Материал: то что надо

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
background image

 

61

−

 

при

 

замере

 

напряжения

 

нагрузочной

 

вилкой

 

стрелка

 

вольтметра

 

не

 

удерживается

 

в

 

течение

 5 

с

 

на

 

первоначальных

 

показаниях

 

и

 

отклоняется

 

в

 

сторону

 

меньших

 

показаний

; 

−

 

при

 

заряде

 

быстро

 

повышается

 

напряжение

 

и

 

начинается

  “

кипение

”, 

хотя

 

плотность

 

электролита

 

повышается

 

незначительно

. 

Небольшая

 

сульфатация

 

пластин

 

может

 

быть

 

устранена

 

проведением

 

одного

 

или

 

нескольких

 

циклов

  “

заряд

-

разряд

”. 

Для

 

этого

 

аккумуляторную

 

батарею

 

необходимо

 

полностью

 

зарядить

 

и

 

довести

 

плотность

 

электролита

 

в

 

ней

 

до

 

нормальной

 

величины

 (1,285 

г

/

см

3

) 

путем

 

доливания

 

электролита

 

с

 

плотностью

 1,4 

г

/

см

3

 

или

 

дистиллированной

 

воды

. 

Затем

 

разрядить

 

батарею

 

через

 

лампу

 

током

 

силой

 4

−

5 

А

 

до

 

напряжения

 1,7 

В

 

на

 

один

 

аккумулятор

 

и

 

определить

 

разрядную

 

емкость

. 

После

 

этого

 

привести

 

емкость

 

к

 

температуре

 

плюс

 30

°

С

 

по

 

формуле

 

Q

действ

 = Q/[1+0,01(t-30)], 

где

 Q

действ

 

−

 

емкость

 

батареи

, 

приведенная

 

к

 +30

°

С

; 

Q - 

разрядная

 

емкость

, 

полученная

 

умножением

 

силы

 

разрядного

 

тока

 

на

 

время

 

разряда

 

батареи

 

в

 

часах

; 

t 

−

 

средняя

 

температура

 

электролита

  (

полусумма

 

температур

, 

за

-

меренных

 

в

 

начале

 

и

 

в

 

конце

 

разряда

) 

в

 

аккумуляторах

 

во

 

время

 

разряда

, 

0,01 

−

 

температурный

 

коэффициент

 

емкости

. 

Если

 

подсчитанная

 

таким

 

образом

 

действительная

 

емкость

 

будет

 

не

 

ме

-

нее

 80% 

номинальной

, 

батарею

 

снова

 

заряжают

 

и

 

устанавливают

 

на

 

автомо

-

биль

; 

если

 

емкость

 

окажется

 

ниже

, 

весь

 

цикл

 

повторяют

 

снова

. 

Приведенный

 

цикл

 

рекомендуется

 

применять

 

также

 

после

 

хранения

 

батареи

 

более

 6 

меся

-

цев

 

и

 

перед

 

длительным

 

хранением

. 

В

 

последнее

 

время

 

получили

 

распространение

 

еще

 

два

 

способа

 

заряда

 

аккумуляторных

 

батарей

. 

Первый

 - 

заряд

 

асимметричным

 

током

 

и

 

второй

 

−

 

током

, 

численно

 

равным

 5% 

номинальной

 

емкости

. 

Оба

 

способа

 

позволяют

 

уменьшить

 

сульфатацию

 

пластин

 

и

 

продлить

 

срок

 

службы

 

аккумуляторной

 

батареи

. 

Идея

 

первого

 

способа

 

заключается

 

в

 

том

, 

что

 

используется

 

зарядное

 

устройство

 

с

 

однополупериодным

 

выпрямлением

 

сетевого

 

напряжения

. 

Па

-

раллельно

 

выходу

 

зарядного

 

устройства

 

подключается

 

сопротивление

, 

вели

-

чина

 

которого

 

позволяет

 

разряжаться

 

на

 

нем

 

аккумуляторной

 

батареи

 

током

 

в

 10% 

от

 

зарядного

 

тока

. 

