|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Відновлення кислотних акумуляторів змінним струмом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Акумулятори, зарядні пристрої Напруга електромережі змінного струму є осцилограмою у вигляді синусоїди з позитивними і негативними напівперіодами. При зарядці акумуляторів використовується позитивна частина синусоїди в однонапівперіодних і двонапівперіодних випрямлячах постійного струму. Прискорити процес відновлення пластин акумулятора без погіршення стану можливо, якщо додатково використовувати негативний напівперіод струму невеликої потужності. Через низьку швидкість хімічного процесу в електроліті не всі електрони досягають кристалів сульфату свинцю за відведений час в десять мілісекунд, до того ж виходячи з форми синусоїди напруга на початку дорівнює нулю, а потім зростає і досягає максимуму через п'ять мілісекунд, в наступні 5 мс воно падає і переходить через нуль у негативний напівперіод синусоїди. Електрони середньої частини синусоїди мають найбільший енергетичний потенціал і в змозі розплавити кристал сульфату свинцю з переведенням його в аморфний стан. Електрони решти синусоїди, маючи недостатню енергію, не досягають поверхні пластин акумулятора, або неефективно впливають на їх відновлення. Нагромаджуючись у молекулярних сполуках на поверхні пластин, вони перешкоджають відновленню, переводячи хімічний процес в електроліз води. Негативний напівперіод синусоїди "відводить" електрони від поверхні пластин на вихідні позиції з сумарною енергією, невикористаною при початковій спробі розплавлення кристала свинцю сульфату і енергії повернення. Йде розгойдування енергетичної потужності з її зростанням, що зрештою дозволяє розплавити нерозчинні кристали. Значення амплітуди напруги негативного напівперіоду вбирається у 1 /10... 1 /20 від струму заряду і є достатньої повернення електронів перед наступним циклом подачі позитивного імпульсу, спрямованого розплавлення кристала сульфату свинцю. При такому струмі відсутня можливість переполюсування пластин акумулятора при негативній полярності. У практиці використовується кілька технологій відновлення, залежно від технічного стану акумуляторів та умов попередньої експлуатації. Технічний стан можна визначити за допомогою діагностичного приладу або простою вилкою навантаження, при високому внутрішньому опорі напруга під навантаженням помітно нижче, ніж без неї - це означає, що поверхня пластин і внутрішня губчаста структура покриті кристалами сульфату свинцю, який перешкоджає струму розряду.
Технології відновлення, що раніше використовуються, мають позитивні та негативні якості: тривалий час відновлення, велике енергоспоживання, робота з кислотою, великі виділення газу, до складу якого входить вибухова суміш водню з киснем, необхідність потужної примусової вентиляції та засобів захисту при переливанні кислоти при відновлювальних роботах. Позитивним є кінцевий результат. Технологія відновлення atf-кумуляторів тривалим зарядом малим струмом була розроблена в минулому столітті і застосовувалася при незначній сульфатації електродів, заряд проводився до початку газоутворення, струм ступінчасто знижувався з невеликими перервами. Такий метод і зараз використовується для відновлення пластин потужних промислових акумуляторів на низьку напругу та струм до десятків тисяч ампер. Час відновлення становить щонайменше п'ятнадцяти діб. Другий метод є відновлення пластин у дистильованій воді, він також тривалий за часом і пов'язаний із заміною кислоти на воду з наступним зарядом, як у першому варіанті. Після закінчення відновлення щільність вирівнюється добавкою електроліту. Можливе відновлення пластин короткочасною подачею великого зарядного струму на протязі 1...3 год. Недолік такого методу полягає в різкому скороченні терміну експлуатації акумулятора, надмірному нагріванні пластин та їх короблення, підвищеному саморозряді, рясному газовиділенні кисню та водню. Технологія відновлення свинцевих акумуляторів змінним струмом дозволяє в найкоротший час знизити внутрішній опір до заводського значення при незначному нагріванні електроліту. Позитивний напівперіод струму використовується повністю при зарядці акумуляторів з незначною робочою сульфатацією, коли потужності зарядного імпульсу струму достатньо відновлення пластин. При відновленні акумуляторів з тривалим післягарантійним терміном необхідно використовувати обидва напівперіоди струму в сумірних величинах: при струмі заряду в 0,05С (С - ємність), струм розряду рекомендується в межах 1/10... 