Система електрозабезпечення.
Заняття І
План.
1. Призначення і будова акумуляторної батареї (АКБ). Маркування та застосування АКБ.
2. Електроліт. Матеріал для приготуваня електроліту. Густина електроліту.
3. Поняття про хімічні процеси заряду і розряду АКБ.
4. Електричні характеристики акумулятора.
5. Техніка безпеки при роботі з АКБ.
Д/3 § 2-5 ст.5-20 [3] (Ільїн Н.М. "Електрообладнання автомобілів").
1. АКБ призначені для живлення стартера і всіх споживачів електричної енергії при непрацюючому двигуні, а також для живлення споживачів спільноз генератором, коли споживана ними сила струму перевищує максимально допустиму для генератора величину.
Свинцева АКБ складається з:
• моноблока, який вигот. з ебоніту, поліетилеину, поліпропілену і ін. пластмас;
• перегородок, що поділ, моноблок на секції;
• ребер на дні моноблока;
• акумуляторів:
а) півблок позитивних електродів;
б) півблок негативних електродів; в)сепаратор;
г) місток;
д) борн.
• щитків;
• кришки акумуляторів з пробками;
• перемичок;
• виводів.
Маркування АКБ:
6 СТ 75 ЕМН
6 - кількість послідовно з’єднаних акумуляторів;
СТ - стартерна (призначеня);
75 - ємкість батареї в А/год при 20 год.режимі розряду;
Е - матеріал моноблока; (Е - ебоніт; Т - термопласт);
М – матеріал моноблоку ІР - міпор (мікропористий ебоніт);
і І М - мшласт (мікропористий поліхлорвініл);
С - скловолокно). Н - несухорозряджена; А - з спільною кришкою;
З - необслуговувана, залита електролітом і повністю заряджена.
АКБ.
На перемичках або моноблоці наноситься товарний знак заводу - виготовл. і дата випуску
2. Електроліт - розчин що складається з акумуляторної сірчаної кислоти і дистильованої води.
Для надійної роботи акумуляторів необхідний високий ступінь чистоти електроліту.
Густина електроліту коливається в межах 1,25 - 1,31 г/см3 в залежності від т-ри оточуючого середовища.
Електроліт готують в кислостійкій ебонітовій або фарфоровій посудині. При приготуванні потрібно лити кислоту в воду, а не навпаки, одночасно помішуючи скляною паличкою.
Густина електроліту визначають за допомогою дексиметра.
Чим щільніший електроліт, тим нижча температура його замерзання .
Електроліт густиною 1,31 г/см3 замерзає при — 66°С
1,25 г/см3- при-50°С
1,23 г/см3- при -40°С
1,11г/см3- при -7°С
Не слід використовувати електроліт з підвищеною густиною, тому що це прискорює корозію решіток електродів, що викликає руйнування активної речовини.
3. Хімічними процесами що проходять в АКБ є розряд і заряд акумулятора.
В процесі розряду позитивні іони свинцю Рв2+ з'єднуються з негативними іонами SO \ утворюючи сірчанокислий свинець (PbSO4) який осідає на поверхні активної речовини негативних електродів.
Колір негативних електродів змінюється з сірого в світло-сірий.
При цьому створюється струм в зовнішньому колі.
Так як в процесі розряду сірчана кислота затрачується на утворення PbSO4 при одночасному утворенні води Н20, то густина електроліту відповідно буде зменшуватись з 1,23-1,31 г/см3 до 1,07 - 1,15 г/см3'
Наприклад: якщо в розрядженому акумуляторі густина електроліту була 1,27 г/см допустимого розряду вона буде рівна 1,11 г/см3'
Таким чином густина електроліту при 100% розряді зменшиться ємкість АКБ. Зміна густини електрліту є основним показником ступеня розряду АКБ.
В процесі заряду під дією напруги зарядного джерла створюється направлений рух електронів від негативного виводу джерела до негативного виводу акумулятора.
Колір активної речовини негативних елктродів стає сірим внаслідок виділення свинцю на електродах в твердому стані.
