MACHTMANN MN-40R – przemysłowy agregat 40 kW z silnikiem Ricardo i automatyką ATS

MACHTMANN MN-40R jest stacjonarnym zespołem prądotwórczym przeznaczonym do profesjonalnego zasilania podstawowego i awaryjnego. Generator pracuje z częstotliwością 50 Hz i wytwarza napięcie 400 V pomiędzy fazami oraz 230 V pomiędzy fazą a przewodem neutralnym.

Moc znamionowa 40 kW / 50 kVA pozwala zasilać rozbudowane instalacje budynków, maszyny warsztatowe, pompy, sprężarki, systemy wentylacyjne, urządzenia chłodnicze, instalacje grzewcze oraz przygotowane obwody niewielkich i średnich zakładów produkcyjnych. Moc maksymalna 44 kW / 55 kVA zapewnia dodatkową krótkotrwałą rezerwę podczas przejmowania obciążenia i uruchamiania części odbiorników.

Agregat wykorzystuje czterocylindrowy silnik wysokoprężny typu Ricardo, pracujący z prędkością 1500 obr./min. Jednostka jest chłodzona cieczą, posiada bezpośredni mechaniczny układ wtryskowy oraz układ regulacji prędkości obrotowej. Energia elektryczna jest wytwarzana przez synchroniczną prądnicę bezszczotkową z miedzianym uzwojeniem i automatycznym regulatorem napięcia AVR.

Zamknięta obudowa ogranicza emisję hałasu, zabezpiecza podzespoły przed przypadkowym uszkodzeniem i zapewnia dostęp serwisowy do silnika, prądnicy, zbiornika paliwa oraz układów elektrycznych. Konstrukcja posiada elementy antywibracyjne, kieszenie transportowe i punkty umożliwiające podnoszenie agregatu.

Najważniejsze zalety

• moc znamionowa 40 kW / 50 kVA,
• moc maksymalna 44 kW / 55 kVA,
• napięcie wyjściowe 230/400 V,
• częstotliwość 50 Hz,
• przemysłowy silnik wysokoprężny typu Ricardo,
• cztery cylindry w układzie rzędowym,
• prędkość robocza 1500 obr./min,
• bezpośredni układ wtryskowy,
• regulacja prędkości obrotowej,
• chłodzenie cieczą,
• elektryczny układ rozruchowy,
• przystosowanie do wielogodzinnej pracy,
• synchroniczna prądnica bezszczotkowa,
• samowzbudna konstrukcja prądnicy,
• miedziane uzwojenie stojana i wirnika,
• automatyczna stabilizacja napięcia AVR,
• deklarowana dokładność regulacji około ±2%,
• skok uzwojenia 2/3,
• zabezpieczenie przeciążeniowo-termiczne,
• współpraca z automatyką ATS/SZR,
• gniazda jednofazowe i trójfazowe,
• możliwość wykonania głównego odpływu mocy,
• zamknięta obudowa wyciszająca,
• zamykane drzwi serwisowe,
• zabezpieczony wlew paliwa,
• zbiornik paliwa umieszczony w podstawie,
• elementy antywibracyjne,
• możliwość transportu wózkiem widłowym,
• punkty umożliwiające podnoszenie za pomocą HDS lub dźwigu,
• masa netto około 920 kg.

Moc znamionowa 40 kW i maksymalna 44 kW

Moc znamionowa agregatu wynosi 40 kW. Przy współczynniku mocy cos φ 0,8 odpowiada to mocy pozornej 50 kVA. Jest to podstawowy poziom mocy przeznaczony do regularnego zasilania odbiorników przy zachowaniu właściwych warunków chłodzenia, odpowiedniej obsługi serwisowej i wymaganego zapasu eksploatacyjnego.

Moc maksymalna wynosi 44 kW, co przy cos φ 0,8 odpowiada 55 kVA. Jest to krótkotrwała rezerwa wykorzystywana podczas przejmowania obciążenia lub uruchamiania części urządzeń. Agregatu nie należy długotrwale obciążać pełną mocą maksymalną.

Przy doborze zespołu należy uwzględnić:

• moc czynną i pozorną wszystkich odbiorników,
• współczynnik mocy podłączonych urządzeń,
• prądy rozruchowe silników elektrycznych,
• sposób uruchamiania pomp i sprężarek,
• występowanie softstartów i przemienników częstotliwości,
• charakterystykę spawarek i urządzeń transformatorowych,
• kolejność załączania maszyn,
• asymetrię obciążenia poszczególnych faz,
• możliwość jednoczesnej pracy wszystkich urządzeń,
• wymagany zapas mocy.