1/20 відтоку заряду. Інтервал часу струму заряду не повинен перевищувати 5 мс, тобто відновлення має йти на максимально високому рівні напруги позитивної синусоїди, при якій енергії імпульсу достатньо для переведення сульфату свинцю в аморфний стан. Звільнений кислотний залишок SO4 підвищує щільність електроліту до тих пір, поки всі кристали сульфату свинцю не будуть відновлені і підвищення щільності закінчиться, при цьому через електроліз напруга на акумуляторі зросте. При зарядно-відновлювальних роботах необхідно використовувати максимальну амплітуду струму за мінімального часу його дії. Крутий передній фронт імпульсу струму заряду вільно розплавляє кристали сульфату, коли інші методи не дають позитивних результатів. Час між зарядом та розрядом додатково використовується на охолодження пластин та рекомбінацію електронів в електроліті. Плавне зниження струму в другій половині синусоїди створює умови для гальмування електронів в кінці зарядного часу з подальшим реверсом при переході струму в негативний напівперіод синусоїди через нуль. Для створення умов відновлення застосовано тиристорно-діодну схему встановлення та регулювання струму синхронізованого з частотою електромережі. Тиристор під час перемикання дозволяє створити крутий передній фронт струму і менше схильний до нагрівання під час роботи, ніж транзисторний варіант. Синхронізація імпульсу зарядного струму з електромережею знижує рівень перешкод, створюваних пристроєм.
Момент підвищення напруги на акумуляторі контролюється введенням у схему негативного зворотного зв'язку по напрузі, з акумулятора на мультивібратор, що чекає, на аналоговому таймері DA1 (рис. 1). Також у схему введено температурний датчик для захисту від перегріву силових компонентів. Регулятор струму заряду дозволяє встановити початковий струм відновлення, виходячи із значення ємності акумулятора. Контроль середнього струму заряду ведеться за гальванічним приладом - амперметром з лінійною шкалою та внутрішнім шунтом. У показаннях амперметра струми алгебраїчно підсумовуються, тому показання середнього зарядного струму з урахуванням одночасної подачі позитивного струму негативного напівперіоду будуть занижені. Не слід тривалий час подавати на акумулятор лише негативний підлогу період струму - це призведе до розряду акумулятора з переполюсування пластин. У зарядженому акумуляторі завжди йде саморозряд через різну щільність верхнього та нижнього рівня електроліту в банку та інших факторів, знаходження в буферному режимі підзарядки підтримує акумулятор у робочому стані. Схема відновлення акумуляторів змінним струмом (мал. 1) містить невелику кількість радіодеталей. До складу схеми входить чекаючий мультивібратор - формувач синхронізованих з електромережею імпульсів на аналоговому таймері DA1 типу КР1006ВІ1, підсилювач амплітуди імпульсу на біполярному транзисторі зворотної провідності VT1, датчик температури і підсилювач напруги негативного зворотного зв'язку VT. Напруга синхронізації знімається з двонапівперіодного випрямляча на діодах VD2, VD3 і подається через дільник напруги R4, R13 на вхід 14 нижнього компаратора мікросхеми DA2. Частота імпульсів мультивібратора, що чекає, залежить від номіналів резисторів R1, R2 і конденсатора С1. У вихідному стані на виході 3 DA1 є високий рівень напруги за відсутності на вході 2 DA1 напруги вище 1/3Uп, після появи мікросхема спрацьовує з