Стартовая >> Книги >> Оборудование >> Аккумуляторные батареи

Зарядные устройства - Аккумуляторные батареи

Оглавление
Аккумуляторные батареи
Электрические характеристики аккумуляторных батарей
Принцип действия аккумулятора
Свинцово-кислотные аккумуляторы
Пластины аккумуляторов
Сепараторы для свинцово-кислотных аккумуляторов
Сосуды для свинцово-кислотных аккумуляторов
Сборка для свинцово-кислотных аккумуляторов
Железо–никелевые аккумуляторы
Никель-кадмиевые аккумуляторы
Серебряно-цинковые аккумуляторы
Электролит для свинцовых аккумуляторов
Свойства щелочных электролитов
Приготовление электролита
Источники повреждений аккумуляторных батарей
Заряд аккумуляторных батарей
Зарядные устройства
Ремонт аккумуляторных батарей
Оборудование мастерской по ремонту аккумуляторных батарей
Ремонт
Сборка аккумуляторных батарей
Охрана труда и техника безопасности
Особенности эксплуатации аккумуляторных батарей на электростанциях и подстанциях
Основные сведения по монтажу
Порядок эксплуатации аккумуляторных батарей
Техническое обслуживание аккумуляторных батарей

6.2 Зарядные устройства

6.2.1. Зарядные устройства на полупроводниковых диодах

Разнообразие типов  аккумуляторных батарей, отличающихся емкостью, напряжением, режимами заряда и областью применения, привело к необходимости создания различных устройств, предназначенных для приведения  этих батарей в заряженное состояние. К числу таких устройств относятся зарядные, подзарядные, буферные, зарядно-разрядные, зарядно-подзарядные, зарядно-буферные и подобные им устройства. В настоящее время внедрено большое количество разнообразных универсальных и специализированных зарядных устройств, отличающихся назначением, схемным и конструктивным решением основных функциональных узлов. Завод полупроводниковых приборов (г. Йошкар-Ола) в течение многих лет выпускает в больших количествах зарядные устройства с селеновыми вентилями типа ВСА (выпрямительный селеновый агрегат) и типа ВУ для заряда стартерных аккумуляторных батарей и заряда маломощных и подзаряда мощных аккумуляторных  батарей  общепромышленного назначения  (аккумуляторные батареи электрических станций и подстанций, напольного транспорта и т. п.). Зарядные устройства типа ВСА и ВУ имеют ручную регулировку выходного напряжения; ступенчатую с помощью переключателей отводов вторичной обмотки понижающего трансформатора или плавную – с помощью токосъемника со скользящими контактами. Несмотря на отсутствие автоматического   регулятора    тока,   вследствие   низкой стоимости и устойчивости  к коротким замыканиям эти устройства находят широкое применение. Основные технические данные устройств типа ВСА и ВУ представлены  в табл. 6.1.
Таблица 6.1.
Зарядные селеновые выпрямители


Тип

Выходное напряжение, в

Номинальный ток, а

Способ регулирования

Габаритные размеры

Масса, кг

ВСА

220-230

2

Ступенчатый

278×225×440

28

 

95-110

2

 

 

 

ВСА-5

0-65

12

Плавный

415×310×340

28

ВСА-6

20-23

24

Ступенчатый

278×225×400

19

 

8,5-10

24

 

 

 

ВСА-10

6,0

8/13,5

Длина 336

6

 

12,0

3

 

160

 

ВСА-111

0-80

8

Плавный

415×310×340

28

ВУ-3/1,5

0,5-3,0

1,5

Ступенчатый

152×123×108

1,5

ВУ-12/600

6,0

600

650×500×1000

165

 

9,0

900

 

 

 

 

12,0

600

 

 

 

