирован необходимо, чтобы генератор был оснащён стартером, а также понадобится специальный блок, состоящий из набора коммутационных устройств, включающих стартер только на время запуска и отключающих при возобновлении подачи сетевого напряжения, выглядит он вот так:

Такой блок для генератора совместим с любым типом двигателя и имеет три положения: «Стоп», «Включен, «Запуск». Правда, в зимнее время необходим прогрев двигателя внутреннего сгорания, но этот блок можно запрограммировать, учитывая и эту особенность. Крепится он на дин рейку в распределительном щитке.

На видео доходчиво объясняется схема, по которой можно сделать автоматический ввод резерва для генератора своими руками:

пускателя.

Пускатель включается в основную цепь, а при проблемах в сети его подвижная часть отпадает, тем самым его размыкающий блок-контакт, введённый в цепь аккумулятора, запускает систему автоматического электроснабжения. Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов.

Правда, перед тем как подключить модуль и приобрести его, нужно задуматься, имеется ли резервный источник питания с более надёжным электроснабжением. Так как нет смысла подключать его к одной и той же системе трёхфазной сети, то есть питающейся от одного трансформатора 6/0,4 кВ.

реле контроля фаз. Оно реагирует не только на понижение величины сетевого напряжения, но и на исчезновение хотя бы одной фазы, например, при обрыве воздушной линии ВЛ. Здесь уже обязательно выполнение всех требований, касающихся правильному вводу АВР, а иногда даже при системе с восстановлением устанавливается выдержка времени на возврат в исходную первоначальную конфигурацию.

Также важно отметить, что в высоковольтных сетях схема автоматики АВР реализуется на электромеханических реле старого образца или современных многофункциональных микропроцессорных терминалах защиты, которые выполняют несколько функций, в том числе и АВР.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

Теперь вы знаете, что такое автоматический ввод резерва, какие бывают схемы АВР и какой принцип работы у данной системы электроснабжения. Надеемся, предоставленная информация и видео уроки были для вас полезными!

Наверняка вы не знаете:

  • Для чего нужна автоматика повторного включения
  • Как установить дизельный генератор
  • Схема подключения солнечных батарей
  • Как подключить магнитный пускатель

Нравится0)Не нравится0)

Принцип работы авр

Что такое автоматический ввод резерва и как работает АВР?

Нельзя гарантировать бесперебойную работу энергосистемы, поскольку всегда существует вероятность воздействия на нее техногенных или природных внешних факторов. Именно поэтому токоприемники, относящиеся к первой и второй категории надежности, положено подключать к двум или более независимым источникам энергоснабжения. Для переключения нагрузок между основными и резервными питаниями используются системы АВР.

Что такое АВР и его назначение?

В подавляющем большинстве случаев такие системы относятся к электрощитовым вводно-коммутационным распредустройствам. Их основная цель — оперативное подключение нагрузки на резервный ввод, в случае возникновения проблем с энергоснабжением потребителя от основного источника питания. Чтобы обеспечить автоматическое переключение на работу в аварийном режиме, система должна отслеживать напряжение питающих вводов и ток нагрузки.

Типовой щит АВР

Расшифровка аббревиатуры АВР

Данное сокращение это первые буквы полного названия системы – Автоматический Ввод Резерва, как нельзя лучше объясняющее ее назначение. Иногда можно услышать расшифровку «Автоматическое Включение Резерва», такое определение не совсем корректное, поскольку под ним подразумевается запуск генератора в качестве резервного источника, что является частным случаем.

Классификация

Вне зависимости от исполнения, блоки, шкафы или АВР принято классифицировать по следующим характеристикам:

  • Количество резервных секций. На практике чаще всего встречаются АВР на два питающих ввода, но чтобы обеспечить высокую надежность электроснабжения, может быть задействовано и больше независимых линий.Шкаф АВР на три ввода
  • Тип сети. Большинство устройств предназначено для коммутации трехфазного питания, но встречаются и однофазные блоки АВР. Они применяются в бытовых сетях электроснабжения для запуска двигателя генератора.
  • Класс напряжения. Устройства могут быть предназначены для работы в цепях до 1000 или использоваться при коммутации высоковольтных линий.
  • Мощностью коммутируемой нагрузки.
  • Время срабатывания.

Требования к АВР

  • Обеспечение подачи питания потребителю электроэнергии от резервного ввода, если произошло непредвиденное прекращение работы основной линии.
  • Максимально быстрое восстановление электропитания.
  • Обязательная однократность действия. То есть, недопустимо несколько включений-отключений нагрузки из-за КЗ или по иным причинам.
  • Включение выключателя основного питания должно производиться автоматикой АВР до подачи резервного электропитания.
  • Система АВР должна контролировать цепь управления резервным оборудованием на предмет исправности.

Устройство АВР

Существует два основных типа исполнения, различающиеся приоритетом ввода:

  1. Одностороннее. В таких АВР один ввод играет роль рабочего, то есть используется, пока в линии не возникнут проблемы. Второй – является резервным, и подключается, когда в этом возникает необходимость.
  2. Двухстороннее. В этом случае нет разделения на рабочую и резервную секцию, поскольку оба ввода имеют одинаковый приоритет.

В первом случае большинство систем имеют функцию, позволяющую переключиться на рабочий режим питания, как только в главном вводе произойдет восстановление напряжения. Двухсторонние АВР в подобной функции не нуждаются, поскольку не имеет значения от какой линии запитывается нагрузка.

Принцип работы автоматического ввода резерва

Вне зависимости от варианта исполнения АВР в основу работы системы заложено отслеживание параметров сети. Для этой цели могут использоваться как реле контроля напряжения, так и микропроцессорные блоки управления, но принцип работы при этом остается неизменным. Рассмотрим его на примере самой простой схеме АВР для бесперебойного электроснабжения однофазного потребителя.

Рис. 4. Простая схема однофазной АВР

Обозначения:

  • N – Ноль.
  • A – Рабочая линия.
  • B – Резервное питание.
  • L – Лампа, играющая роль индикатора напряжения.
  • К1 – Катушка реле.
  • К1.1 – Контактная группа.

В штатном режиме работы напряжение подается на индикаторную лампу и катушку реле К1. В результате нормально-замкнутый и нормально-разомкнутый контакты меняют свое положение и на нагрузку подается питание с линии А (основной). Как только напряжение в на входе А пропадает, лампочка гаснет, катушка реле перестает насыщаться, и положение контактов возвращается в исходное (так, как показано на рисунке). Эти действия приводят к включению нагрузки в линию В.