порогом, встановленим резистором R14, на виході з'являється імпульс з періодом 10 мс і тривалістю, що залежить від положення регулятора R2 , - Час заряду конденсатора С1. Резистор R1 визначає мінімальну тривалість вихідних імпульсів. Виведення 5 мікросхеми має прямий доступ до точки 2/3Un внутрішнього дільника напруги. У міру зростання напруги на акумуляторі в кінці заряду відкривається транзистор VT2 ланцюга негативного зворотного зв'язку і знижує напругу на виведенні DA5, створюється модифікація схеми і тривалість імпульсу зменшується, час перебування тиристора у відкритому стані знижується. Імпульс з виходу таймера 1 через резистор R3 надходить на вхід підсилювача на транзисторі VT5. Посилений транзистором VT1 імпульс через оптопару U1 подає на керуючий електрод тиристора VS1 напругу, що відпирає, синхронізоване з мережею, тиристор відкривається і подає в ланцюг акумулятора імпульс двонапівперіодного зарядного струму з тривалістю, залежною від покладання. Резистори R1, R2 захищають оптопар від перевантажень. Температура силових елементів контролюється за допомогою терморезистора R11, встановленого в дільнику напруги ланцюга негативного зворотного зв'язку. Підвищення температури викликає зниження опору терморезистора та шунтування транзистором VT2 виведення 5 DA1, тривалість імпульсу скорочується - струм знижується. Живлення таймера та RC-ланцюга у схемі стабілізовано стабілітроном VD1. Електронна схема живиться від вторинної обмотки силового трансформатора через діоди VD2...VD4, пульсації згладжуються конденсатором C3. Діод VD2 поділяє пульсуючу напругу випрямляча на діодах VD3, VD4 від напруги живлення таймера та підсилювача на транзисторі VT1. Тиристор живиться двонапівперіодною пульсуючою напругою і виконує роль ключа з регульованим часом включення позитивних імпульсів струму, негативний імпульс подається в акумулятор з однонапівперіодного випрямляча на діоді VD5. Радіодеталі у схемі встановлені загального застосування: мікросхема таймера серії 555, 7555. Резистори МЛТ 0,12, R15 – потужністю 5 Вт. Змінні резистори типу СП. Трансформатор можна використовувати типу ТПП 2 * 18 В / 5 А. Діоди малогабаритні на струм до 5 А. Тиристор при ємності акумулятора до 50 А * год підійде типу КУ202Б ... з радіатором. Регулювання схеми пристрою починають із перевірки напруги +18, невеликі розбіжності не впливають на роботу приладу. Тимчасово встановивши паралельно конденсатору С1 ємність 0,1 мкФ, по спалахах світлодіода уточнюють працездатність таймера. У ланцюг катода тиристора для контролю його роботи включають лампочку на напругу 12 і потужність 50 ... 60 Вт. Блимання лампочки підтверджує справність тиристора та його роботу у допустимому тепловому режимі. Обертанням валу установчого резистора R14 встановлюють поріг спрацьовування мікросхеми. Після підключення в зарядний ланцюг акумулятора необхідно виставити зарядний струм резистором R2 за середнього положення підстроювального резистора R12. При нагріванні терморезистора R11 струм заряду має зменшитись.
Елементи схеми, крім вимикача, регулятора струму заряду, амперметра та запобіжника встановлюються на друкованій платі (рис. 2), решта кріпиться у корпусі зарядного пристрою. Технологія відновлення акумуляторів змінним струмом була розроблена в 1999 і виконана у виробі невеликою партією для патентного експерименту. література
Автор: Володимир Коновалов; Публікація: radioradar.net
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Можливо, в загибелі Титаніка винний Місяць ▪ Антибактеріальні пов'язки з дуріану ▪ Електромобіль як резервне джерело живлення у будинку ▪ Розумна тканина і зігріє, і охолодить ▪ Смартфони Samsung Galaxy Core II, Galaxy Young 2 та Galaxy Star 2
▪ розділ сайту Інструкції з експлуатації. Добірка статей ▪ стаття Кожному своє. Крилатий вислів ▪ стаття Бавовник. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Радіоаматорські розрахунки. Довідник
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page