Aktualna karta produktowa i katalog handlowy przypisują modelowi MN-40R moc znamionową 40 000 W oraz maksymalną 44 000 W.

Prąd znamionowy około 72 A

Przy mocy znamionowej 40 kW, napięciu 400 V i współczynniku mocy cos φ 0,8 obliczeniowy prąd trójfazowy wynosi około 72 A:

40 000 W ÷ (√3 × 400 V × 0,8) ≈ 72,2 A

Dla mocy maksymalnej 44 kW obliczeniowy prąd wynosi około 79,4 A.

Przyłącze główne, wyłącznik, zabezpieczenia, przekroje przewodów i rozdzielnica ATS/SZR muszą być dobrane do pełnego prądu zespołu oraz charakterystyki zasilanych odbiorników.

Gniazda pomocnicze umieszczone na panelu nie pozwalają wykorzystać całej mocy agregatu. Pełny odbiór 40 kW wymaga zastosowania odpowiedniego odpływu głównego i aparatury dostosowanej do prądu około 72 A.

Silnik wysokoprężny typu Ricardo

Sercem agregatu jest czterocylindrowy, rzędowy silnik wysokoprężny typu Ricardo. Jednostka została opracowana do napędu stacjonarnych zespołów prądotwórczych i pracuje ze stałą prędkością około 1500 obr./min.

Silnik wykorzystuje bezpośredni układ wtrysku paliwa z pompą wtryskową. Konstrukcja nie wymaga rozbudowanego wysokociśnieniowego układu Common Rail, dzięki czemu układ paliwowy pozostaje prostszy w obsłudze i diagnostyce.

Cztery cylindry zapewniają równomierną pracę, niższy poziom drgań i lepszą kulturę pracy niż w małych agregatach przenośnych wykorzystujących silniki jedno- lub dwucylindrowe.

Jednostka jest chłodzona cieczą i posiada elektryczny układ rozruchowy. Aktualna karta handlowa przypisuje agregatowi silnik R4100-30 o pojemności około 3,6 l, jednak parametry tego oznaczenia wymagają dodatkowego potwierdzenia na tabliczce silnika. Szczegółowe rozbieżności zostały opisane w końcowej sekcji przeznaczonej do weryfikacji przed publikacją.

Prędkość robocza 1500 obr./min

Silnik pracuje z prędkością 1500 obr./min. Jest to rozwiązanie charakterystyczne dla stacjonarnych agregatów przemysłowych przeznaczonych do zasilania awaryjnego oraz wielogodzinnej eksploatacji.

Niższa prędkość obrotowa w porównaniu z małymi agregatami pracującymi z prędkością 3000 obr./min ogranicza obciążenie mechaniczne jednostki, poprawia kulturę pracy i pozwala lepiej dostosować silnik do regularnego przejmowania dużego obciążenia.

Prędkość obrotowa silnika jest bezpośrednio związana z częstotliwością napięcia wytwarzanego przez prądnicę. Układ regulacji obrotów koryguje dawkę paliwa podczas zmian obciążenia, aby utrzymać wartość możliwie bliską 1500 obr./min i częstotliwość około 50 Hz.

Bezpośredni układ wtryskowy

Silnik wykorzystuje mechaniczną pompę wtryskową i bezpośredni wtrysk oleju napędowego do komór spalania.

Rozwiązanie zapewnia:

• prostą i trwałą konstrukcję,
• ograniczoną liczbę podzespołów elektronicznych,
• łatwiejszą diagnostykę układu paliwowego,
• możliwość obsługi przez serwisy silników przemysłowych,
• odporność na trudne warunki eksploatacyjne,
• stabilną pracę ze stałą prędkością obrotową.

Do agregatu należy stosować czysty olej napędowy zgodny z wymaganiami producenta. Konieczna jest regularna kontrola filtra paliwa, odstojnika oraz szczelności przewodów.

Długotrwałe przechowywanie paliwa w zbiorniku może prowadzić do gromadzenia się wody, osadów i zanieczyszczeń biologicznych. W instalacji zasilania awaryjnego stan paliwa powinien być okresowo kontrolowany.

Chłodzenie cieczą

Silnik wykorzystuje wymuszony układ chłodzenia cieczą z chłodnicą i wentylatorem. Układ skutecznie odprowadza ciepło podczas długiej pracy pod obciążeniem i umożliwia stosowanie agregatu jako stacjonarnego źródła energii.