Как только на основном вводе восстанавливается напряжение, реле К1 производит перекоммутацию на источник А. Исходя из принципа работы, данную схему можно отнести к одностороннему исполнению с наличием возвратной функции.

Представленная на рисунке 4 схема сильно упрощена, для лучшего понимания происходящих в ней процессов, не рекомендуем брать ее за основу для контроллера АВР.

Варианты схем для реализации АВР с описанием

Простые

Ниже представлен вариант схемы АВР, переключающей подачу электричества в дом с основной линии на генератор. В отличие от приведенного выше примера, здесь предусмотрена защита от короткого замыкания, а также электрическая и механическая блокировка, исключающая одновременную работу от двух вводов.

Схема АВР для дома

Обозначения:

  • AB1 и AB2 – двухполюсные автоматические выключатели на основном и резервном вводе.
  • К1 и К2 – катушки контакторов.
  • К3 – контактор в роли реле напряжения.
  • K1.1, K2.1 и K3.1 – нормально-замкнутые контакты контакторов.
  • К1.2, К2.2, К3.2 и К2.3 – нормально-разомкнутые контакты.

После переводов автоматов АВ1 и АВ2 алгоритм работы блока АВР будет следующим:

  1. Штатный режим (питание от основной линии). Катушка К3 насыщается и реле напряжения срабатывает, замыкая контакт К3.2 и размыкая К3.1. В результате напряжение поступает на катушку пускателя К2, что приводит к замыканию К2.2 и К2.3 и размыканию К2.1. Последний играет роль электрической блокировки, не допускающей подачи напряжения на катушку К1.
  2. Аварийный режим. Как только напряжение в главной линии исчезает или «падает» ниже допустимого предела, катушка К3 перестает насыщаться и контакты реле принимают исходную позицию (так, как показано на схеме). В результате на катушку К1 начинает поступать напряжение, что приводит к изменению положения контактов К1. 1 и К1.2. Первый играет роль электрической защиты, не допуская подачи напряжения на катушку К2, второй снимает блокировку подачи питания на нагрузку.
  3. Чтобы работала механическая блокировка (на схеме отображена в виде перевернутого треугольника) необходимо использовать реверсивный пускатель, где ее наличие предполагается конструкцией электромеханического прибора.

Теперь рассмотрим два варианта простых АВР для трехфазного напряжения. В одном из них энергоснабжение будет организовано по односторонней схеме, во втором применено двухстороннее исполнение.

Рисунок 6. Пример односторонней (В) и двухсторонней (А) реализации простого трехфазного АВР

Обозначения:

  • AB1 и AB2 – трехполюсные автоматы защиты;
  • МП1 и МП2 – магнитные пускатели;
  • РН – реле напряжения;
  • мп1.1 и мп2.1 – групповые нормально-разомкнутые контакты;
  • мп1. 2 и мп2.2 – нормально-замкнутые контакты;
  • рн1 и рн2 – контакты РН.

Рассмотрим схему «А», у которой два равноправных ввода. Чтобы не допустить одновременное подключение линий применяется принцип взаимной блокировки, реализованный на контакторах МП1 и МП2. От какой линии будет питаться нагрузка, определяется очередностью включения автоматов АВ1 и АВ2. Если первым включается АВ1, то срабатывает пускатель МП1, при этом разрывается контакт мп1.2, блокируя поступление напряжение на катушку МП2, а также замыкается контактная группа мп1.1, обеспечивающая подключение источника 1 к нагрузке.

При отключении источника 1 контакты пускателя ПМ1 возвращаются в исходное положение, что приводит в действие контактор ПМ2, блокирующий катушку первого пускателя и включающий подачу питания от источника 2. При этом нагрузка будет оставаться подключенной к этому вводу, даже если работоспособность источника 1 пришла в норму. Переключение источников можно делать в ручном режиме манипулируя выключателями АВ1 и АВ2.

В тех случаях, когда требуется одностороння реализация, применяется схема «В». Ее отличие заключается в том, что в цепь управления добавлено реле напряжения (РН), возвращающее подключение на основной источник 1, при восстановлении его работы. В этом случае размыкается контакт рн2, отключающий пускатель МП2 и замыкается рн1, позволяя включиться МП1.

Промышленные системы

Принцип работы промышленных систем энергообеспечения остается неизменным. Приведем в качестве примера схему типового шкафа АВР.

Схема типового промышленного шкафа АВР

Обозначения:

  • AB1, АВ2 – трехполюсные устройства защиты;
  • S1, S2 – выключатели для ручного режима;
  • КМ1, КМ2 – контакторы;
  • РКФ – реле контроля фаз;
  • L1, L2 – сигнальные лампы для индикации режима;
  • км1.1, км2.1 км1.2, км2.2 и ркф1 – нормально-разомкнутые контакты.
  • км1.3, км2.3 и ркф2 – нормально-замкнутые контакты.

Приведенная схема АВР практически идентична, той, что была представлена на рисунке 6 (А). Единственное отличие заключается в том, что в последнем случае используется специальное реле контролирующее состояние каждой фазы. Если «пропадет» одна из них или произойдет перекос напряжений, то реле переключит нагрузку на другую линию, и восстановит исходный режим при стабилизации основного источника.

АВР в высоковольтных цепях

В электрических сетях с классом напряжения более 1кВ реализация АВР более сложная, но принцип работы системы практически не меняется. Ниже в качестве примера приведен упрощенный вариант схемы понижающей ТП 110,0/10,0 киловольт.

Упрощенная схема ТП 110/10 кВ

Из приведенной схемы видно, в ней нет резервных трансформаторов. Это говорит о том, что каждая из шин (Ш1 и Ш2) подключена к своему питающему трансформатору (T1, T2), каждый из которых может на определенное время стать резервным, приняв на себя дополнительную нагрузку. В штатном режиме секционный выключатель СВ10 разомкнут. АВР контролирует работу ТП через ТН1 Ш и ТН2 Ш.

Когда перестает поступать питание на Ш1, АВР выполняет отключение выключателя В10Т1 и производит включение секционного выключателя СВ10. В результате такого действия обе секции работают от одного трансформатора. При восстановлении источника система ввод резерва перекоммутирует систему в исходное состояние.

Микропроцессорные бесконтакторные системы

Завершая тему нельзя не упомянуть о АВР с микропроцессорными блоками управления. В таких устройствах, как правило, используются полупроводниковые коммутаторы, которые более надежны, чем аппараты, выполняющие переключение с помощью контакторов.

Электронный блок АВР

Основные преимущества бесконтакторных АВР несложно перечислить:

  • Отсутствие механических контактов и всех связанных с ними проблем (залипание, пригорание и т.д.).
  • Отпадает необходимость в механической блокировке.
  • Более широкий диапазон управления параметрами срабатывания.

