ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

П6.1. Общие сведения

Выпрямители включаются в сеть переменного тока и состоят из понижающего трансформатора, схемы выпрямления с неуправляемыми ( в нашем случае ) диодами, элементов управления и защиты.

В таблице П6.1 приведены основные технические данные аккумуляторных батарей, включая установленные параметры их заряда.

Таблица П6.1

Основные данные стартерных и тяговых аккумуляторных батарей

Тип	Марка	Номиналь-ная емкость, А∙ ч. Q_н	Число акку- муляторов в батарее n	Напряжение на одном аккумуляторе, В
заряжен-ом ном, u_н	в конце заряда, u_к
Стартер- ные, кис- лотные	6СТ-45 6СТ-60 6СТ-75 6СТ-145 6СТ-190				2, 7 2, 7 2, 7 2, 7 2, 7
Тяговые, щелоч- ные	26ТЖН-250 28ТЖН-250 34ТЖН - - 300ВМ 20ТЖН-400 28ТЖН - - 350В			1, 25 1, 25 1, 25 1, 25 1, 29	1, 83 1, 83 1, 83 1, 83 1, 83

Зарядный ток батареи определяется по формуле:

I_зар = , А, ( П6.1 )

где: k = 10 - для кислотных аккумуляторных батарей;

k = 4 - для щелочных аккумуляторных батарей.

П6.2. Схемы выпрямления

Исходя из соображений минимальной переделки заводских трансформаторов, в работе рекомендованы мостовые однофазная и трехфазная схемы выпрямления ( рис.П6.1 ). При этом однофазную мостовую схему можно

использовать при выпрямленной мощности Р_d ≤ 0, 3 - 0, 4 кВт.

В табл. П6.2 приведены расчетные соотношения для элементов схем выпрямителей при работе последних на R - нагрузку.

В реальных же выпрямителях необходимо учитывать следующее:

1. Падение напряжения на внутреннем сопротивлении фазы трансформатора.

2. Падение напряжения на вентилях ( диодах ) схемы выпрямления.

3, Работу выпрямителей на встречную ЭДС аккумуляторной батареи.

4. Необходимость уменьшать ток заряда ( примерно вдвое ) при достижении на батарее определенного напряжения ( напряжения конца заряда U_к.з. ).

П6.3. Регулирование зарядного тока

Для регулировки зарядного тока целесообразно в цепь заряда последовательно включить регулировочный реостат, полное сопротивление которого рассчитывается по формуле

R_р = , Ом, ( П6.2 )

где: U_d₀ - среднее выпрямленное напряжение выпрямителя при холостом ходе ( без нагрузки ), В;

U_{бат.нач.} = u_нач.∙ n - напряжение батареи в начале заряда, В.

Здесь: u_нач.= 2 В – для кислотных аккумуляторов;

u_нач.= 1 В - для щелочных аккумуляторов;

n - число аккумуляторов в батарее ( табл.П6.1 ).

П6.4. Последовательность расчета 1. Для заданной аккумуляторной батареи рассчитываются ток заряда I_зар

Рис П6.1. Мостовые схемы выпрямителей а – однофазная; б - трехфазная GB – аккумуляторная батарея; TV – трансформатор; VD – диоды; R_рг - регулировочный реостат ( А ) и напряжение на ней в конце заряда: U_зар = u_к∙ n ( В ). 2. Рассчитывается мощность заряда батареи P_зар = ( U_зар + Δ U_в) ∙ I_зар, Вт, ( П6.3 ) где Δ U_в = 1, 5 В – падение напряжения на вентилях схемы выпрямления. 3. В соответствии с рекомендациями п. П6.2 выбирается схема выпрямления, для которой по табл. П6.2 с учетом I_зар и U_зар ( в таблице I_d и U_d соответственно ) определяются расчетные значения токов и напряжений для диодов схемы. 4. По данным расчета выбирается марка кремниевого диода ( табл. П6.3 ). При этом желательно, чтобы паспортная величина U_обр._max выбранного диода было не менее, чем в 2 раза больше расчетной. Одновременно следует обратить внимание на то, что приведенные в табл. П6.3 диоды устанавливаются на охладителях. Технические характеристики диодов обеспечиваются при специальном обдуве охладителей потоком воздуха со скоростью 6…12 м/с. Поэтому, учитывая нецелесообразность установки в нашем случае вентиляторов обдува, паспортную величину допустимого действующего прямого тока выбираемого диода схемы выпрямления следует принимать не менее двукратной от расчетной. Таблица П6.2 Расчетные соотношения для идеальных элементов схем выпрямления