Miejsce instalacji musi zapewniać:

• swobodny dopływ chłodnego powietrza,
• skuteczne odprowadzanie gorącego powietrza z chłodnicy,
• brak ponownego zasysania nagrzanego powietrza,
• odpowiednią odległość od ścian i przeszkód,
• dostęp do wszystkich drzwi serwisowych,
• bezpieczne i szczelne odprowadzenie spalin.

W przypadku montażu w pomieszczeniu należy wykonać profesjonalny system wentylacji nawiewnej i wywiewnej. Instalacja musi być dobrana do ilości ciepła generowanego przez silnik, prądnicę i układ wydechowy.

Rozruch elektryczny

MACHTMANN MN-40R posiada elektryczny układ rozruchowy. Uruchomienie może odbywać się ręcznie z poziomu panelu sterowania lub automatycznie po otrzymaniu sygnału z systemu ATS/SZR.

W instalacji zasilania rezerwowego należy regularnie sprawdzać:

• stan akumulatora rozruchowego,
• napięcie ładowania,
• połączenia przewodów,
• stan zacisków,
• działanie rozrusznika,
• gotowość sterownika,
• działanie automatyki przełączającej,
• poziom paliwa, oleju i cieczy chłodzącej.

Agregat powinien być okresowo uruchamiany oraz testowany pod rzeczywistym obciążeniem. Krótka praca bez obciążenia nie stanowi pełnego testu układu zasilania awaryjnego.

Zużycie paliwa

Według obecnej karty produktowej deklarowane zużycie oleju napędowego wynosi:

Faktyczne spalanie zależy od:

• rzeczywistego obciążenia,
• charakterystyki odbiorników,
• asymetrii faz,
• częstotliwości uruchamiania dużych silników,
• temperatury otoczenia,
• wysokości nad poziomem morza,
• jakości paliwa,
• stanu filtrów,
• stanu technicznego jednostki napędowej.

Producent deklaruje możliwość pracy przez około 10 godzin przy maksymalnym obciążeniu oraz około 15 godzin przy obciążeniu na poziomie 70%. Zbiornik paliwa jest umieszczony centralnie w podstawie agregatu.

Bezszczotkowa prądnica z miedzianym uzwojeniem

Za wytwarzanie energii odpowiada synchroniczna, bezszczotkowa i samowzbudna prądnica.

Konstrukcja bezszczotkowa ogranicza liczbę elementów eksploatacyjnych i eliminuje konieczność okresowej wymiany szczotek. Stojan oraz wirnik są wykonane z miedzianego uzwojenia zapewniającego dobre przewodnictwo elektryczne i odporność na obciążenia termiczne.

Prądnica zapewnia:

• napięcie trójfazowe 400 V,
• napięcie jednofazowe 230 V,
• częstotliwość 50 Hz,
• automatyczną stabilizację napięcia AVR,
• stopień ochrony IP23,
• bezszczotkowy układ wzbudzenia,
• zabezpieczenie przeciążeniowo-termiczne,
• skok uzwojenia 2/3.

Regularna obsługa powinna obejmować kontrolę zacisków, połączeń, stanu izolacji, układu wzbudzenia, regulatora AVR oraz czystości kanałów wentylacyjnych.

Obecna karta produktu wskazuje model prądnicy SLG-184F, jednak jego zgodność z mocą agregatu wymaga potwierdzenia na tabliczce zamontowanego podzespołu.

Skok uzwojenia 2/3

Uzwojenie prądnicy wykonano ze skokiem 2/3. Rozwiązanie ogranicza udział harmonicznych trzeciego rzędu i poprawia warunki współpracy z częścią odbiorników nieliniowych.

Ma to znaczenie podczas zasilania:

• automatyki przemysłowej,
• zasilaczy impulsowych,
• sterowników elektronicznych,
• systemów alarmowych,
• wyposażenia telekomunikacyjnego,
• urządzeń z przemiennikami częstotliwości,
• elektronarzędzi,
• wyposażenia biurowego.

MACHTMANN MN-40R pozostaje klasycznym generatorem synchronicznym z regulacją AVR, a nie agregatem inwertorowym.

Automatyczna stabilizacja napięcia AVR

Automatyczny regulator napięcia AVR steruje układem wzbudzenia prądnicy i koryguje napięcie wyjściowe podczas zmian obciążenia. Deklarowana dokładność regulacji wynosi około ±2%.