К числу недостатков следует отнести сложный ремонт электронных АВР. Самостоятельно реализовать схему устройства также не просто, для этого потребуются знания электротехники, электроники и программирования.

Принцип действия АВР основан на контроле тока в цепи.

Это может быть реализовано с помощью любых реле напряжения либо цифровых логических блоков защиты.

Но принцип работы всё равно остаётся таким же.

Пример:

Это однолинейная схема, на которой видно, что мониторинг наличия напряжения осуществляется контактором КМ. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, а её замыкающий контакт в цепи главного ввода тоже замкнут и размыкающий контакт в цепи запасного ввода разомкнут.

Как работает АВР на подстанциях

Схема работы:

Виды АВР

Большинство устройств должны быть жестко подключены к сетевой среде. Это открывает больше возможностей для электрических подрядчиков. Блоки, как правило, состоят из одно- или трехфазной системы электропитания, и все они требуют какой-то жесткой проводки системы к электрической инфраструктуре здания. Это станет хорошим рынком для оптимизации работы электрических подрядчиков. Дизельные генераторы могут храниться в помещении более безопасно и в течение более длительного периода времени без ухудшения качества. Если генератор работает на 50 % или более от его мощности, эффективность увеличивается. Агрегаты без аккумуляторных батарей работают непрерывно, что приводит к увеличению затрат на эксплуатацию за киловатт-час электроэнергии. Генератор должен находиться в диапазоне от 120 до 200 процентов от максимальной скорости зарядки аккумулятора от зарядного устройства до аккумулятора.

АВР однофазный с двумя контактами

Светодиодные АВР

Схема АВР на 3 ввода

АВР одностороннего или двухстороннего действия

Тиристорный АВР

Статический АВР

АВР с моторным приводом

Стоечный авр

Вакуумный АВР

Принципиальная электрическая схема АВР

Если агрегат имеет верхние клапаны и масляный фильтр, он может удвоить свою эффективность и работать 1500 часов (около шести месяцев по восемь часов в день). Некоторые системы превосходят структурные возможности большинства офисных зданий, и полная поддержка создает трудности при хранении, поэтому в коммерческом офисном здании может быть сложно установить дизельный генератор. Если компания ожидает значительного роста в течение следующих нескольких лет, необходимо изучить структуру здания, чтобы учесть этот рост и определить его потребности.

Скоростной, трёхфазный и дизельные агрегаты на 600 об / мин, которые потребляют меньше топлива, чем модели с более низкой скоростью вращения (1800 об / мин), работают дольше, потребляют меньше топлива и имеют четыре полюса вместо двух. Микропроцессорный центр управления контролирует постоянное напряжение в сети. Как только напряжение упадет ниже заданного значения, двигатель генератора запустится автоматически. Когда питание восстанавливается, генератор передает электроэнергию обратно в электроэнергию. Растет потребность в более надежных системах. Важно найти централизованную систему для подачи электроэнергии, когда в противном случае она становится недоступной. Все больше и больше людей находят способы оптимизировать эффективность в своих домах или офисах.

Схемы АВР

Если аварийное резервное копирование требуется в течение коротких периодов или только в выходные дни, может быть предпочтительным бензиновый или пропановый генератор. Все более популярная система – это тихоходный дизель-генератор мощностью 10 кВт промышленного класса, обеспечивающий круглосуточную работу.

При подключении к 275-галлонному резервуару для отопления дома он может работать без перерыва в течение полутора недель при полной нагрузке или трех недель при половинной нагрузке. Большинство генераторов настроены на подачу резервного источника бесперебойного питания сразу же после сбоя питания.

Наиболее распространенным источником энергии для жилых помещений является газ, пропан, природный газ или дизельный генератор. Дизельные агрегаты, которые стоят дороже, как правило, являются наиболее эффективными.

Схема АВР на контакторах

//www. youtube.com/embed/o-owXsvM4WA

Схема АВР для генератора с автозапуском

Схема АВР на пускателях

Схема ГРЩ с АВР

Схема ВРУ с АВР на 2 ввода

Схема АВР с реле контроля фаз

Однолинейная схема АВР

Схема АВР на автоматах с электроприводом

Особенности работы АВР частного дома

Наиболее распространен способ с двумя вводами, где первый из них имеет приоритет. При подключении к сети бытовые нагрузки большей частью работают на одной фазе. При ее пропадании не всегда удобно подключать генератор. Достаточно подключить другую линию в качестве резервной. При трехфазном вводе питание контролируется с помощью реле на каждой из фаз. При выходе напряжения за пределы нормы контактор фазы отключается, и дом питается от двух оставшихся фаз. Если из строя выходит еще одна линия, вся нагрузка перераспределяется на одну фазу.

Для небольшого коттеджа или дачи применяют ДГУ мощностью не более 10 кВт для щита, работающего на 25 кВт. Такого генератора вполне достаточно, чтобы обеспечить дом необходимым минимумом электричества на короткое время. При возникновении аварийной ситуации реле контроля напряжения переключает шину потребителя на резервное питание и подает сигнал на запуск ДГУ. При возобновлении основного питания реле переключается на него, после чего генератор останавливается.

Расширение функций АВР

Для управления автоматическими выключателями по выбранным алгоритмам применяются программируемые логические контроллеры (ПЛК). В них уже заложена программа АВР, которую только требуется настроить для реализации того или иного режима работы. Использование ПЛК, например, контроллера АС500, дает возможность упростить электрические схемы, хотя на первый взгляд устройство кажется сложным. Управление АВР можно расположить на дверце щита в виде набора переключателей, кнопок и индикации.

В типовом решении уже предусмотрено программное обеспечение. Оно устанавливается в ПЛК.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

устройство, варианты схем и принцип работы

Содержание статьи:

Системы АВР применяют для бесперебойного электроснабжения частных домов, предприятий, других объектов. Автоматическое включение резерва повышает уровень безопасности, предотвращает материальные потери. В некоторых ситуациях исключает угрозы жизни и здоровью людей. Для корректного выбора компонентов необходимо ознакомиться с принципами действия специализированного оборудования.

Что такое устройство АВР

АВР автоматически включает резервный источник питания в аварийной ситуации

Сохранение рабочего состояния источника питания обеспечивается с применением особых инженерных решений. При возникновении аварийной ситуации автоматика подключает генератор. Необходимые действия выполняются без тщательного контроля и вмешательства со стороны пользователя.