ВУ-24/0,6

3-35

0,6

152×135×108

1,8

ВУ-42/70

0-40

70

450×450×830

90

ВУ-110/24

50-110

24

Плавный

560×500×500

60

На рис. 6.3,а приведена электрическая схема выпрямительного устройства ВУ–12/600Б.  При нажатии на кнопку Пускзамыкается цепь обмотки контактора K. Контактор срабатывает, и напряжение трехфазного    и переменного тока попадает на трансформатор Тр и вентилятор  Вн. Под действием нисходящего потока воздуха вентилятора ртутный замыкатель Р включает цепь, шунтирующую кнопку Пуск. Вторичная обмотка трансформатора имеет отпайки, которые через переключатель подключены к выпрямителю В, собранному из селено-вентилей. Выпрямленное напряжение через вентили, включенные по трехфазной нулевой схеме, подается на выходные зажимы устройства. Контроль зарядного тока и напряжения на батарее осуществляется амперметром вольтметром V. Регулирование выходного напряжения в  процессе заряда аккумуляторной батареи осуществляется вручную с помощью переключателя П. На рис. 10.1,6 приведена электрическая схема заряда устройства типа ВСА-5 с плавным регулированием его напряжения. Включение устройства осуществляется    трехполюсным    выключателем Вк1.   При этом    к однофазной сети переменного тока через плавкий предохранитель подключается трансформатор Тр и замыкается  цепь питания  батареи.  Вторичные обмотки трансформатора Тр через пакетный переключатель Вк2 подключены к выпрямительному мосту В, собранному из селеновых вентилей. От этого моста выпрямленное напряжение подается на выходные зажимы устройства. Вторичная обмотка трансформатора Тр выполнена со скользящим токосъемником, что позволяет плавно регулировать напряжение, подаваемое на мост. Переключение с первой ступени заряда на вторую и обратно производится пакетным выключателем Вк2, изменяющим схему соединения отдельных частей вторичной обмотки трансформатора. Путем переключения отдельных частей первичной обмотки трансформатора с помощью перемычек можно осуществлять питание зарядного устройства от сетей переменного тока с напряжениями 127 и 220 В.

 

схема зарядных устройств ВСА и ВУ I
Рис. 6.3. Электрическая схема зарядных устройств типов ВСА и ВУ I плавным (а)   и ступенчатым (б) регулированием выходного напряжения.

6.2.2. Зарядные устройства на тиристорах

Отличительной особенностью тиристоров является возможность управления моментом отпирания вентиля при положительном напряжении на его аноде. Эта особенность позволяет создавать статические преобразователи с широким диапазоном регулирования выходных напряжения и тока. В настоящее время на основе тиристоров разработаны автоматизированные зарядные устройства.
Применение тиристоров в зарядных устройствах дает возможность отказаться от громоздких регулирующих элементов (трансформаторов с подмагничиванием, дросселей насыщения) и за счет этого значительно уменьшить массу и повысить энергетические показатели этих устройств.
Ставропольским СКТБ ИТ был разработан ряд тиристорных автоматических зарядных устройств типа УЗА-00-00 (устройство зарядное автоматическое, первая группа цифр обозначает номинальный выходной ток, вторая группа — номинальное выходное напряжение) и типа УЗС1 (3)-00-00 (устройство зарядное стабилизированное однофазное (трехфазное), первая группа цифр обозначает номинальный выходной ток, вторая группа цифр — номинальное выходное напряжение). Ряд содержит четыре зарядных устройства УЗА-90-85, УЗА-150-120, УЗА-155-230, УЗА-215-300, предназначенных для заряда аккумуляторных батарей рудничных электровозов (табл. 10.2) и шесть зарядных устройств УЗС1-54-17, УЗС1-20-17, УЗС1-135-68, УЗСЗ-135-170, УЗС1-20-68, УЗСЗ-20-70, предназначенных для заряда стартерных аккумуляторных батарей.