При заряді АКБ утвор H2SO4 в результаті хім. реакції.
В результаті утвор. H2SO4 При одночасному зменшені Н2О густина електроліту зростає з 1,07 - 1,15 г/см3 до 1,23-1,31 гДш '
Наприклад: при густині електроліту 1,11 г/см3 у розрядженного акумулятора в кінці його заряду густина електроліту відповідно збільшиться до 1,27.
4. Розрядною характеристикою акумулятора назив. залежність зміни густини електроліту, ерсі напруги при постійній сили струму розряду від часу розряду.
Розрядж. х-ки знімають при непреривному розряді повністю зарядженого акумулятора будь-якою силою струму.
И, Е, (в) (г/см3)
Зарядною характеристикою акумулятора називають залежність зміни густини електроліту, ерс і напруги акумулятора при постійній силі зарядного струму від часу заряду.
Зарядні характеристики знімаються при заряді акумулятора постійною силою струму, відповідно рівною 0,1 його номінальної ємкості
Внутрішній опір акумулятора складається з опорів електроліту, сепараторів і електродів, причому основною складовою являється опір електроліту, так як його електропровідність значно нижча, ніж у електродів і сепараторів.
Опір АКБ в кінці нормального рзряду приблизно в 2 рази більший величини опору зарядженої батареї (який рівний декільком тисячним долям ома).
5. Правила ТБ:
• при приготуванні електроліту працювати в захисних окулярах, гумових рукавицях, фартуху і чоботах;
• при попаданні електроліту на шкіру людини його нейтралізують 10% розчином нашатирного спирту або кальцинованої соди.
• при попаданні в очі - 10% розчином двохвуглекислої соди і звернутись до лікаря .
Тема:
Система електрозабезпечення .
Заняття II
План
1. Призначення і типи генераторів. Вимоги до генераторів.
2. Будова і робота генератора змінного струму.
3. Будова і робота випрямного блоку.
4. Реле-регулятори: призначення, типи, будова і робота контактно-транзисторного реле-регулятора РР-362.
1. Генераторявляється основним джерелом електричної енергії системи
електрозабезпечення, який забезпечує живлення всіх споживачів і заряд акумуляторної батареї при роботі двигуна.
Генератори бувають постійного і змінного струму.
Вимоги до генераторів:
• довговічність і надійність в експлуатації;
• малі габаритні розміри, маса і вартість;
• велика питома потужність (потужн. на 1 кг ваги);
• можливість забезпечення заряду АКБ при малій частоті обертання колінчастого валу двигуна.
Перерахованим вимогам найбільш відповідають генератори змінного струму із встроєним випрямлячем, тому вони найбільш широко використовуються на сучасних автомобілях.
Автомобільний генератор зміни, струму - трьохфазний, з ел. магнітним збудженням, в якого частота ерс що наводиться пропорційна частоті обертання ротора генератора.
Конструкція генератора змінного струму дозволяє підвищити частоту обертання ротора генератора, тому при роботі двигуна на мінім, частоті обертання колін, валу генератора розвивають до 40% номін. потужності., що сприятливо впливає на режим заряду АКБ.
2. Генератори змінного струмурізних типів мають незначні конструктивні відмінності, направлені на підвищення питомої потужності, надійності і довговічності.
Будову генераторів розглянемо на прикладі генераторів Г 250 (ГАЗ-53, ЗІЛ-130).
Генератор Г-250складається:
1. Дві алюмінієві кришки.
2. Стяжні гвинти.
3. Сердечник статора.
3.1. Стальні пластики (для зменшення нагріву вихровими струмами).
3.2. 18 зубців на внутрішній поверхні статора.
3.3. 18 катушок обмотки статора намотаних на зубці.
3.4. Текстолітові клини для закріплення катушок на зубцях.Катушки розділені на З фази і включ, по схемі "зірочка", а в потужних генераторах по схемі "трикутник". В кожній фазі включено по 6 послідовно з'єднаних катушок. Кінці фаз з'єднуються зтрьома зажимами випрямного блоку.
4.Підшипники ротора встановл. в кришках.
5. Ротор.