Основные функциональные компоненты типовой системы АВР:

  • контрольные приборы фиксируют изменения электрических параметров сети питания;
  • при регистрации разрыва цепи (КЗ) или отклонения от установленного порогового уровня автоматика отключает поврежденный участок;
  • устройство сигнализации сообщает о нарушении рабочего режима;
  • контактная группа подключает дежурный источник питания.

Далее проводят необходимые мероприятия для восстановления штатной системы. Аббревиатура (АВР) расшифровывается как «Автоматический Ввод Резерва». Кроме дежурного генератора используют переключение на работоспособную сеть или блок аккумуляторных батарей.

Назначение АВР

Функциональность системы основана на принципах обеспечения бесперебойной работы источника питания. Автоматизация основных процессов подразумевает исключение действий обслуживающего и эксплуатационного персонала. Профессиональные требования к оборудованию изложены в правилах ПУЭ. В частности, для подключения потребителей 1-й категории применяется схема АВР на 2 ввода с секционником на автоматах.

Дублирование распределительных устройств и других важнейших элементов обеспечивают высокий уровень надежности. Такие блоки рассчитаны на автономную работу. В ходе создания конструкторской документации исключают взаимное влияние для предотвращения ошибочных действий автомата АВР.      

Необходимость применения таких систем поясняет пример хорошего оснащения частного загородного дома. Как правило, в таких объектах устанавливают локальную систему отопления. Управление современного газового котла обеспечивает электроника. Для принудительной циркуляции теплоносителя по контурам применяют насосы. Отключение этих компонентов при сильном морозе провоцирует разрушение труб и радиаторов.

Ремонтно-восстановительные работы намного дороже по сравнению с автозапуском специального генератора. Наличие дежурного источника питания пригодится при авариях в сетях электроснабжения. Если подключение напряжения выполняется достаточно быстро, пользователи не будут испытывать дискомфорт.

Принцип работы

Для изучения рабочих алгоритмов можно использовать пример сборки на простой элементной базе.

  • Постоянный контроль электрических параметров основной линии обеспечивает контактор.
  • Переменный ток через выключатель по замкнутой цепи поступает в локальную сеть к потребителям.
  • Если напряжение пропадет, индукционная катушка не сможет удерживать шток.
  • Пружина переместит через привод для замыкания контактную группу резервного ввода.
  • Одновременно отключается основной автомат.
  • При появлении напряжения в рабочей линии действия выполняются в обратном порядке.

Лампочки в соответствующих цепях сигнализируют о запуске определенных режимов.

Требования к системе

Функциональность представленной схемы органичена. Если неполадки в основной линии сопровождаются коротким замыканием, повторное включение провоцирует повреждение нагрузки. Определенное влияние оказывают реактивные характеристики электродвигателей. При подключении станка или мощного вентилятора падение напряжения способно вызвать ложное срабатывание системы защиты.

Отдельно следует рассмотреть скорость подключения запасного источника. При значительных временных интервалах в некоторых подключенных устройствах срабатывают локальные схемы защиты. Подобные ситуации сопровождаются сбоями в работе. Они провоцируют поломки, ускоренный износ приводов.

Чтобы устранить недостатки применяют логические схемы управления, созданные на основе электронных блоков со специализированным программным обеспечением. Некоторые компоненты оснащают механическими узлами блокировки. Такие элементы сохраняют работоспособность при полном отключении основного и аварийного питания.

Основные требования к АВР современного уровня:

  • надежность подключения запасного источника питания (ИП) при пиковых нагрузках и значительных изменениях рабочих параметров сети;
  • достаточное быстродействие для исключения повреждения потребителей электроэнергии;
  • регулируемая настройка пороговых уровней включения системы защиты;
  • блокировка подсоединения к цепи с КЗ и параллельного подключения двух вводов;
  • однократное срабатывание;
  • автоматизированная проверка функционального состояния резервного ИП.

Плавное переключение обеспечивают с помощью добавления в схему трансформаторов.

Выбор автоматики

Блок АВР ПромЭнерго

Промышленное оборудование и технику профессиональной категории оснащают автоматикой в стандартной комплектации. Как минимум, предлагают в составе ящик с набором контакторов для воспроизведения защитного алгоритма. В зоне доступности размещают аварийную кнопку. При необходимости рукой установку отключают одним быстрым движением.

Специализированный щит АВР можно приобрести в собранном состоянии либо создать функциональный аналог самостоятельно. При выборе готового изделия следует обратить внимание на репутацию производителя. Пригодится предварительное изучение отзывов покупателей и мнения опытных экспертов.

В нижнем ценовом диапазоне представлены изделия сомнительного происхождения. Если АВР однофазный стоит до 1500-2000 р., вряд ли можно рассчитывать на длительный срок службы и высокую надежность. Подделки отличаются плохой сборкой, низким качеством контактных групп. Достаточно часто в подобных моделях используют маломощные электронные ключи, которые не приспособлены к броскам напряжения и нагрузкам с выраженными индуктивными характеристиками.

От 4 000 до 8 000 р. можно найти качественные АВР малоизвестных торговых марок. В надежных комплектах оборудования применяют электромеханические функциональные компоненты.

В диапазоне от 20 000 р. и выше представлена продукция ответственных производителей. На эти изделия предоставляют официальные гарантийные обязательства. Быстродействие и другие важные параметры контролируют в каждой отдельной товарной партии.

Автоматика без контроллера

Расшифровка обозначения подчеркивает главную особенность оборудования данной категории. «Автоматический» способ подключения резерва современного уровня подразумевает не только отсутствие вмешательства со стороны пользователей. Электронный контроллер обеспечивает оперативную проверку состояния питающей и резервной сети. Он блокирует выполнение ошибочных операций, препятствует возникновению потенциально опасных ситуаций. При выборе АВР следует проверить наличие в комплекте этого полезного компонента.

АВР в сетях 0,4 кВ

Для коммутации цепей питания в сетях со сравнительно небольшим напряжением (0,4 кВ) применяют серийные контакторы с магнитным приводом. Также используют пускатели в комплекте с АВ. Компоненты схемы подбирают с учетом токовых нагрузок (потребляемой мощности).

В типовые щиты АВР на 2 ввода устанавливают приборы учета электроэнергии, устройства защиты от импульсных бросков напряжения, реле с функцией задержки для создания дополнительного временного интервала перед подключением нагрузки.

Классификация АВР и варианты реализации

Применяют следующие схемы организации рабочих алгоритмов:

  • Односторонняя подразумевает подключение резервного ввода при необходимости. Например, для временного питания от АКБ.
  • В двустороннем исполнении обе секции равнозначны. Такое решение применяют, если возможно переключение на резервную сеть с аналогичными параметрами.