Соотношения	Схемы выпрямления
однофазная мостовая	трехфазная мостовая
Средний ток диода Iв.ср. ( А ) Действующее значение тока диода Iв.д. ( А ) Максимальное допустимое обратное напряже- ние на диоде Uобр.max ( В ) Расчетная мощность трансформатора Sтр (ВА) Фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора U2 ( В )	0, 5 ∙ Id 1, 57∙ Id 1, 57∙ Ud 1, 23∙ Рd 1, 11∙ Ud	0, 33∙ Id 1, 045∙ Id 1, 045∙ Ud 1, 045∙ Рd 0, 43∙ Ud

Здесь: P_d, U_d, I_d - выпрямленные мощность, напряжение и ток.

Запись выбранной марки диода представляется в стандартной форме:

Д112-16 –1 или Д151- 200 –3.

Последняя цифра в этих записях указывает класс диода по наибольшему

допустимому обратному напряжению ( соответственно 100 и 300 В ).

5. Рассчитываются мощность и фазное вторичное напряжение трансформатора выпрямителя. При этом расчетные значения S_тр и U₂ следует увеличивать на 5 % ( умножать на коэффициент 1, 05 ). Необходимый трансформатор выбирается по табл. П6.4.

Вторичные фазные обмотки заводских трансформаторов должны быть

перемотаны.

Новое число витков фазы: w ₂^′ = ∙ w₂, ( П6. 4 )

где: U_2ном и w₂ - данные заводского трансформатора;

U₂ - расчетное фазное напряжение вторичной обмотки

трансформатора ( В ).

Подлежит изменению также и сечение провода фазной вторичной обмотки:

q₂^′ = ∙ q₂, мм², ( П6, 5 )

где q₂ - сечение провода вторичной фазной обмотки заводского

транформатора ( мм² ).

По данным табл. П6.5 и П6.6 выбирается необходимый обмоточный провод ( круглый или прямоугольный ), записывается его марка, размеры без изоляции и с изоляцией. Примеры записи:

ПЭВ - 2: ø 0, 96 мм ( q = 0, 724 мм²) - для круглого провода;

ПДА: мм (q = 7, 75 мм² ) - для прямоугольного провода.

При большом сечении круглого провода намотку вторичной обмотки сле- дует выполнить 2-мя проводами впараллель, общее сечение которых должно соответствовать расчетному q₂^′.

6. По формуле П6.2 рассчитывается требуемое сопротивление регулировочного реостата.

Величину U_d₀ следует при этом принимать равной: U_d₀ = U_зар + Δ U_в , В.

Далее определяется расчетное сечение проволоки из хромоникелевого

сплава ( нихрома ):

q = , мм², ( П6.6 )

где j = 3 … 5 - плотность тока ( А/ мм² ).

По данным табл. П6.7 выбирается требуемая нихромовая проволока,

записывается ее стандартное сечение q_ст и диаметр.

Длина проволоки реостата находится по формуле:

l = , м, ( П6.7 )

где ρ = 1, 1 – удельное сопротивление нихрома ( ).

Таблица П6.3

Основные технические данные силовых неуправляемых кремниевых

диодов

Марка диода	Предельный средний ток I_в.ср. А	Действующий прямой ток I_в.д. ( допустимый ) А	Наибольшее обратное напряжение U_обр._max ( В )	Примечание
Д112 –10 Д112 – 16 Д112 – 25 Д112 – 32 Д112 – 40 Д112 – 50 Д112 – 63 Д112 – 80 Д151 – 100 Д151 – 125 Д151 – 160 Д151 - 200 Д151 - 250			100…1400 300…1600	через 100 В через 100 В

