Щелочные аккумуляторные батареи (кадмиево-никелевые). Конструктивное выполнение

Страницы работы

4 страницы (Word-файл)

Содержание работы

Щелочные АБ (кадмиево-никелевыq)

д.с. сост. 1,36в (1,86в –серебрено-цинковый катод)

Ni2O3 3H2O+ KOH+Cd

2Ni(OH)2 +KOH+Cd (OH2)2

Особенности:

-электролит участие в химической реакции не принимает и плотность его в процессе зарядки и разрядки не меняется;

-  отсутствие газообразования в конце заряда;

-  нормальная плотность электролита = 1,19…1,21 г/см3

-  температура замерзания – 20оС.

-  уменьшение плотности электролита ниже 1,16 г/см3, перегрев выше 40оС недопустим, так как безвозвратно теряется часть емкости. По этой же причине вредны зарядка и разрядка малыми токами

-  повышенное внутреннее сопротивление

-  не происходит сульфотации;

-  не боятся перезарядки (степень зарядки подсчитывается по

Конструктивное выполнение

Пластины из стального перфорированного каркаса с карманами, в которых запечены брикеты активной массы, сосуд и крышки из тонколистовой стали, сепараторы из эбонита.

Конструкция имеет большую механическую прочность.

Стартерные свойства

На стартерных свойствах отрицательно сказывается повышенное внутреннее сопротивление, а также большое падение емкости при  низкой температуре.

Чтобы не ухудшать запуск двигателя АБ выпускают с большим запасом емкости и при одинаковых стартерных характеристиках со свинцовыми пластинами. Ni имеют в 1,5…2 раза больший объем и вес. Кроме того, они существенно дороже свинцовых пластин.

Достоинства:

Большой срок службы: 400…500 тыс.км.

Применяются в качестве стартерных , имеет место на машинах, предназначенных для особо тяжелых условий, так как имеет повышенную (например, на  тракторах) прочность, долговечность и

Генераторные установки (ГУ) постоянного и переменного тока.

Генератор- основной источник электрической энергии.

1.  Условия работы генераторов и  требования, предъявляемые к ним:

а) переменное число оборотов якоря (ротора)

~  дизель –3…4 раза

~ карбюратор двигателя – 5…6 раз б) переменная нагрузка на генератор от 10% до 100% его номинальной мощности в) необходимость поддерживать постоянным Uг (допустимое отклонение «Uз» АБ от необходимого не более 3…5%. В случае увеличения Uз на 10…12% срок службы АБ сократится в 2,0…2,5раза.

При питании этим же напряжениями их срок службы   также сокращается в 2,0…2,5 раза.

Эти специфические условия работы генератора на КГМ вызывают необходимость применения устройств автоматического регулирования напряжения и тока.

Кроме этого ГУ должны :

а) иметь большую удельную мощность (кВт/кг);

б) обеспечивать заряд АБ при работе двигателя на малых оборотах (режим ХХ).

в) развивать номинальную мощность при возможно малом числе оборотов г) малые габариты, вес при большой долговечности и надежности.

2.  Характеристика и тип применяемых на КГМ генераторов.

Наибольшее распространение получили генераторы с параллельным электромагнитным возбуждением как постоянного , так и переменного тока (вышеперечисленным требования в большей степени удовлетворяют генераторы переменного тока.

Известно, что

Ег=КnФ

Если пренебречь потерями  в обмотке якоря F постоянного тока и или в обмотке статора …, то

Uг ~ Eг =КnФ

К- постоянный коэффициент

n  - частота вращения якоря

Ф= g(Iв) –магнитный поток

Растет «n» -увеличивается Uг – увеличивается Iв – увеличивается Ф.

 Чтобы поддерживать Uг постоянным, надо иметь «Ф» обратно пропорциональным «n».

Достигается путем изменения «Iв» с помощью «РН».

3.  Режим совместной работы генератора и АБ. (см. рис.1)

а) Пренебрежем сопротивлением соединенных проводов , не будем учитывать  (как и ранее) ток «Iв» в силу его малости,

Rm – эквивалентные сопротивления    потребителей будем считать постоянными .

б) направление токов , изображено синими линиями, будем считать положит.,т.е.

Iг= Iб+ Iн

Например, Iб ( сплошные линии) соответствует режиму заряда. При разряде ток Iб имеет направление ( пунктирная линия). Известно, что Iб = (Uг- Eб)/ Раб;

Отсюда:

Iг =((Uг-Eб)/Раб + Iн ;

В зависимости от соотношения величин , входящих в эти уравнения Iг и Iб могут иметь знак одновременно или в отдельности. При этом при смене знака , значения этих токов переходят через нуль.

Для получения условий перехода через нуль приравниваем выражения для токов по значению к нулю.

Iб = (Uг –Eб)/W =0 > Uг=Eб

При Uгб ;  Iб>0

Uгб ;  Iб>0

Iг =(Uг -Eб)/W+Iн=0 ; Uг=Eб-WIн

Uг>Eб-W- Iн ;   Iг>0

Uг<Eб- W-Iн ;   Iг<0

Действительно, это видно из уравнения.

Iн всегда положительно.

Iг W= Uг-Eб+IнW=Uг-(Eб-IнW).

При Еб<Uг >Eб-WIн

Iб>0      Iг>0

Это ток называемый нормальный режим : генратор подзаряжает аккумулятор и питает нагрузку « Rн».

При Еб >Uг >Eб-WIн

Iб<0      Iг>0

Этот режим возникает, когда нагрузка  «Rн» потребляет больше , чем может обеспечить генератор. Тогда и генератор и АБ работают на нагрузку.

Еб > Uг<Eб - IбIн

Iб< 0       Iг<0

При этом режиме АБ питает нагрузку и разряжается на генератор. Такой режим возможен при неработающем двигателе или когда его обороты малы настолько , что…

Учитывая, что сопротивление якоря мало, по нему будет протекать большой разрядный ток (в несколько раз больше номинального) . Обмотка якоря может сгореть , а АБ быстро разрядится. Поэтому в электросхему вводится устройство , автоматически отключающие генератор при Uг <Eб - rбIн.

Это устройство называется «РОТ».

Наконец в системе есть автоматическое устройство , ограничевающее величину тока «ОСТ».

Необходимость в его установке возникает в режиме, когда АБ сильно разряжена и поэтому через генератор протекает большой зарядный ток (больший номинального).

РН, РОТ, ОСТ – объединенные вместе получили название РР.

Похожие материалы

Информация о работе