AVR ogranicza wahania napięcia podczas podłączania i odłączania odbiorników. Jest szczególnie istotny przy zasilaniu:

• sterowników kotłów,
• pomp,
• systemów wentylacyjnych,
• urządzeń chłodniczych,
• elektronarzędzi,
• systemów monitoringu,
• wyposażenia biurowego,
• automatyki maszynowej.

Regulator AVR odpowiada za napięcie, natomiast częstotliwość zależy przede wszystkim od prędkości obrotowej silnika i działania regulatora obrotów.

Przy zasilaniu wyjątkowo czułej aparatury należy porównać wymagania producenta odbiornika z parametrami energii wytwarzanej przez agregat.

Panel sterowania i automatyka ATS/SZR

Panel sterowania umożliwia uruchamianie i zatrzymywanie agregatu oraz kontrolę jego podstawowych parametrów roboczych.

MACHTMANN MN-40R jest przeznaczony do współpracy z automatyką ATS/SZR, dzięki której może pełnić funkcję samoczynnego źródła zasilania rezerwowego.

Typowa sekwencja pracy obejmuje:

1. kontrolę parametrów zasilania sieciowego,
2. wykrycie zaniku lub nieprawidłowego napięcia,
3. automatyczne uruchomienie silnika,
4. kontrolę napięcia i częstotliwości generatora,
5. przełączenie przygotowanej instalacji na zasilanie z agregatu,
6. zasilanie odbiorników do czasu powrotu sieci,
7. ponowne przełączenie instalacji na zasilanie podstawowe,
8. pracę silnika bez obciążenia w celu schłodzenia,
9. automatyczne zatrzymanie zespołu.

Rozwiązanie pozwala zabezpieczyć firmę, gospodarstwo, magazyn lub instalację techniczną również podczas nieobecności operatora.

Dokładny model sterownika i zakres kompletnej automatyki należy potwierdzić dla konkretnej konfiguracji dostawy.

Gniazda i odbiór mocy

Standardowa konfiguracja panelu obejmuje:

• gniazdo 230 V / 16 A,
• gniazdo 230 V / 32 A,
• gniazdo 400 V / 32 A.

Gniazdo 400 V / 32 A umożliwia odbiór mocy pozornej wynoszącej około 22,2 kVA:

√3 × 400 V × 32 A ≈ 22,2 kVA

Przy współczynniku mocy cos φ 0,8 odpowiada to około 17,7 kW mocy czynnej. Oznacza to, że przez gniazdo 400 V / 32 A nie można wykorzystać pełnej mocy znamionowej agregatu.

Pełny odbiór 40 kW wymaga odpowiednio przygotowanego przyłącza głównego, wyłącznika, zacisków i przewodów przystosowanych do prądu około 72 A.

Podłączenie zespołu do instalacji budynku powinno zostać wykonane przez elektryka posiadającego odpowiednie kwalifikacje. Niedopuszczalne jest prowizoryczne podłączanie agregatu przewodem zakończonym wtyczkami po obu stronach ani podawanie napięcia do sieci publicznej.

Wyciszona obudowa przemysłowa

Silnik, prądnica, zbiornik paliwa i wyposażenie elektryczne zostały umieszczone w zamkniętej obudowie ograniczającej poziom hałasu i zabezpieczającej podzespoły przed przypadkowym uszkodzeniem.

Konstrukcja obejmuje:

• zamykane drzwi serwisowe,
• zabezpieczony wlew paliwa,
• ochronę antykorozyjną,
• elementy antywibracyjne,
• centralny zbiornik paliwa umieszczony w podstawie,
• otwory umożliwiające transport wózkiem widłowym,
• haki przeznaczone do podnoszenia urządzenia,
• oznaczenia ostrzegawcze w języku polskim,
• dostęp do podstawowych elementów obsługowych.

Deklarowany poziom hałasu wynosi 73–75 dB. Zamknięta obudowa sprawia, że zespół jest mniej uciążliwy akustycznie niż agregat otwarty o porównywalnej mocy.

Wymiary, masa i posadowienie

Wymiary agregatu wynoszą około:

• długość: 2050 mm,
• szerokość: 850 mm,
• wysokość: 1200 mm.

Masa netto wynosi około 920 kg.

Agregat należy ustawić na stabilnym, wypoziomowanym i odpowiednio nośnym podłożu. Przy instalacji stacjonarnej zalecane jest posadowienie na przygotowanej płycie betonowej lub konstrukcji fundamentowej.