Так

, 

для

 

заряда

 

аккумуляторной

 

батареи

 6

СТ

-55 

не

-

обходим

 

ток

 5,5 

А

, 

следовательно

, 

разрядный

 

ток

, 

протекающий

 

через

 

со

-

противление

, 

будет

 0,55 

А

. 

На

 

рис

.7.3 

приведены

 

временные

 

диаграммы

, 

по

-

ясняющие

 

идею

 

первого

 

способа

. 

 

background image

 

62

Рис

.7.3 

В

 

момент

 

прохождения

 

положительной

 

полуволны

 

аккумуляторная

 

ба

-

тарея

 

заряжается

, 

а

 

в

 

промежутках

 

между

 

полуволнами

 

разряжается

 

на

 

соп

-

ротивлении

. 

На

 

рис

.7.4 

приведена

 

принципиальная

 

схема

 

зарядного

 

устройства

, 

реа

-

лизующего

 

первый

 

способ

. 

 

Рис

.7.4 
 

Зарядное

 

устройство

 

довольно

 

просто

 

в

 

исполнении

. 

Необходимо

, 

что

-

бы

 

на

 

вторичной

 

обмотке

 

трансформатора

 

Т

1 

было

 

не

 

менее

 25 

В

 

при

 

токе

 

в

 

10

А

. 

Транзистор

 VT2 

должен

 

иметь

 

теплоотводящий

 

радиатор

. 

С

 

помощью

 

потенциометра

 R2 

можно

 

в

 

больших

 

пределах

 

регулировать

 

зарядный

 

ток

. 

При

 

заряде

 

аккумуляторной

 

батареи

 

током

 

существенно

 

меньшим

 

опти

-

мального

 

увеличивается

 

срок

 

службы

 

батареи

, 

т

.

к

. 

при

 

этом

 

предполагается

 

ее

 

постоянно

 

подзаряжать

, 

и

 

она

 

все

 

время

 

находится

 

в

 

заряженном

 

состоя

-

нии

. 

Принципиальная

 

схема

 

устройства

, 

реализующего

 

второй

 

способ

, 

при

-

ведена

 

на

 

рис

.7.5. 

Его

 

можно

 

использовать

 

для

 

дозарядки

 

автомобильных

 

ак

-

кумуляторных

 

батарей

 

емкостью

 

до

 100 

А

⋅

ч

.  

 

 

 

Рис

.7.5 
 

background image

 

63

Зарядное

 

устройство

 (

см

. 

рис

.7.5) 

выполнено

 

на

 

основе

 

транзисторного

 

двухтактного

 

преобразователя

 

напряжения

 

с

 

автотрансформаторной

 

связью

 

и

 

может

 

работать

 

в

 

двух

 

режимах

 - 

источника

 

тока

 

и

 

источника

 

напряжения

. 

При

 

выходном

 

токе

, 

меньшем

 

некоторого

 

предельного

 

значения

, 

они

 

рабо

-

тают

 

как

 

обычно

 - 

в

 

режиме

 

источника

 

напряжения

. 

Если

 

попытаться

 

увели

-

чить

 

ток

 

нагрузки

 

сверх

 

этого

 

значения

, 

выходное

 

напряжение

 

будет

 

резко

 

уменьшаться

 - 

устройство

 

перейдет

 

в

 

режим

 

источника

 

тока

. 

Режим

 

источ

-

ника

 

тока

 

обеспечен

 

включением

 

балластного

 

конденсатора

 

С

1 

в

 

первичную

 

цепь

 

преобразователя

. 

Сетевое

 

напряжение

 

через

 

С

1 

поступает

 

на

 

выпрями

-

тельный

 

мост

 VD1. 

Конденсатор

 

С

2 

сглаживает

 

пульсации

, 

а

 

стабилитрон

 

VD2 

стабилизирует

 

выпрямленное

 

напряжение

. 

Преобразователь

 

напряже

-

ния

 

собран

 

на

 

транзисторах

 VT1, VT2 

и

 

трансформаторе

 

Т

1, 

диодный

 

мост

 

VD3 

выпрямляет

 

напряжение

, 

снимаемое

 

со

 

вторичной

 

обмотки

 

транс

-

форматора

. 

Конденсатор

 

С

3 - 

сглаживающий

. 