Таблица 6, 4

Основные технические данные низковольтных силовых трансформаторов

Марка	Паспортные данные	Данные вторичной фазной обмотки
S_тр кВА	U₁ В	U₂ В	соединение обмоток	U₂ В	w₂ -	q₂ мм ²	провод, его раз- меры по меди, мм
Однофазные ТБС – 0, 1 100 220 37, 8 1/1 - 0 37, 8 208 0, 785 ПЭВ – 2 ø 1, 0 ТБС – 0, 16 160 220 37, 8 1/1 - 0 37, 8 174 1, 327 ПЭВ – 2 ø 1, 3 ТБС – 0, 25 250 220 37, 8 1/1 - 0 37, 8 132 2, 061 ПЭВ – 2 ø 1, 62 ТБС - 0, 40 400 220 37, 8 1/1 - 0 37, 8 84 3, 2 ПЭВ – 2 ø 2, 02 ТБС – 0, 63 630 220 37, 8 1/1 - 0 37, 8 54 5, 433 ПБД ø 2, 63 Трехфазные ТСЗИ – 1, 6 1600 380 37, 8 Y/Y - 0 20, 6 28 7, 75 ПДА 1, 81 х 4, 4 ТСЗИ – 2, 5 2500 380 37, 8 Y/Y - 0 20, 6 26 11, 9 ПДА 2, 44 х 5, 1 ТСЗИ – 4, 0 4000 380 37, 8 Y/Y - 0 20, 6 24 19, 0 ПДА 2, 44 х 8, 0 ТСЗИ – 6, 3 6300 380 37, 8 Y/Y - 0 20, 6 24 29, 9 ПДА 3, 8 х 8, 0

Таблица П6.5

Данные обмоточных медных проводов круглого сечения

Номинальный диаметр по меди, мм²	Номинальное сечение по меди, мм	Масса 1 км провода, кг	Максимальный наруж- ный диаметр ( с изоля- цией ) провода, мм
ПЭВ-2	ПБД
0, 96	0, 724	6, 44	1, 05
1, 00	0, 785	6, 98	1, 11
1, 04	0, 849	7, 55	1, 15
1, 08	0, 916	8, 14	1, 19
1, 12	0, 985	8, 76	1, 23
1, 16	1, 057	9, 40	1, 27
1, 20	1, 131	10, 10	1, 31
1, 25	1, 227	10, 90	1, 39
1, 30	1, 327	11, 80	1, 41
1, 35	1, 431	12, 70	1, 46
1, 40	1, 539	13, 70	1, 51
1, 45	1, 651	14, 70	1, 56
1, 50	1, 767	15, 70	1, 61
1, 56	1, 911	17, 00	1, 67
1, 62	2, 061	18, 30	1, 73	1, 91
1, 68	2, 217	19, 70	1, 79	1, 98
1, 81	2, 573	22, 90	1, 93	2, 11
1, 88	2, 776	24, 70	2, 00	2, 18
1, 95	2, 987	26, 50	2, 07	2, 25
2, 02	3, 205	28, 50	2, 14	2, 32
2, 10	3, 46	30, 80	2, 23	2, 40
2, 26	4, 012	35, 70	2, 39	2, 62
2, 44	4, 676	41, 60	2, 57	2, 80
2, 63	5, 433			2, 99

Примечание: ПЭВ-2 - провод с двойным эмалевым винифлексовым

покрытием;

Таблица П6.6

Размеры ( мм ) и сечения( мм² ) прямоугольного алюминиевого

провода ПДА

a b	1, 81	2, 1	2, 44	2, 83	3, 28	3, 8	4, 4	4, 7
4, 4	7, 75 9, 02 10, 5 12, 3 13, 3 14, 4 15, 5 16, 6	8, 76 10, 2 11, 9 14, 0 15, 0 16, 3 17, 6 19, 0	10, 2 11, 9 13, 9 16, 3 17, 6 19, 0 20, 5 22, 2	12, 0 13, 9 16, 2 19, 0 20, 4 22, 1 23, 9 25, 8	13, 9 16, 2 18, 9 22, 1 23, 6 25, 7 27, 7 30, 0	16, 2 18, 9 21, 9 25, 7 27, 7 29, 9 32, 2 34, 8	18, 5 21, 5 25, 1 29, 5 31, 7 34, 3 36, 9 40, 0	- - 26, 8 31, 5 33, 9 36, 7 39, 5 42.8
5, 1
5, 9
6, 9
7, 4
8, 0
8, 6
9, 3

Примечание: Провод с бумажной изоляцией; толщина изоляции на

две стороны - 0, 45 мм. Намотка провода – плашмя.