Таблица 6.2.
Технические данные зарядных устройств серии УЗА

Тип зарядных устройств

Назначение

Номинальный выпрямленный ток, А

Номинальное выпрямленное напряжение, В

Номинальная мощность, кВт

Диапазон регулирования выпрямленного тока, А

К, п.д., %

Коэффициент мощности

УЗА-90-85

Заряд тяговых аккумуляторных батарей рудничных электровозов

90

85

7,5

75-90

0,89

-

УЗА-150-120

То же

150

120

18,0

75-150

0,90

-

УЗА-155-230

То же

155

230

35,6

90-155

0,92

0,8

УЗА-215-300

То же

215

300

65,0

125-215

0,94

-

УЗА-60-32У2

Заряд тяговых аккумуляторных батарей

60

24;32

1,98

24-60

0,82

0,82

Зарядные устройства типа УЗА и УЗС1 (3) имеют более высокие энергетические показатели, чем зарядные устройства типа ЗУГ и ВСА, и меньшие массу и объем на единицу полезной мощности; к. л. д. зарядных устройств типа УЗА и УЗС1(3) в номинальном режиме 94 %.
Автоматическое зарядное устройство ЗАК-3 (Таллинский электротехнический завод) предназначено для заряда щелочных аккумуляторных батарей емкостью до 500 А·ч, используемых на электрокарах и электропогрузчиках. Оно обеспечивает регулирование и стабилизацию зарядного тока от 45 до 130 А с погрешностью не более ±5%-при изменении напряжения питающей сети на ±10% и изменении нагрузки согласно режиму заряда. Максимальное выпрямленное напряжение 120 В, минимальное напряжение заряда 30 В, к. п. д. при токе 130 А и напряжении 120 В не менее 95%. Питание устройства осуществляется от трехфазной сети переменного тока 380 В, 50 Гц.
Устройство предназначено для работы в закрытых помещениях. Силовая часть устройства выполнена в виде полууправляемого трехфазного моста на трех силовых кремниевых вентилях ВК-200-4 и трех тиристорах ВКДУ-150-4. Конструктивно устройство выполнено в виде металлического шкафа на колесах, в который входят: блок вентилей, электроизмерительные приборы, элементы защиты и сигнализации и силовой трансформатор. Схема управления выполнена в виде выдвижного блока на передней панели шкафа. Габариты устройства 1300×610X780 мм; масса 360 кг.
Автоматических малогабаритные тиристорные зарядные устройства типа УЗА (Ставропольское СКТБ ИТ), предназначены для комплектования машин напольного безрельсового транспорта с электрическим приводом (электропогрузчики, электроштабелеры, электротележки, электротягачи, электромобили и другие специальные машины) индивидуальными зарядными устройствами. Устройства этого типа обеспечивают заряд аккумуляторных батарей стабилизированным током с автоматическим отключением в конце заряда по времени.
Погрешность регулирования зарядного тока не более ±5% при изменении напряжения питающей сети в пределах 105—110% номинального, изменения напряжения на батарее согласно зарядному режиму и изменении температуры окружающего воздуха на ±10°С. Автоматическое отключение в конце заряда производится через 3, 4, 5, 6, 7 или 8 ч. В устройствах предусмотрена защита от внешних и внутренних замыканий, защита от неправильного включения батареи. Основные технические характеристики зарядных устройств типа УЗА представлены в табл. 6.3.
Таблица 6.3.
Технические данные малогабаритных зарядных устройств

Тип зарядных устройств

Мощность, кВт

Номинальные выходные параметры

Диапазон регулирования зарядного тока, А

Охлаждение

Ток, А

Напря-
жение,
В

УЗА-30-34

1,0

30

34

12—30

Естественное

УЗА-60-34

2,0

60

34

24—60

То же

УЗА-90-34

3,0

90

34

36—90

 

УЗА-70-43

3,0

70

43

45—70

 

УЗА- 100 -43

4,3

100

43

65—100

 

УЗА-40-69

2,8

40

69

26—40

 

УЗА-60-69

4,3

60

69

24—60

 

УЗА-80-69

5,6

80

69

52—80

 

УЗА- 130-69

9,0

130

69

85—130

Принудительное

УЗА-220-69

15,0

220

69

140—220

То же

УЗА-32-136

4,3

32

136

20—32

Естественное

Все зарядные устройства серии УЗА построены по однотипной схеме. Упрощенная электрическая схема зарядного устройства типа УЗА представлена на рис. 6.4. Работает устройство следующим образом. При правильном подключении аккумуляторной батареи (т. е. «+» батареи подключен к « + » зарядного устройства, а «—» батареи к «—» этого устройства) срабатывает реле Р и своими контактами подготавливает цепь питания пускового устройства ПУ (магнитного пускателя с системой защиты); при неправильной полярности подключаемой батареи диод Д1 препятствует срабатыванию реле Р и включение пускового устройства невозможно. При включении пускового устройства питающее напряжение подается на первичную обмотку силового трансформатора Тр ,и одновременно на электромеханическое программное реле времени системы автоматики, с помощью которого устанавливается длительность проведения режима заряда.
Регулирование зарядного тока осуществляется путем изменения угла регулирования тиристоров, включенных совместно с силовыми диодами в схему полууправляемого трехфазного моста В1.
схема малогабаритного зарядного устройства типа УЗА
Рис.6.4. Упрощенная принципиальная схема малогабаритного зарядного устройства типа УЗА.

Зарядные устройства Трипольской ТЭС

Зарядные устройства Трипольской ТЭС

Зарядные устройства Трипольской ТЭС

Зарядные устройства Трипольской ТЭС 2



 
« Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности   Аппараты распределительных устройств низкого напряжения »
электрические сети