Контрольно-тренировочный цикл

Постоянный подзаряд малыми токами

Уравнительный заряд

Форсированный заряд

Модифицированный заряд

Целью модифицированного заряда является снижение силы тока в начальный период заряда и уменьшение влияния колебаний напряжения в зарядной сети на зарядный ток. В цепь заряда включается не­большой резистор. Напряжение зарядной сети поддерживается постоянным в пределах от 2,5 до 3,0 В на каждый аккумулятор. Оптимальное для свинцовых аккумуляторов напряжение 2,6 В обеспечивает заряд примерно за 8 ч.

Для быстрого восстановления работоспособности сильно разряженной аккумуляторной батареи проводят форсированный заряд током силой численно равной 0,7C₂₀ А. Время форсированного заряда должно быть тем меньше, чем больше сила тока заряда (30 мин при силе тока 0,7С₂₀ А, 45 мин при токе 0,5С₂₀ А и 90 мин при токе 0,3С₂₀ А). При повышении температуры электролита свыше 40°С заряд прекращается. Применять форсированный заряд можно только в исключительных случаях, так как многократное по­вторение такого способа заряда заметно сокращает срок службы аккуму­ляторной батареи.

При проведении уравнительного заряда токами меньшими 0,1C₂₀ A обеспечивается выравнивание плотности электролита и степени заряженности отдельных аккумуляторов батареи, восстановление активных масс на электродах, нейтрализация действия глубоких разрядов на отрицатель­ный электрод. Уравнительный заряд обычно используется для устранения воз­можной сульфатации электродов и заканчивается через три часа после устано­вления постоянства плотности электролита.

Ток заряда силой 0,025…0,1 А выби­рается из условия компенсации теряемой батареей емкости при саморазряде. Подзаряд может осуществляться при постоянной силе тока или при постоянном напряжении как на транспортном средстве, так и в помещениях для хранения батарей. Непрерывный подзаряд позволяет поддерживать батарею в заряжен­ном состоянии, однако одновременно ускоряет процесс коррозии решеток поло­жительных электродов. На подзаряд малыми токами следует устанавливать только исправные и полностью заряженные батареи.

Для батарей, залитых электролитом, конт­рольно-тренировочные циклы проводятся один раз в год и в тех случаях, когда нужно оценить пригодность батареи для дальнейшей эксплуатации. По резуль­татам контрольно-тренировочного цикла судят о техническом состоянии бата­реи, выявляют неисправные аккумуляторы в батарее, оценивают её возможно­сти по отдаче емкости.

Контрольно-тренировочный цикл включает в себя заряд батареи током силой 0,1С₂₀ А до напряжения 2,4 В на каждом аккумуляторе, дальнейший полный за­ряд батареи током 0,05С₂₀ А, затем разряд постоянным током силой 0,05С₂₀ А до конечного разрядного напряжения на аккумуляторе 1,75 В.

Емкость, отданная при разряде батареи в контрольно-тренировочном цикле, приводится к температуре 25°С и сравнивается с номинальной. В период га­рантированного срока службы она не должна быть меньше 0,9С₂₀. Если емкость ниже 40% от номинальной, то батарея считается непригодной к эксплуатации.

Контрольные вопросы

1. Назначение аккумуляторных батарей.

2. Требования к АКБ.

3. Расскажите о принципе действия АКБ.

4. Устройство АКБ классической конструкции.

5. Особенности устройства необслуживаемых АКБ.

6. Особенности устройства герметизированных АКБ.

7. Как маркируются АКБ?

8. Что такое ЭДС АКБ и как ее можно определить эмпирически?

9. Как меняется напряжение АКБ при заряде и разряде?

10. Что такое внутреннее сопротивление АКБ?

11. Что такое емкость АКБ?

12. Что такое саморазряд АКБ?

13. Особенности эксплуатации АКБ при низких температурах.

14. Особенности эксплуатации АКБ при высоких температурах.

15. Какие существуют методы заряда АКБ?

Глава 3. Система электроснабжения. Генераторные установки

3.1. Тенденции развития автомобильных генераторных установок

До 60-х годов основным источником электрической энергии на автомобилях являлись генераторы постоянного тока [2].

Развитие автомобилестроения потребовало значительного увеличения срока службы автомобилей, снижение эксплуатационных затрат на их техническое обслуживание и ремонт, повышение тре­бований к безопасности дорожного движения и комфорту при эксп­луатации автотранспортных средств. В связи с этим появилась необ­ходимость значительного увеличения мощности генератора, срока его службы, улучшения его характеристик и снижения эксплуатаци­онных затрат. Одновременно стало необходимым увеличение мак­симальной частоты вращения коленчатого вала и уменьшения габа­ритных размеров генератора, исходя из условий его компоновки в ограниченном подкапотном пространстве автомобиля.

Удовлетворение данных требований путем совершенствования конструкции и технологии производства генераторов постоянного тока, учитывая низкую надежность и малый срок службы щеточно-коллекторного узла, а также габаритные размеры и массу данно­го генератора, стало неосуществимо. Поэтому было выбрано новое направление в развитии автомобильных генераторов – создание ге­нераторов переменного тока.

Название «генератор переменного тока» несколько условно и касается в основном особенностей конструкции генератора, так как они имеют встроенные полупроводниковые выпрямители, и питают потребителей постоянным (выпрямленным) током. В генераторах постоянного тока таким выпрямителем является, щеточно-коллекторный узел, осуществляющий выпрямление переменного тока, по­лученного в обмотках якоря. Развитие полупроводниковой техники позволило применить в генераторах переменного тока более совершенный выпрямитель на полупроводниковых диодах.