5.1. Стальна втулка на яку нанизана обмотка збудження.
5.2. Полюсні наконечники ротора.
5.3. Мідні контактні кільця до яких припаяні кінці обмотки збудження.
5.4. Ізоляційні втулки контактних кілець.
5.5. Вал ротора.
6.Щіткоприймач з двома графітовими щітками.
7.Випрямний блок.
Робота генератора:
При обертанні ротора під кожним зубцем статора проходить то північний то південний полюс ротора, в результаті чого магнітний потік що проходить через зубці статора змінює свій
напрямок і величину. Внаслідок цього катушки обмотки статора перетинаються з магнітними лініями і в них індукується ЕРС змінного напрямку.
Індукуєма ЕРС створює змінний струм, який за допомогою кремнієвих діодів випрямного блоку випрямляється в постійний струм.
3. Випрямний блок БПВ складається з:
• шести діодів типу ВА-20;
• плюсова шина в яку запресовані 3 діоди прямої провідності і познач, червоним кольором;
• мінусова шина яку запресовані 3 діоди зворотної провідності і маркується чорним кольором;
• радіатор;
• пластмасова основа.
Виводи діодів з’єднані з ізольованими від шин затискачами, до яких підключаються кінці фаз обмотки статора.
4. Регулятор напруги - прилад системи електрозабезпечення, що складається з одного або декількох регулювальних пристроїв, які виконують ф-ції регулювання напруги генератора, захисту транзисторів від теплового руйнування і інші.
Зараз використовуються слідуючі типи регуляторів напруги:
• контактні (РР-380) (ВАЗ);
• контактно-транзисторні (РР-362) (ГАЗ);
• безконтактні або транзисторні (РР-350) (ЗІЛ);
• інтегральні (Я 112А, Я 120) (Москвич, МАЗ, КамАЗ).
Розглянемо будову і роботу контактно-транзисторного РР-362. РР-326 працює з генераторами типу Г 250, Г 286 і ін.
РР362 складається з:
1. Регулятор напруги (РН).
2. Реле захисту (РЗ).
3. Панель на якій змонтовані РН і РЗ.
4. Корпус з затискачами В і Ш.
5. Кришка з перегородкою.
6. Транзистор (закріпл. на тепловідвідній пластині).
7. Два діоди (запираючий і гасячий).
Будова регулятора напруги РН:
1. Сердечник.
2. Ярмо.
3. Якорок.
4. Пружина підвіски якорка.
5. Тримач нерухомих контактів.
6. Дві пари контактів.
7. Тримач верхнього нерухомого контакту.
Обмотка транзистора, запираючого діода, резисторів Roc, Rt, Rfl, Ry, R6.
Реле захисту (РЗ) має аналогічну будову, але має одну пару контактів які за допомогою пружини утримаються в розімкнутому стані.
Коло струму обмотки РН:
плосовий вивід АКБ - амперметр -ВЗ - затискач В - запираючий діод Дз - резистор Ry -обмотка регул, напруги ОРН - резистор Rtk - мінус АКБ.
Коло струму управління транзистором:
плюс КБ - амперметр - вимикач запал. ВЗ - затискач В - запираючий діод Дз - перехід Е -Б транзистора - резистор бази R6 - корпус - мінус АКБ.
Коло струму збудження генераторах
плюс АКБ або генератора - вимикач запал. ВЗ - затискач В - запираючий діод Дз - емітер-колектор транзистора - затискач Ш реле - затискач Ш генератора
- обмотка збудж. генератора (03)
- корпус генер. - мінус АКБ.
Коло струму збудженняя генератора при закритому транзисторі:
плюс генератора - вимикач запал. ВЗ - затискач В - запираючий діод (Дз) - резистор прискорюючий (Ry) - резистор додатковий (Rfl) - затискач Ш реле-регул. - затискач Ш генератора
- ОЗ генератора - корпус генератора - мінус генератора.
Гасячийдіод (Д) призначений для запобігання пробою транзистора ЕРС самоіндукції при перенапрузі.
Коло струму самоіндукції: ( контур гасіння)