Преобразователь

 

работает

 

на

 

частоте

 5...10 

кГц

. 

Стабилитрон

 VD2 

од

-

новременно

 

защищает

 

от

 

перегрузки

 

по

 

напряжению

 

транзисторы

 

пре

-

образователя

 

на

 

холостом

 

ходе

, 

а

 

также

 

при

 

замыкании

 

выхода

 

устройства

, 

когда

 

напряжение

 

на

 

выходе

 

моста

 VD1 

повышается

. 

Экспериментально

 

снятая

 

нагрузочная

 

характеристика

 

зарядного

 

уст

-

ройства

 

изображена

 

на

 

рис

.7.6. 

При

 

увеличении

 

тока

 

нагрузки

 

от

 0,35 

до

 0,4 

А

 

выходное

 

напряжение

 

изменяется

 

незначительно

, 

а

 

при

 

дальнейшем

 

уве

-

личении

 

тока

 

резко

 

уменьшается

. 

Если

 

к

 

выходу

 

устройства

 

подключить

 

не

-

дозаряженную

 

батарею

 

аккумуляторов

, 

напряжение

 

на

 

выходе

 

моста

 VD1 

уменьшается

, 

стабилитрон

 VD2 

выходит

 

из

 

режима

 

стабилизации

, 

и

, 

по

-

скольку

 

во

 

входной

 

цепи

 

включен

 

конденсатор

 C1 

с

 

большим

 

реактивным

 

сопротивлением

, 

устройство

 

работает

 

в

 

режиме

 

источника

 

тока

. 

По

 

мере

 

увеличения

 

заряда

 

напряжение

 

на

 

зажимах

 

батареи

 

увеличивается

 

и

 

заряд

-

ный

 

ток

 

уменьшается

. 

 

 

Рис

. 7.6 

 

background image

 

64

Трансформатор

 

Т

1 

намотан

 

на

 

кольцевом

 

магнитопроводе

 

типоразмера

 

К

40

х

25

х

11 

из

 

феррита

 1500 

НМ

1. 

Первичная

 

обмотка

 

содержит

 2

х

160 

витков

 

провода

 

ПЭВ

-2 0,49, 

вторичная

 - 72 

витка

 

провода

 

ПЭВ

-2 0,8. 

Обмотки

 

изо

-

лированы

 

друг

 

от

 

друга

 

двумя

 

слоями

 

лакоткани

. 

Стабилитрон

 VD2 

установлен

 

на

 

теплоотводе

 

с

 

полезной

 

площадью

 

25

см

2

. 

Транзисторы

 

преобразователя

 

в

 

дополнительных

 

теплоотводах

 

не

 

ну

-

ждаются

, 

так

 

как

 

работают

 

в

 

ключевом

 

режиме

, 

конденсатор

 

С

1 - 

бумажный

, 

рассчитанный

 

на

 

номинальное

 

напряжение

 

не

 

менее

 400 

В

. 

При

 

работающем

 

устройстве

 

ток

 

замыкания

 

должен

 

быть

 

не

 

менее

 

0,45...0,46 

А

. 

В

 

противном

 

случае

 

следует

 

подобрать

 

резисторы

 R1, R2 

с

 

це

-

лью

 

обеспечения

 

надежного

 

насыщения

 

транзисторов

 VT1, VT2. 

Больший

 

ток

 

замыкания

 

соответствует

 

меньшему

 

сопротивлению

 

резисторов

. 

Саморазрядом

 

называется

 

разряд

 

аккумуляторной

 

батареи

 

в

 

том

 

случае

, 

когда

 

к

 

ней

 

не

 

подсоединены

 

потребители

. 

В

 

нормальных

 

условиях

, 

когда

 

заряженный

 

и

 

вполне

 

исправный

 

аккумулятор

 

находится

 

на

 

хранении

, 

даже

 

ГОСТ

 

предусматривает

 

его

 

саморазряд

 

от

 0,5 

до

 1 % 

емкости

 

в

 

сутки

 

в

 

зави

-

симости

 

от

 

материала

 

сепараторов

. 

