Акумуляторні батареї навантажувачів

1. Будівельні машини і устаткування, довідник До атегорія: електронавантажувачі Джерелом енергії...

Будівельні машини і устаткування, довідник

Наши партнеры ArtmMisto

До атегорія:

електронавантажувачі

Джерелом енергії для електричних приводів навантажувачів служить акумуляторна батарея, що складається з окремих з'єднаних між собою акумуляторів.

Акумулятор є джерелом струму, в якому відбуваються оборотні процеси, обумовлені взаємним перетворенням електричної енергії в хімічну і назад. Акумулятор заряджається стороннім джерелом струму, поглинаючи електричну енергію і накопичуючи її. При розрядці відбувається зворотний процес переходу хімічної енергії в електричну.

Акумулятор представляє собою посудину з електролітом, всередині якого розміщені блоки позитивних і негативних пластин (електродів) з різнорідних металів. Залежно від складу електроліту і металів, у тому числі виготовлені пластини, акумулятори поділяються на два основних типи: кислотні зі свинцевими пластинами, поміщеними в розчин сірчаної кислоти, і лужні з залізонікелевого пластинами, поміщеними в розчин їдкого калію.

Кислотні акумулятори мають експлуатаційні недоліки. Механічна міцність їх мала внаслідок порушення свинцевих пластин під дією сірчаної кислоти; термін експлуатації невеликий; свинець шкідливий для здоров'я обслуговуючого персоналу.

Пластини лужних акумуляторів мають високу міцність, а електроліт не виділяє шкідливих для здоров'я людини парів. Термін експлуатації лужних акумуляторів значно більше, вони задовільно працюють в умовах негативних температур і не вимагають особливого догляду при експлуатації.

Лужний железонікелевий акумулятор складається з сталевого корпусу, в якому розміщені напівблоки позитивних і негативних пластин.

Напівблоки з боку ребер ізольовані від корпусу листовим ебонітом. Кожен полублок позитивних і негативних пластин має по одному борну, виведеному через отвори в кришках, закріпленому гайками і ізольованому від корпусу ебонітовими шайбами. Горловина акумулятора закривається відкидною кришкою з запобіжним клапаном для випуску пари електроліту при нагріванні акумулятора.

Пластини акумулятора складаються з ламелей - перфорованих коробочок прямокутного перетину з тонкої сталевої стрічки. В ламелі позитивних пластин впрессована активна маса, що складається з суміші гідрату окису нікелю і графіту, а ламелі негативних пластин містять спеціально приготовлений порошок заліза.

Електролітом лужних акумуляторів є водний розчин їдкого калію, до якого додають невелика кількість моногідрату літію, що збільшує термін експлуатації акумулятора. Щільність електроліту лужного акумулятора від 1,18 до 1,20 і залишається постійною при зарядці і розрядці акумуляторів.

Мал. 1. Лужний акумулятор: 1 - гайка шпильки, 2 -борн, 3 клема, 4 - відкидна кришка, 5-корпус, 6 гайка, 7 - гумовий сальник, 8 - ебонітові шайби, 9 - контактна пластина, 10 - полублок

Електричні дані кожного акумулятора характеризуються трьома основними величинами - напругою, ємністю і внутрішнім опором. Напруга акумулятора залежить від матеріалу електродів і складу електроліту. Напруга на клемах лужного акумулятора залежить від ступеня його зарядженості і величини струму навантаження. Робоча напруга акумулятора одно 1,20-1,25 в. В кінці зарядки воно може зрости до 1,75-1,80 в, потім при підключенні навантаження швидко падає до 1,20-1,25. Гранично допустимою напругою при розрядці є напруга 1 ст.

Під ємністю лужного акумулятора розуміється кількість електрики (в ампер-годинах), яке здатний віддати акумулятор в робочу ланцюг при розрядці до напруги 1 ст. Ємність акумулятора залежить від розмірів пластин і від їх кількості, тобто від загальної активної площі електродів акумулятора. Вона залишається постійною при розрядці акумулятора струмом номінального значення, зазначеного в паспорті заводом-виробником, але дещо знижується при розрядці струмом вище номінального. При високих і низьких температурах ємність акумулятора знижується.

На навантажувачах КВЗ і ПТШ -3 ​​встановлюють акумулятори типу ТЖН -500, на навантажувачах 4004, 4015 - акумулятори ТДН -ЗОО. Марки зазначених акумуляторів розшифровуються так: акумулятор тягової залізонікелевій ємністю 500 або 300 а-ч.

