基于AMF25发电机控制板的水套加热器温度自动控制改造

黄剑峰 梁光发 秦健峰

（广西广播电视技术中心桂林分中心）

一、引言

YDT502-2007《通信用柴油发电机组》4.1.2条对柴油机的选择做出了规定：普通水冷柴油机在5℃以下,增压水冷柴油机在10℃以下环境使用时,宜采用电预加热装置，5.3条规定，机组应能自动维持冷却水温度在（15~50）℃范围内。目前水套加热器主要采用双金属温度开关控制，即达到加热的温度就断开，当温度下降到一定值后接通，虽然看上去能控制温度，但是仍然存在较大缺陷，这样增加了维护频率和维护成本。

二、水套加热器作用

柴油发电机组与在线型UPS作为设备的后备电源，对其保障为随时都能应急启动，柴油发电机的原理为：经过空气过滤器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出高压雾化后的柴油进行充分混合，在气缸内活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转，旋转的曲轴将力矩传递到发电机上，带动发电机发电。而当柴油发电机组使用环境有可能低于5℃时，在起动阶段，发动机的润滑油及冷却水有可能凝结成固态，失去润滑或冷却的作用，从而损坏发动机。水套加热器是通过外接电源，对发动机冷却水、润滑油进行预热和恒温，以便保障发电机随时能够启动，而AMF25是专用于单台发电机组在待机模式下运行的综合控制器。支持扩展模块并支持电喷发动机。该控制器装有图形显示屏幕，可直观操作符号标志、图形、设置、高功能、发电机，当所有的调件满足时，AMF25控制器自动起动发电机组，自动合上发电机组的断路器。然后通过外部信 号或者按停止按键来停止发电机组，AMF25有8个输出和输入点，3个模拟输入点，分别为水温，油位，油压，还有通信口。

三、水套加热器温控现状

现在很多厂商的柴油发电机组装备了水套加热器，其温度控制主要采用双金属温度开关控制，示意图见图1：虽然看上去能控制温度，但是仍然存在较大缺陷。

1.双金属温度控制开关温控很不精确，并且只有一个断开温度，而开启温度并不知道，有些50℃的温控开关加热到75℃才断开，有些则是温度掉到10℃也不接通。

2.温控开关所允许的电流不大，16A基本为极限值了，而现在大型柴油发电机组的水套加热器都在4KW以上，多频次的大电流通断使得温控开关的寿命很短，需要频繁更换，大电流导致开关发热量很大，这样反而无法测量正确的温度。

3.温控开关串联在加热器内，所测的温度并不是水箱或者机体的温度，测量误差很大。

4.加热器供电电路串联在油门继电器JK1的常闭触点上，发电机的时候，JK1吸合，常闭触点断开，水套加热器停止工作，冷却水循环冷却发电机，停机的时候，继电器常闭触点接通，水套加热器继续工作，该继电器常闭触点的额定电流并不是很大，使用时间久后会发热使得该继电器寿命有限。

图2

四、改进方法

（一）AMF25控制板改进

通过观察并且研究发电机的电路以及AMF25控制板，发现AMF25控制板可以对温度进行控制，其控制方式有两种，一种是正控制，一种是负控制，正控制是当温度超过最高设定值输出高电平，低于最低设定值输出低电平，而负控制则是使输出电平高低相反, 温度超过最高设定值输出低电平，低于最低设定值输出高电平。AMF25的温度检测开关装在发电机组的循环水出水口，当发电机开机后，AMF25通过检测出水口的温度，来判定发电机组冷却的状况，当温度过高就会加强散热或者自动停机。而我们在发电机待机状态的时候就用到了负控制，使得发电机水套加热器在温度低于最低设定值得时候工作，达到设定温度就停止。这样，只要通过AMF25的某个开关量输出口再加一些外围电路就可以了控制水套加热器了，由于开关量输出口BO4（Binary Output）没有接线，所以将BO4口改为温度控制口。

（二）控制电路改进

通过AMF25控制继电器输出，主电源采用220V 40A的单项交流接触器JK4，形成两条控制链路，AMF25控制JK3水套加热器继电器，JK3控制JK4交流接触器线圈，而交流接触器才控制水套加热器电源。改造电路图如图2所示，改造经过测试，将温度设定在25℃-50℃之间，控制板与水套加热器运行状态良好，达到了改造目的。

五、总结

通过这次改造，利用控制器本身的功能，使得温度控制更为精确，为提高设备稳定率提供了保障。使得原有50℃-75℃温变范围降低到25℃-50℃温变范围，降低了能耗，节约电力成本，通过增加中间继电器，接触器的改造避免了频繁更换温度开关，降低了维护频率，间接降低了运维成本。