Отдельно определяют логику восстановительного процесса. Используют:

  • последующее автоматизированное подключение к основной линии;
  • переход на резервное питание с изменением режима в ручном управлении.

Особенности работы с бытовыми генераторами

Популярность такого решения обусловлена простотой выбора техники необходимой мощности. В соответствующем сегменте рынка предлагают генераторы с приводом от бензиновых (дизельных, газовых) моторов для подключения к одно- и трехфазным сетям. Они рассчитаны на длительную непрерывную эксплуатацию без тщательного контроля. Автономность фактически зависит лишь от запаса топлива.

Для запуска силового агрегата секционный шкаф автоматики комплектуют специализированным блоком управления. Он подает питание на стартер по установленному алгоритму. В частности, можно настроить программу на предварительный прогрев дизельного двигателя в зимних условиях.

АВР на аккумуляторах

Такие источники резервного питания подают в линию постоянный ток. Для преобразования в синусоиду определенной амплитуды (220 или 380 V) применяют инвертор. Следует понимать ограниченную автономность такого варианта. Однако параллельным подключением нескольких АКБ можно обеспечить необходимый временной интервал. Перспективное направление – литий-ионные накопители энергии. Они превосходят свинцово-кислотные аналоги по главным техническим характеристикам. Высокая цена ограничивает широкое применение. Однако по мере увеличения спроса и расширения производства производители начинают предлагать качественные изделия по приемлемой стоимости.

Подключение АКБ проще по сравнению с генератором. В этом варианте АВР можно собрать по стандартной схеме без специального блока управления запуском двигателя.

Применение логического контроллера

Такие блоки применяют для точной настройки алгоритма рабочих операций. Специальными регуляторами устанавливают допустимый процент отклонения напряжения от номинала, временные интервалы, другие параметры. Цепи управляющих сигналов подсоединяют к устройствам коммутации.

Организация АВР в высоковольтных цепях

Чтобы упростить контроль рабочих параметров сети применяют понижающий трансформатор. Определенным количеством витков уменьшают напряжение с 1000 до 100 V. Если в цепь управления добавить реле контроля фаз, подключение резерва выполняется при обрыве хотя бы одной линии.

Схемы подключения

Оптимальный вариант выбирают с учетом:

  • рабочих параметров сети питания;
  • типа нагрузок;
  • особых требований по скорости ввода резерва и другим параметрам.

Для однофазных сетей при подключении частного дома или небольшого коммерческого объекта можно применить простейший вариант на модульных контакторах с двухполюсным АВ. Схему АВР с реле контроля фаз на два ввода используют при подключении мощных нагрузок. В соответствующем исполнении кроме уровня напряжения контролируют искажения синусоиды, корректность фазировки. Если предполагается работа с несколькими источниками (больше двух), создают систему с необходимым количеством вводов.

Что такое микроконтроллер AVR?

Микроконтроллер AVR — это тип устройства, производимого Atmel, которое имеет особые преимущества по сравнению с другими распространенными микросхемами, но сначала что такое микроконтроллер?

Самый простой способ подумать об этом — сравнить микроконтроллер с вашим ПК, в котором есть материнская плата. На этой материнской плате находится микропроцессор (чипы Intel, AMD), который обеспечивает интеллект, память RAM и EEPROM и интерфейсы для остальной системы, например последовательные порты (в настоящее время в основном порты USB), дисководы и интерфейсы дисплея.

Микроконтроллер имеет все или большинство из этих функций, встроенных в один чип, поэтому ему не нужна материнская плата, и многие компоненты, например светодиоды, могут быть подключены непосредственно к AVR. Если вы пробовали это с микропроцессором, бах!

Микронтроллеры

AVR выпускаются в разных корпусах, некоторые из которых предназначены для монтажа в сквозное отверстие, а некоторые — для поверхностного монтажа. Доступны AVR с 8-контактными или 100-контактными контактами, хотя все, что имеет 64-контактный разъем или больше, можно монтировать только на поверхность. Большинство людей начинают с 28-контактного чипа DIL (Dual In Line), такого как ATmega328 или 40-контактный ATmega16 или ATmega32.

Микропроцессоры ПК

всегда как минимум 32-битные, а теперь обычно 64-битные. Это означает, что они могут обрабатывать данные 32-битными или 64-битными порциями, поскольку они подключены к шинам данных такой ширины. AVR намного проще и обрабатывает данные в 8-битных фрагментах, поскольку его шина данных имеет ширину 8-бит, хотя теперь есть AVR32 с 32-битной шиной и семейство ATxmega с 16-битной шиной данных.

На ПК установлена ​​операционная система (Windows или Linux), на которой выполняются программы, такие как Word, Internet Explorer или Chrome, которые выполняют определенные функции.8-битный микроконтроллер, такой как AVR, обычно не имеет операционной системы, хотя при необходимости он может запускать простую, а вместо этого просто выполняет одну программу.

Точно так же, как ваш компьютер был бы бесполезен, если бы вы не устанавливали никаких программ, AVR должен иметь установленную программу для любого использования. Эта программа хранится во встроенной памяти AVR, а не на внешнем диске, таком как ПК. Загрузка этой программы в AVR выполняется с помощью программатора AVR, обычно, когда AVR находится в цепи или системе, следовательно, AVR ISP или AVR In System Programmer.

AVR ISP для программирования микроконтроллеров AVR

Так что же такое программа? Программа — это серия инструкций, каждая из которых очень проста, для извлечения данных и управления ими. В большинстве приложений, в которых вы будете использовать AVR, например, в контроллере стиральной машины, это означает считывание входов, проверку их состояния и соответствующее включение выходов. Иногда вам может потребоваться изменить или обработать данные или передать их на другое устройство, такое как ЖК-дисплей или последовательный порт.

Для выполнения этих основных задач используется серия простых двоичных инструкций, каждая из которых имеет эквивалентную инструкцию на языке ассемблера, понятную людям. Самый простой способ написать программу для AVR — использовать язык ассемблера (хотя вы можете писать двоичные числа, если хотите быть педантичным).

Использование языка ассемблера позволяет гораздо больше узнать о работе AVR и о том, как он устроен. Он также производит очень маленький и быстрый код.Недостатком является то, что вы, как программист, должны делать все, включая управление памятью и структуру программы, что может оказаться очень утомительным.

Чтобы избежать этого, для написания программ для AVR все чаще используются языки высокого уровня, в частности C, но также базовые и производные Java. Высокий уровень означает, что каждую строку кода C (или Basic или Java) можно преобразовать во многие строки языка ассемблера.