Таблица П6.7

Основные данные проволоки из хромоникелевого сплава ( нихрома )

Диаметр, мм	Сечение q_ст, мм²	Диаметр, мм	Сечение q_ст, мм²
0, 8 0, 502 0, 9 0, 636 1, 0 0, 785 1, 1 0, 95 1, 2 1, 13 1, 3 1, 33 1, 4 1, 54 1, 5 1, 77 1, 6 2, 01 1, 8 2, 54 1, 9 2, 833 2, 0 3, 14	2, 5 4, 91 3, 0 7, 07 3, 5 9, 616 4, 0 12, 6 4, 5 15, 9 5, 0 19, 6 5, 5 23, 75 6, 0 28, 26 6, 5 33, 17 7, 0 38, 46 7, 5 44, 16

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

Задача 1

1. К а с а т к и н А. С., Н е м ц о в М. В. Электротехника. М.: - Энергоатомиздат, 1983. с. 73 …77; 334 …342

2. Л о п у х и н а Е. М., С о м и х и н а Г. С. Расчет асихронных микродвигателей однофазного и трехфазного тока. ГЭИ, Москва – Ленинград, 1983, с. 254 …259, 262 …267, 270 …281

Задача 2.

1. К а с а т к и н А. С., Н е м ц о в М. В. Электротехника. М.: - Энергоатомиздат, 1983. с. 107 …114

2. И в а н о в И. И., Р а в д о н и к В.С. Электротехника. М.: - Высшая школа, 1984, с. 97 …106; 108 …110

Задача 3

1. К а с а т к и н А. С., Н е м ц о в М. В. Электротехника. М.: - Энергоатомиздат, 1983. с. 171 …180; 359 …364

2. И в а н о в И. И., Р а в д о н и к В.С. Электротехника. М.: - Высшая школа, 1984. с. 155 …160; 285 …289

3. Каталоги электрооборудования. М.: Информэлектро, 1986

Задача 4

1.Т о п о л я н с к и й А. В. Электроснабжение и электроустановки в

строительстве. Л.: - Стройиздат, 1990, с. 27 …49.

2. Каталоги электрооборудования. М.: Информэлектро, 1987

Задача 5

1. К а с а т к и н А. С., Н е м ц о в М. В. Электротехника. М.: - Энергоатомиздат, 1983. с. 401 …407

2. К л ю е в В. И. Теория электропривода. М.: - Энергоатомиздат, 1985, с. 525 …528, 532 …545

3. Справочник по электрическим машинам, т.1./ Под ред. Копылова И. П..

М.: - Энергоатомиздат, 1988, с. 226 …230, 245 …248

Задача 6

1. К а с а т к и н А. С., Н е м ц о в М. В. Электротехника. М.: - Энергоатомиздат, 1983. с. 211 …212, 218 …222

2. Каталоги электрооборудования. М.: - Информэлектро, 1988

С О Д Е Р Ж А Н И Е

стр.

Введение … 3

1. Расчетные задания … 4

2. Приложение П1. Расчет фазосдвигающего элемента для

однофазного конденсаторного

асинхронного электродвигателя … 17

3. Приложение П2. Расчет мощностей и токов трехфазной

сети с однофазными приемниками

электроэнергии … 21

4. Приложение П3. Расчет изменения вторичного напряжения

трансформатора при пуске и номинальной

нагрузке асинхронного короткозамкнутого

электродвигателя … 24

5. Приложение П4. Расчет мощности и выбор установки для

электропрогрева бетона … 26

6. Приложение П5. Выбор электродвигателей для промышленных

механизмов … 33

7. Приложение П6. Расчет выпрямителя для заряда

аккумуляторной батареи … 50

8. Список литературы … 59

она

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 56