В

 

работающем

 

аккумуляторе

 

величина

 

саморазряда

 

значительно

 

больше

 

и

 

достигает

 3% 

емкости

 

в

 

сутки

. 

В

 

этом

 

случае

 

разряд

 

аккумуляторной

 

батареи

 

может

 

наступить

 

в

 

течение

 

одного

 

месяца

. 

Саморазряд

 

возникает

 

вследствие

 

следующих

 

причин

: 

−

 

загрязнение

 

материала

 

пластин

 

вредными

 

примесями

; 

−

 

замыкание

 

пластин

 

осыпавшейся

 

активной

 

массой

; 

−

 

замыкание

 

клемм

 

аккумулятора

 

через

 

пленку

 

влаги

, 

покрывающую

 

поверхность

 

аккумулятора

; 

−

 

расслоение

 

электролита

 

в

 

результате

 

длительного

 

пребывания

 

без

 

подзаряда

. 

Загрязнение

 

пластин

 

аккумулятора

 

даже

 

незначительным

 

количеством

 

примесей

 

платины

, 

серебра

, 

меди

, 

железа

, 

олова

 

и

 

других

 

приводит

 

к

 

образо

-

ванию

 

внутри

 

пластин

 

токов

, 

замкнутых

 

на

 

их

 

поверхности

 

и

 

разряжающих

 

аккумулятор

. 

Примеси

 

хлора

, 

уксусно

-

щавелевой

 

кислоты

 

и

 

марганца

 

также

 

способствуют

 

разряду

 

аккумуляторов

. 

Поэтому

 

посуда

 

и

 

все

 

приспособления

 

для

 

приготовления

 

электролита

 

и

 

заполнения

 

им

 

аккумуляторов

 

должны

 

быть

 

чистыми

, 

исключающими

 

возможность

 

загрязнения

 

вредными

 

приме

-

сями

. 

Признаком

 

загрязнения

 

электролита

 

является

 “

кипение

” 

его

 

в

 

нерабо

-

чем

 

состоянии

. 

Замыкание

 

пластин

 

происходит

 

и

 

в

 

тех

 

случаях

, 

когда

 

слой

 

осы

-

павшейся

 

активной

 

массы

 

пластин

 

превышает

 

высоту

 

опорных

 

призм

 

камеры

 

и

 

соединяет

 

разнополюсные

 

пластины

. 

Основные

 

причины

 

осыпания

 

активной

 

массы

 - 

частые

 

и

 

обильные

 

пе

-

резаряды

, 

глубокая

 

сульфатация

 

пластин

 

и

 

длительный

 

срок

 

службы

 

акку

-

мулятора

. 

Перезаряд

 

батареи

 

при

 

этом

 

сопровождается

 “

кипением

” 

электро

-

лита

. 

background image

 

65

При

 

поступлении

 

в

 

аккумулятор

 

большой

 

величины

 

тока

 

только

 

часть

 

его

 

участвует

 

в

 

реакции

 

преобразования

 

сульфата

, 

а

 

остальная

 

часть

 

разлага

-

ет

 

воду

 

на

 

водород

 

и

 

кислород

, 

пузырьки

 

которых

 

всплывают

 

на

 

поверхность

 

электролита

 

и

 

создают

 

видимость

  “

кипения

”, 

при

 

котором

 

разложение

 

дис

-

тиллированной

 

воды

 

и

 

образование

 

газов

 

происходит

 

не

 

только

 

в

 

электро

-

лите

, 

расположенном

 

между

 

пластинами

, 

но

 

и

 

в

 

парах

 

активной

 

массы

. 

Обильное

 

выделение

 

газов

 

создает

 

давление

 

в

 

парах

 

пластин

, 

способствует

 

разрыхлению

 

активной

 

массы

 

и

 

уменьшает

 

прочность

 

ее

 

крепления

 

в

 

решет

-

ках

 

пластин

, 

вследствие

 

чего

 

она

 

осыпается

. 

Короткое

 

замыкание

 

возможно

 

и

 

при

 

глубокой

 

сульфатации

 

пластин

, 

когда

 

рост

 

кристаллов

 

сульфата

 

повы

-

шает

 

давление

 

на

 

активную

 

массу

 

пластин

 

и

 

приводит

 

к

 

ее

 

вытеснению

 

и

 

осыпанию

. 