Podłoże musi przenieść:

• masę urządzenia,
• masę paliwa,
• obciążenia dynamiczne powstające podczas rozruchu,
• drgania występujące podczas pracy,
• obciążenia związane z transportem i obsługą serwisową.

Należy pozostawić przestrzeń umożliwiającą swobodny przepływ powietrza, otwieranie drzwi i wykonywanie przeglądów.

Najważniejsze parametry techniczne

Podstawowe dane handlowe, EAN, wymiary, masa, wyposażenie oraz parametry silnika i prądnicy pochodzą z aktualnej karty produktu MN-40R.

Zastosowanie

MACHTMANN MN-40R sprawdzi się jako podstawowe lub awaryjne źródło energii dla:

• zakładów produkcyjnych,
• warsztatów samochodowych,
• zakładów rzemieślniczych,
• gospodarstw rolnych,
• ferm i budynków inwentarskich,
• magazynów,
• centrów dystrybucyjnych,
• sklepów i obiektów usługowych,
• biur,
• placów budowy,
• zaplecza technicznego,
• pompowni i hydroforni,
• instalacji centralnego ogrzewania,
• kotłowni,
• urządzeń chłodniczych,
• chłodni i mroźni,
• systemów wentylacyjnych,
• sprężarek,
• elektronarzędzi,
• maszyn trójfazowych,
• systemów alarmowych i monitoringu,
• infrastruktury telekomunikacyjnej,
• przygotowanych obwodów większych budynków mieszkalnych.

Przed podłączeniem pompy, sprężarki, spawarki, silnika elektrycznego lub maszyny o dużym prądzie rozruchowym należy sprawdzić parametry odbiornika i pozostawić odpowiednią rezerwę mocy.

Najczęstsze pytania

Czy 40 kW jest mocą znamionową agregatu?

Tak. Aktualna karta produktu i katalog handlowy przypisują modelowi MN-40R moc znamionową 40 kW oraz maksymalną 44 kW. Moc maksymalna stanowi rezerwę krótkotrwałą i nie jest poziomem przeznaczonym do stałego obciążania urządzenia.

Ile kVA ma agregat?

Przy współczynniku mocy cos φ 0,8 moc znamionowa 40 kW odpowiada 50 kVA. Moc maksymalna 44 kW odpowiada 55 kVA.

Czy agregat zapewnia napięcie 230 V i 400 V?

Tak. Jest to generator trójfazowy zapewniający napięcie 400 V pomiędzy fazami oraz 230 V pomiędzy fazą a przewodem neutralnym.

Czy można zasilać urządzenia jednofazowe?

Tak. Agregat posiada przyłącza jednofazowe 230 V. Przy zasilaniu wielu odbiorników jednofazowych należy możliwie równomiernie rozłożyć obciążenie pomiędzy fazami.

Czy agregat uruchamia się automatycznie?

Tak. MN-40R jest przeznaczony do współpracy z układem ATS/SZR umożliwiającym automatyczny rozruch po zaniku zasilania sieciowego.

Czy agregat posiada stabilizację napięcia?

Tak. Prądnica jest wyposażona w automatyczny regulator napięcia AVR o deklarowanej dokładności regulacji około ±2%.

Czy jest to agregat inwertorowy?

Nie. Jest to klasyczny generator synchroniczny z bezszczotkową prądnicą i stabilizacją AVR.

Czy pełną moc można odebrać przez gniazdo 400 V / 32 A?

Nie. Gniazdo 400 V / 32 A pozwala odebrać około 22,2 kVA, czyli około 17,7 kW przy cos φ 0,8. Pełne wykorzystanie mocy 40 kW wymaga właściwie wykonanego odpływu głównego.

Czy agregat nadaje się do długiej pracy?

Tak. Czterocylindrowy silnik chłodzony cieczą pracuje z prędkością 1500 obr./min, dlatego konstrukcja jest przeznaczona do znacznie dłuższej eksploatacji niż małe agregaty wysokoobrotowe. Należy przestrzegać harmonogramu przeglądów i nie obciążać zespołu długotrwale mocą maksymalną.

Ile paliwa zużywa agregat?

Deklarowane zużycie wynosi około 3,7 l/h przy obciążeniu 50%, około 6 l/h przy 75% oraz około 7,7 l/h przy pełnym obciążeniu.

Czy agregat posiada turbosprężarkę?

Obecna karta produktu opisuje silnik jako wolnossący i pozbawiony turbosprężarki. Parametr należy jednak potwierdzić na tabliczce i dokumentacji silnika konkretnego egzemplarza.