Компилятор также занимается структурой программы и управлением памятью, так что это намного проще.Часто используемые процедуры, такие как задержки или математические вычисления, также можно хранить в библиотеках и очень легко использовать повторно. Компилятор C также имеет дело с большими числами, которые занимают больше байта (8 бит).

На мой взгляд, написание программ AVR на C похоже на вождение автомобиля. Да, вы можете сделать это очень легко, но если что-то пойдет не так, вы не знаете, как это исправить, и вы не можете справиться с такими сложными ситуациями, как обледенелые дороги. Начав с языка ассемблера и написав несколько простых программ, вы сможете понять, что происходит «под капотом», чтобы вы знали, как это работает, и могли извлечь из этого максимальную пользу.Затем обязательно переключитесь на C, но, по крайней мере, вы знаете, как микроконтроллер AVR сочетается друг с другом и его ограничения.

Изучение микроконтроллеров AVR

Что означает AVR?

AVR

Автоматическое регулирование напряжения

Академия и наука »Электроника

Оцените:
AVR

Автоматический регулятор напряжения

Вычислительная техника» Аппаратное обеспечение — и больше…

Оцените:
AVR

Замена аортального клапана

Медицина »Физиология и многое другое …

Оцените:
AVR

Аудио-видеоресивер

Академия и наука »Электроника

Оцените:
AVR

Автоматический голосовой ответ

Вычислительная техника »Телеком

Оцените:
AVR

Среднее количество пассажиров автомобиля

Государственное управление» Транспорт

Оцените:
AVR

Автоматический Volu me Признание

Вычисления »Общие вычисления

Оцените его:
AVR

Advanced Virtual Risc

Вычисления» Общие вычисления

Оцените:
AVR

Аудиовизуальный ресивер

Разное »Несекретный

Оцените:
AVR

Австралийские региональные записи

»Австралийский

Оцените:
AVR

Annapolis Valley Radio

Сообщество» Новости и СМИ

Оцените:
А VR

Железнодорожная компания Аллегейни-Вэлли

Региональные »Железные дороги

Оценить:
AVR

Разрешение видео Avid

Разное»

Оцените:
AVR

Подкисление Улетучивание Ренейтрализация

Академия и наука »Химия

Оцените:

3 AVR2 Рекламодатель Посещаемость

Интернет

Оценить:
AVR

Аудио Визуальный формат файла исследования Звуковой файл

Вычисления »Расширения файлов

900 00 Какой микроконтроллер выбрать для вашего приложения

Когда дело доходит до выбора микроконтроллера, это действительно запутанная задача, поскольку на рынке доступны различные микроконтроллеры с такими же характеристиками.Таким образом, каждый параметр становится важным, когда дело доходит до выбора микроконтроллера. Здесь мы сравниваем два наиболее часто используемых микроконтроллера — микроконтроллер PIC и микроконтроллер AVR. Здесь они сравниваются на разных уровнях, что будет полезно при выборе микроконтроллера для вашего проекта.

Начать с требований проекта

Соберите всю информацию о вашем проекте для начала, прежде чем начинать выбирать какой-либо микроконтроллер.Очень важно собрать как можно больше информации, так как это сыграет важную роль при выборе правильного микроконтроллера.

  • Соберите информацию о проекте, такую ​​как Размер проекта
  • Количество используемых периферийных устройств и датчиков
  • Требования к питанию
  • Бюджет проекта
  • Требования к интерфейсам (например, USB, SPI, I2C, UART и т. Д.),
  • Сделайте базовую блок-схему оборудования,)
  • Перечислите необходимое количество GPIO
  • Аналогово-цифровые входы (АЦП)
  • ШИМ
  • Выберите нужную архитектуру i.е. (8 бит, 16 бит, 32 бит)
  • Распознать требования к памяти проекта (RAM, Flash и т. Д.)

Посмотрите на избранные параметры

Когда вся информация собрана, самое время выбрать микроконтроллер. В этой статье два конкурирующих микроконтроллера PIC и AVR будут сравниваться по множеству параметров. В зависимости от потребности проекта сравнить эти два параметра, посмотрите на следующие параметры, например,

  • Частота: Скорость, с которой микроконтроллер будет работать
  • Количество контактов ввода / вывода: Требуемые порты и контакты
  • RAM : Все переменные и массивы, объявленные (DATA) в большинстве MCU
  • Флэш-память: Любой код, который вы напишете, попадет сюда после компиляции
  • Расширенные интерфейсы: Расширенные интерфейсы, такие как USB, CAN и Ethernet.
  • Рабочее напряжение: Рабочее напряжение MCU, такое как 5 В, 3,3 В или низкое напряжение.
  • Целевые разъемы: Разъемы для упрощения схемы и размера.

Большинство параметров одинаковы как для PIC, так и для AVR, но есть некоторые параметры, которые, несомненно, отличаются при сравнении.

Рабочее напряжение

Благодаря большему количеству продуктов с батарейным питанием, PIC и AVR удалось улучшить работу с низким напряжением. AVR более известны работой при низком напряжении, чем более старая серия PIC , такая как PIC16F и PIC18F, потому что в этих сериях PIC использовался метод стирания микросхемы, для работы которого требуется не менее 4,5 В, а программаторы PIC ниже 4,5 В должны использовать строковые алгоритм стирания, который не может стереть заблокированное устройство. Однако это не относится к AVR.

AVR улучшил и выпустил последние P (пикомощные) варианты, такие как ATmega328P, которые чрезвычайно маломощны. Кроме того, текущий ATtiny1634 улучшен и поставляется с режимами сна, чтобы снизить энергопотребление при отключении питания, что очень полезно для устройств с батарейным питанием.

Вывод состоит в том, что АРН ранее были ориентированы на работу с низким напряжением, но теперь PIC была преобразована для работы с низким напряжением и выпустила некоторые продукты на базе picPower.

Целевые соединители

Целевые соединители очень важны при проектировании и разработке. В AVR определены 6- и 10-канальные интерфейсы ISP, что упрощает использование, в то время как у PIC его нет, поэтому программаторы PIC поставляются с подвесными выводами или разъемами RJ11, которые сложно вставить в схему.

Вывод заключается в том, что AVR упростил схему проектирования и разработки с целевыми разъемами, тогда как PIC все еще необходимо исправить это.

Расширенные интерфейсы

Что касается расширенных интерфейсов, то PIC, безусловно, является вариантом, поскольку он имеет расширенные функции, такие как USB, CAN и Ethernet, чего нет в AVR. Однако можно использовать внешние микросхемы, такие как FTDI USB для последовательных микросхем, контроллеры Microchip Ethernet или микросхемы Philips CAN.