Длительная

 

работа

 

аккумуляторной

 

батареи

 

также

 

приводит

 

к

 

осыпанию

 

активной

 

массы

 

вследствие

 

уменьшения

 

ее

 

связи

 

с

 

решеткой

. 

Уменьшение

 

плотности

 

электролита

 

ниже

 

значения

, 

рекомендованного

 

для

 

соответствующего

 

климатического

 

района

, 

может

 

привести

 

к

 

замерза

-

нию

 

электролита

 

в

 

зимнее

 

время

. 

В

 

этом

 

случае

 

разрушаются

 

пластины

 

и

 

се

-

параторы

, 

возможно

 

повреждение

 

корпуса

 

батареи

. 

Ослабление

 

крепления

 

батареи

 

к

 

автомобилю

 

приводит

 

к

 

сильной

 

виб

-

рации

, 

что

  

влечет

 

за

 

собой

 

осыпание

 

активной

 

массы

 

пластин

 

и

 

как

 

следст

-

вие

 

короткое

 

замыкание

 

внутри

 

батареи

. 

Замыкание

 

клемм

 

аккумултора

 

через

 

пленку

 

влаги

 

на

 

его

 

поверхности

 

происходит

 

в

 

случаях

, 

когда

 

батарея

 

установлена

 

снаружи

 

автомобиля

, 

при

 

его

 

движении

 

по

 

мокрой

 

или

 

грязной

 

дороге

, 

а

 

также

 

во

 

время

 

мойки

 

авто

-

мобиля

 

при

 

техническом

 

обслуживании

. 

Причиной

 

увлажнения

 

поверхности

 

аккумулятора

 

могут

 

быть

 

трещины

, 

образовавшиеся

 

в

 

ее

 

мостике

, 

а

 

также

 

нарушение

 

выводов

 

клемм

. 

Наличие

 

таких

 

дефектов

 

требует

 

ремонта

 

батареи

. 

Одной

 

из

 

причин

 

увлажнения

 

по

-

верхности

 

батареи

 

может

 

быть

  “

кипение

” 

аккумуляторов

. 

При

 

обильном

 

“

кипении

” 

через

 

вентиляционные

 

отверстия

 

вместе

 

с

 

газами

 

увлекаются

 

и

 

мелкие

 

капли

 

электролита

, 

осаждающиеся

 

на

 

аккумуляторной

 

батарее

. 

В

 

та

-

ких

 

случаях

 

следует

 

уменьшить

 

величину

 

зарядного

 

тока

 

батареи

, 

ограничив

 

напряжение

 

генератора

. 

При

 

длительном

 

пребывании

 

аккумуляторной

 

бата

-

реи

 

без

 

подзаряда

 

происходит

 

расслоение

 

электролита

 

на

 

составные

 

части

: 

более

 

тяжелая

 

серная

 

кислота

 

опускается

 

в

 

нижние

 

слои

, 

вытесняя

 

в

 

верхние

 

дистилированную

 

воду

. 

В

 

результате

 

расслоения

 

нижняя

 

часть

 

пластин

 

рас

-

полагается

 

в

 

электролите

 

большего

 

удельного

 

веса

, 

и

 

поэтому

 

в

 

ней

 

возника

-

ет

 

большая

 

электродвижущая

 

сила

, 

а

 

верхняя

 

часть

 

омывается

 

электролитом

 

меньшего

 

удельного

 

веса

 

и

 

имеет

 

меньшую

 

ЭДС

. 

Разные

 

величины

 

ЭДС

 

в

 

верхней

 

и

 

нижней

 

частях

 

приводит

 

к

 

образованию

 

в

 

них

 

выравнивающих

 

то

-

ков

, 

т

.

е

. 

к

 

саморазряду

 

аккумулятора

. 

Короткое

 

замыкание

 

внутри

 

аккумулятора

 

возникает

 

вследствие

 

на

-

рушения

 

изоляции

 

между

 

разноименными

 

пластинами

, 

при

 

разрушении

 

его

 

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/9217

Смотрите также:

2014 biblioonline ru