Для приводу тягових електродвигунів напруги одного акумулятора недостатньо, тому окремі акумулятори з'єднуються в акумуляторні батареї. При послідовному з'єднанні (позитивний Борн одного з негативним іншого) напруга на крайніх клемах збільшиться пропорційно числу акумуляторів, а ємність всієї батареї залишиться рівною ємності одного елемента. Якщо в батарею послідовно включено 10 окремих акумуляторів ємністю 300 а-ч і напругою 1,25 в в кожному, то напруга батареї дорівнюватиме 12,5 в при ємності 300 а-ч.

Акумуляторні батареї поміщають в сталеві батарейні ящики і з'єднують між собою сталевими або мідними нікельованими перемичками. Між стінками ящика і акумулятора прокладають фанерні щити, покриті бітумним або асфальтовим лаком. На кожен акумулятор надягають гумовий мішок для його ізоляції.

На рис. 2 показані деякі схеми з'єднань акумуляторів в батареї.

Для акумуляторних батареї навантажувачів прийняті умовні позначення, що характеризують тип акумуляторів і енергетичні можливості батареї, наприклад 26- ТЖН -300. Перше двозначне число в позначенні вказує на число акумуляторних елементів (26, 24, 32), наступна потім група букв розшифровується так: тяговий, железонікелевий. Остання група цифр вказує на номінальну ємність батареї (300, 500) в ампер-годинах.

Мал. 2. Акумулятор: а - навантажувача 4004, б - навантажувача КВЗ, в - навантажувача 4015, г - навантажувача ПТШ -3

Форма і габарити акумуляторного ящика визначаються формою задньої частини навантажувача. З точки зору компонування батарей найбільш зручна форма її ящика - прямокутна, проте для зменшення зовнішнього радіуса повороту навантажувача бажано зовнішні Кути батарей скошувати або закругляти.

Особливістю схеми батарей навантажувача 4004 є їх поділ на дві секції, що складаються з послідовно з'єднаних акумуляторів.

Між собою секції з'єднують послідовно для отримання напруги 36 в і паралельно для отримання напруги 18 в. В батареї навантажувача КВЗ передбачена установка проміжної клеми для харчування допоміжних електричних ланцюгів.

Джерелами електроенергії електронавантажувачів фірми «Балканкар» є кислотні акумуляторні батареї. У конструкції елементів акумуляторних батарей враховані важкі умови, в яких вони експлуатуються. Підвищено їх стійкість від струсу, вібрації і ударів при порівняно малих габаритах і вазі встановлюваних на електронавантажувачах акумуляторних елементів, здатність віддавати великий короткочасний струм.

На рис. 3 показаний акумуляторний елемент навантажувача Ф7.ЕУ10.32. Він складається з п'яти позитивних пластин (позитивний полублок) шести негативних пластин (негативний полублок). Пластини полублоков з'єднані між собою провідниками - баретки, кожна з яких має виведений через кришку елемента клемний штир - Борн.

Мал. 3. Кислотний акумулятор

Електролітом кислотного акумулятора служить водний розчин хімічно чистої сірчаної кислоти. Розчин заливають в акумулятор з таким розрахунком, щоб покрити верхні кромки пластин на 15-20 мм.

У свинцевому акумуляторі відбуваються такі електрохімічні процеси.

Під дією електричного струму, що пропускається через електроліт вчасно зарядки акумулятора, молекули сірчаної кислоти розщеплюються на катіони і аніони. Під час розрядки катіони і аніони вступають в хімічну реакцію з матеріалом пластин. При цьому виділяється негативний електричний заряд на негативних пластинах і позитивний - на позитивних пластинах (утворюючи на них сірчанокислий свинець). Сірчана кислота з розчину витрачається, і щільність розчину (електроліту) зменшується. Таким чином, щільність електроліту служить показником ступеня розрядки акумулятора.

При зарядці відбувається зворотний процес, тобто з негативних пластин виділяється в розчин сірчана кислота.

Під ємністю кислотного акумулятора розуміється кількість електрики (в ампер-годинах), яке здатний віддати акумулятор в ланцюг. Величина ємності насамперед залежить від площі пластин і величини розрядного струму. На ємність акумулятора впливає також температура повітря: з підвищенням температури ємність збільшується. Як уже зазначалося, одним з основних недоліків кислотних акумуляторів є руйнування пластин під дією сірчаної кислоти. Через це ємність елемента знижується до 75% від номінального значення. В такому випадку акумулятор непридатний до подальшої експлуатації.

Окремі елементи послідовно з'єднуються між собою в акумуляторну батарею.

Реклама:

Читати далі: Споживачі електроенергії навантажувачем

До атегорія: - Електронавантажувачі

Головна → Довідник → Статті → Форум