Вывод: PIC наверняка имеет более продвинутые интерфейсы , чем AVR.

Среда разработки

Помимо этого, существуют важные особенности, которые отличают оба микроконтроллера друг от друга. Простота среды разработки очень важна. Ниже приведены некоторые важные параметры, которые объясняют простоту среды разработки:

  • IDE разработки
  • Компиляторы C
  • Сборщики

IDE разработки:

И PIC, и AVR поставляются со своими собственными IDE разработки .Разработка PIC выполняется на MPLAB X , который, как известно, является стабильной и простой IDE по сравнению с AVR Atmel Studio7 , который имеет большой размер 750 МБ и немного неуклюж с большим количеством дополнительных функций, что делает его трудным и сложным для новички-любители электроники.

PIC может быть запрограммирован с помощью микрочипов PicKit3 и MPLAB X . AVR программируется с помощью таких инструментов, как JTAGICE и AtmelStudio7. Однако пользователи переходят на более старые версии AVR Studio, такие как 4.18 с пакетом обновления 3, так как он работает намного быстрее и имеет базовые функции для разработки.

Вывод таков, что PIC MPLAB X немного быстрее и удобнее, чем AtmelStudio7 .

C Составители:

И PIC, и AVR поставляются с компиляторами XC8 и WINAVR C соответственно. PIC выкупила Hi-tech и выпустила собственный компилятор XC8. Это полностью интегрировано в MPLAB X и хорошо работает. Но WINAVR — это ANSI C, основанный на компиляторе GCC, который упрощает перенос кода и использование стандартных библиотек.Бесплатная ограниченная версия IAR C Compiler объемом 4 КБ дает представление о профессиональных компиляторах, которые стоят дорого. Поскольку AVR изначально был разработан для C, вывод кода небольшой и быстрый.

У PIC есть много функций, которые делают его лучше по сравнению с AVR, но его код становится больше из-за структуры PIC. Платная версия доступна с дополнительной оптимизацией, однако бесплатная версия не оптимизирована.

Напрашивается вывод, что WINAVR лучше и быстрее с точки зрения компиляторов, чем PIC XC8.

Сборщики:

Благодаря трем 16-битным регистрам-указателям, которые упрощают адресацию и операции со словами, язык ассемблера AVR очень прост с большим количеством инструкций и возможностью использовать все 32 регистра в качестве аккумулятора. Принимая во внимание, что ассемблер PIC не так хорош со всем, что вынуждено работать через аккумулятор, вынуждает постоянно использовать переключение банка для доступа ко всем регистрам специальных функций. Хотя MPLAB включает макросы для упрощения переключения банков, это утомительно и требует много времени.

Также отсутствие инструкций перехода, просто пропустить и GOTO, что приводит к запутанным структурам и немного запутанному коду. В серии PIC есть несколько серий микроконтроллеров, которые намного быстрее, но опять же ограничены одним аккумулятором.

Вывод состоит в том, что, хотя некоторые из микроконтроллеров PIC быстрее, но с AVR лучше работать с точки зрения ассемблеров.

Цена и наличие

Если говорить о цене, то и PIC, и AVR очень похожи .Оба доступны в основном по одинаковой цене. Что касается доступности, то PIC удалось доставить продукты в оговоренные сроки по сравнению с AVR, поскольку Microchip всегда придерживалась политики коротких сроков поставки. Компания Atmel пережила трудные времена, поскольку широкий ассортимент продукции означает, что AVR — небольшая часть их бизнеса, поэтому другие рынки могут иметь приоритет над AVR для производственных мощностей. Поэтому рекомендуется использовать PIC с точки зрения графиков поставок, тогда как AVR может иметь решающее значение для производства. Детали микрочипов обычно более доступны, особенно в небольших количествах.

Другие функции

И PIC, и AVR доступны в различных пакетах. PIC выпускает больше версий, чем AVR. У этого развертывания версии могут быть свои плюсы и минусы в зависимости от приложений, например, большее количество версий создает путаницу при выборе подходящей модели, но в то же время обеспечивает большую гибкость. Последние версии PIC и AVR очень маломощны и работают в различных диапазонах напряжения. Часы и таймеры PIC более точны, но с точки зрения скорости PIC и AVR очень похожи на .

Atmel Studio 7 добавила производственные файлы ELF, которые включают данные EEPROM, Flash и предохранители в одном файле. В то время как AVR интегрировал данные предохранителя в свой шестнадцатеричный формат файла, поэтому предохранитель может быть установлен в коде. Это позволяет PIC упростить перенос проекта в производство.

Заключение

PIC и AVR — отличные недорогие устройства, которые используются не только в промышленности, но и являются популярным выбором среди студентов и любителей.Оба широко используются и имеют хорошие сети (форумы, примеры кода) с активным присутствием в сети. Оба имеют хороший охват сообщества и поддержку, и оба доступны в широких размерах и форм-факторе с периферийными устройствами, независимыми от ядра. Microchip взял на себя Atmel и теперь занимается как AVR, так и PIC. В конце концов, понятно, что изучение микроконтроллера похоже на изучение языков программирования, поскольку изучение другого будет намного проще, если вы выучите один.

Само собой разумеется, что кто бы ни победил, но почти во всех отраслях техники нет такого слова, как «лучший», тогда как «наиболее подходящий для применения» — это хорошо подходящая фраза.Все зависит от требований к конкретному продукту, метода разработки и производственного процесса. Таким образом, в зависимости от проекта, можно выбрать подходящий микроконтроллер из PIC и AVR.