К основным преимуществам генераторов переменного тока относительно генераторов постоянного тока по технико-экономичесим показателям можно отнести следующие:

· при той же мощности их масса меньше в 1,8…2,5 раза и при­мерно в 3 раза меньше расходуется меди;

· больше максимальная мощность при одинаковых габаритных размерах;

· меньше значение начальной частоты вращения;

· проще схема и конструкция регулирующего устройства вследствие отсутствия элемента ограничения силы тока и реле обратного тока;

· меньше эксплуатационные затраты из-за высокой надежности работы и увеличения срока службы.

Первые автомобильные генераторы переменного тока были спроектированы для работы с отдельными селеновыми выпрямите­лями и вибрационными регуляторами напряжения. Селеновые вы­прямители имели значительные размеры, и их приходилось разме­щать отдельно от генератора в местах, где обеспечивалось хорошее охлаждение. Для соединения селенового выпрямителя с генерато­ром требовалась дополнительная проводка. Кроме того, селеновые выпрямители были недостаточно теплостойки и допускали макси­мальную рабочую температуру не выше +80°С. Поэтому в дальней­шем они были заменены выпрямителями из кремниевых диодов, которые были более теплостойки и имели значительно меньшие размеры, что позволяло размещать их внутри генератора. На смену вибрационным регуляторам напряжения пришли сначала контакт­но-транзисторные, а затем бесконтактные на дискретных элементах и бесконтактные интегральные регуляторы.

Габаритные размеры интегральных регуляторов позволяют встраивать их в генератор, который совместно со встроенными ре­гулятором и выпрямительным блоком называется генераторной установкой.

Для автомобильных генераторов надежность и срок службы определяются тремя факторами:

· качеством электрической изоляции;

· качеством подшипниковых узлов;

· надежностью щеточно-контактных устройств.

Первые два фактора зависят от уровня развития смежных производств. Третий фактор может быть исключен путем использова­ния бесконтактных генераторов, имеющих более высокую надеж­ность и, следовательно, больший ресурс, чем контактные. Это сти­мулировало создание автомобильных бесконтактных генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением – индукторных генераторов и генераторов с укороченными полюсами.

Применение на автомобилях существующих конструкций ин­дукторных генераторов сдерживалось следующими недостатками.

· невысокие удельные показатели;

· повышенный уровень пульсации выпрямленного напряже­ния;

· повышенный уровень шума.

Дальнейшее совершенствование конструкции и устранение вы­шеперечисленных недостатков позволили использовать индуктор­ные генераторы на автомобилях.

Впервые бесщеточные генераторы с укороченными полюсами 45.3701 и 49.3701 были установлены на автомобилях марки «УАЗ».

Генераторная установка состоит из электрогенератора, выпрямителя и регулятора напря­жения.

Генераторная установка обеспечивает питанием электропотребители, вклю­ченные в бортовую сеть автомобиля, и заряжает его аккумуляторную батарею при работающем двигателе.

Даже на холостом ходу двигателя генератор должен развивать мощность, до­статочную для электропитания наиболее важных потребителей. В мировой практике генераторные установки на холостом ходу двигателя развивают 40…50% от номинальной мощности.

Напряжение в бортовой сети автомобиля должно быть стабильно в широком диапазоне изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя и нагрузок.

Стабильность напряжения, обеспечиваемая работой регулятора, является непременным условием надежной работы аккумуляторной батареи и других электропотребителей.

Превышение напряжения сверх допустимых пределов служит причиной пере­заряда аккумуляторной батареи с последующим выходом ее из строя, понижен­ное напряжение вызывает недозаряд батареи. Увеличение напряжения на 10% сверх номинального снижает срок службы ламп примерно на 50%.

Генераторные установки рассчитаны на номинальное напряжение 14 и 28 В. Напряжение 28 В характерно для автомобилей с дизелем. Однако на дизельных автомобилях, например, на автомобилях ЗИЛ 5301 («Бычок»), ЗИЛ 4331, ЗИЛ 133ГЯ возможна и двухуровневая система: 14 В непосредственно на генерато­ре для электроснабжения основных потребителей, 28 В – на выходе трансформаторно-выпрямительного блока для подзарядки аккумуляторной батареи.

Генераторные установки выполняются по однопроводной схеме, в которой с корпусом соединен отрицательный полюс системы. Отечественной нормативной документацией предусматривается изготовление установок и по двухпроводной схеме, но практически такое исполнение реализуется в основном на специальных транспортных средствах.

Генераторная установка питает ботовую сеть автомобиля постоянным то­ком. Однако сам электрогенератор представляет собой синхронный трехфазный генератор переменного тока, поэтому генераторная установка включает мощный полупроводниковый выпрямитель.

Для питания вспомогательных устройств, например, реле блокировки старте­ра, трансформаторно-выпрямительного блока систем на два уровня напряже­ния, тахометра и т.п., используется переменный ток, вырабатываемый генера­тором. В последнее время наблюдается тенденция использовать переменный ток и для управления работой регулятора напряжения самой генераторной ус­тановки.

Генераторная установка – достаточно надежное устройство, способное вы­держать повышенные вибрации двигателя, высокую подкапотную температуру, воздействие влажной среды, грязи и т.п. Принцип действия вентильного элект­рогенератора и его принципиальное конструктивное устройство одинаковы как у отечественных, так и у зарубежных образцов.

Дата добавления: 2014-12-27