AVR® USART Введение — Справка разработчика

Переключить навигацию

  • Инструменты разработки
    • Какие инструменты мне нужны?
    • Программные инструменты
      • Начни здесь
      • MPLAB® X IDE
        • Начни здесь
        • Установка
        • Введение в среду разработки MPLAB X
        • Переход на MPLAB X IDE
          • Переход с MPLAB IDE v8
          • Переход с Atmel Studio
        • Конфигурация
        • Плагины
        • Пользовательский интерфейс
        • Проектов
        • Файлы
        • Редактор
          • Редактор
          • Интерфейс и ярлыки
          • Основные задачи
          • Внешний вид
          • Динамическая обратная связь
          • Навигация
          • Поиск, замена и рефакторинг
          • Инструменты повышения производительности
            • Инструменты повышения производительности
            • Автоматическое форматирование кода
            • Список задач
            • Сравнение файлов (разница)
            • Создать документацию
        • Управление окнами
        • Сочетания клавиш
        • Отладка
        • Контроль версий
        • Автоматика
          • Язык управления стимулами (SCL)
          • Отладчик командной строки (MDB)
          • Создание сценариев IDE с помощью Groovy
        • Устранение неполадок
        • Работа вне MPLAB X IDE
        • Другие ресурсы
      • Улучшенная версия MPLAB Xpress
      • MPLAB Xpress
      • MPLAB IPE
      • Программирование на C
      • Компиляторы MPLAB® XC
        • Начни здесь
        • Компилятор MPLAB® XC8
        • Компилятор MPLAB XC16
        • Компилятор MPLAB XC32
        • Компилятор MPLAB XC32 ++
        • Кодовое покрытие MPLAB
      • Компилятор IAR C / C ++
      • Конфигуратор кода MPLAB (MCC)
      • MPLAB Harmony v2
      • MPLAB Harmony v3
      • Среда разработки Atmel® Studio
      • Atmel START (ASF4)
      • Advanced Software Framework v3 (ASF3)
        • Начни здесь
        • ASF3 Учебники
          • ASF Audio Sine Tone Учебное пособие
          • Интерфейс ЖК-дисплея с SAM L22 MCU Учебное пособие
      • Блоки устройств MPLAB® для Simulink®
      • Утилиты
      • Инструменты проектирования FPGA
      • Аналоговый симулятор MPLAB® Mindi ™
    • Аппаратные средства

В чем разница между электронными и электрическими устройствами?

  1. Образование
  2. Наука
  3. Электроника
  4. В чем разница между электронными и электрическими устройствами?

Дуг Лоу

Когда в 1883 году была изобретена электроника, электрические устройства существовали уже как минимум 100 лет.Например:

  • Первые электрические батареи были изобретены человеком по имени Алессандро Вольта в 1800 году. Вклад Вольта настолько важен, что вольта были названы в его честь. (Есть некоторые археологические свидетельства того, что древняя Парфянская империя, возможно, изобрела электрическую батарею во втором веке до нашей эры, но если это так, то мы не знаем, для чего они использовали свои батареи, и их изобретение было забыто на 2000 лет.)

  • Электрический телеграф был изобретен в 1830-х годах и популяризирован в Америке Сэмюэлем Морсом, который изобрел знаменитую азбуку Морзе, используемую для кодирования алфавита и цифр в серии коротких и длинных щелчков, которые можно было передавать по телеграфу.В 1866 году через Атлантический океан был проложен телеграфный кабель, обеспечивающий мгновенную связь между Соединенными Штатами и Европой.

Все эти устройства, а также многие другие распространенные устройства, которые до сих пор используются, например, лампочки, пылесосы и тостеры, известны как электрические устройства . Так в чем же разница между электрическими устройствами и электронными устройствами ?

Ответ заключается в том, как устройства манипулируют электричеством для выполнения своей работы.Электрические устройства берут энергию электрического тока и простыми способами преобразуют ее в другую форму энергии — скорее всего, свет, тепло или движение. Нагревательные элементы тостера превращают электрическую энергию в тепло, чтобы вы могли сжечь тост. А двигатель вашего пылесоса превращает электрическую энергию в движение, которое приводит в действие насос, который высасывает подгоревшие крошки из вашего ковра.

Напротив, электронные устройства делают гораздо больше. Вместо того, чтобы просто преобразовывать электрическую энергию в тепло, свет или движение, электронные устройства предназначены для управления самим электрическим током, чтобы заставить его делать интересные и полезные вещи.

Это самое первое электронное устройство, изобретенное в 1883 году Томасом Эдисоном, манипулировало электрическим током, проходящим через лампочку, таким образом, что позволило Эдисону создать устройство, которое могло бы контролировать напряжение, подаваемое на электрическую цепь, и автоматически увеличивать или уменьшать напряжение, если оно стал слишком низким или слишком высоким.

Одно из самых распространенных действий электронных устройств — это управление электрическим током таким образом, чтобы добавить к нему значимую информацию.Например, аудиоэлектронные устройства добавляют звуковую информацию к электрическому току, чтобы вы могли слушать музыку или разговаривать по мобильному телефону. А видеоустройства добавляют изображения к электрическому току, поэтому вы можете смотреть отличные фильмы, пока не выучите каждую строчку наизусть.

Имейте в виду, что различия между электрическими и электронными устройствами немного размыты. То, что раньше было простыми электрическими устройствами, теперь часто включает в себя некоторые электронные компоненты. Например, в вашем тостере может быть электронный термостат, который пытается поддерживать температуру, необходимую для приготовления идеальных тостов.

И даже в самых сложных электронных устройствах есть простые электрические компоненты. Например, хотя пульт дистанционного управления вашего телевизора представляет собой довольно сложное маленькое электронное устройство, он содержит батареи, которые представляют собой простые электрические устройства.

Об авторе книги

У Дуга Лоу все еще есть набор экспериментатора электроники, который дал ему отец, когда ему было 10 лет. Хотя он стал программистом и написал книги по различным языкам программирования, Microsoft Office, веб-программированию и ПК (в том числе 30+ книг для чайников), Дуг никогда не забывал свою первую любовь: электронику.

Что такое электрическая цепь? (с рисунками)

Электрическая цепь — это устройство, которое использует электричество для выполнения определенной задачи, например, для создания вакуума или питания лампы. Схема представляет собой замкнутый контур, состоящий из источника питания, проводов, предохранителя, нагрузки и переключателя. Электричество течет по цепи и доставляется к объекту, который он питает, например, к вакуумному двигателю или лампочке, после чего электричество отправляется обратно к первоначальному источнику; этот возврат электричества позволяет цепи поддерживать электрический ток.Существуют три типа электрических цепей: последовательная цепь, параллельная цепь и последовательно-параллельная цепь; В зависимости от типа цепи, электричество может продолжать течь, если цепь перестает работать. Две концепции, закон Ома и напряжение источника, могут влиять на количество электричества, протекающего через цепь, и, следовательно, на то, насколько хорошо электрическая цепь функционирует.

Техник по ремонту электрических цепей.

Как это работает

Большинство устройств, работающих от электричества, содержат электрическую цепь; при подключении к источнику питания, например к электрической розетке, электричество может проходить через электрическую цепь внутри устройства, а затем возвращаться к исходному источнику питания, чтобы продолжить поток электроэнергии.Другими словами, когда переключатель питания включен, электрическая цепь замыкается, и ток течет от положительной клеммы источника питания через провод к нагрузке и, наконец, к отрицательной клемме. Любое устройство, которое потребляет энергию, протекающую по цепи, и преобразует эту энергию в работу, называется нагрузкой. Лампочка — один из примеров нагрузки; он потребляет электричество из цепи и преобразует его в работу — тепло и свет.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.