- •Курс лекций по дисциплине: «Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи»
- •Часть 1
- •Содержание
- •1. Назначение и классификация устройств электропитания
- •2. Параметры иэп
- •3.1 Стабилизируемые иэп
- •3.2 Принцип действия параметрического стабилизатора
- •3.3 Параметрический стабилизатор на кремниевом стабилитроне
- •3.4 Параметрический стабилизатор переменного тока с дросселем насыщения
- •3.5 Принцип действия компенсационного стабилизатора
- •3.6 Компенсационный стабилизатор на одном триоде.
- •3.7 Компенсационный стабилизатор на составном триоде.
- •3.8 Компенсационный стабилизатор с усилителем сигнала рассогласования.
- •4. Химические источники.
- •Аккумуляторы.
- •Кислотные аккумуляторы.
- •4.1 Принцип действия.
- •4.2 Параметры кислотных аккумуляторов
- •4.3 Типы пластин кислотных аккумуляторов
- •4.4 Типы кислотных аккумуляторов
- •4.5 Щёлочные аккумуляторы.
- •Параметры щёлочных аккумуляторов
- •4.6 Сравнение щёлочных и кислотных аккумуляторов.
- •5.2 Непрерывная буферная работа
- •5.3 Режим среднего тока
- •5.4 Выпрямительное устройство для режима среднего тока типа вак
- •5.5 Режим импульсного подзаряда
- •5.6 Выпрямитель для импульсного подзаряда бв 24/2.5
- •5.7 Режим непрерывного подзаряда
- •5.8 Выпрямитель для непрерывного подзаряда
- •Работа дросселя насыщения
- •5.9 Периодическая буферная работа
4.3 Типы пластин кислотных аккумуляторов
Коробочные.
Поверхностные.
Панцирные.
Намазные.
Коробочные пластины представляют плоскую коробку внутри которой расположена активная масса. Для проникновения электролита к активной массе, коробка имеет окна с мелкой решёткой (ячейками). Пластины отрицательные.
Поверхностная пластина имеет рёбра, чтобы была большая поверхность взаимодействия с электролитом. Изготавливается из свинца, за тем подвергается формовки и на поверхности образуется PbO2 – положительная пластина.
Панцирные пластины.
– панцирь из пластмассы имеет большое количество отверстий малого диаметра для проникновения электролита в активной массе (2). Для уменьшения внутреннего сопротивления пластины имеют тоководы (3) в виде графитовых стержней (3).
Намазные пластины имеют рамку с решёткой в мелкие ячейки, которые вмазывается активная масса. Рамка – свинец, а активная масса Pb или PbO2. Процесс изготовления намазных пластин наиболее лёгок и поэтому они получили наибольшее распространение.
4.4 Типы кислотных аккумуляторов
Наибольшее распространение для питания устройств Ж/Д АТ получили стационарные аккумуляторы открытого типа С и СК – имеют те же пластины, те же параметры, но СК допускает кратковременные большие разрядные токи, т.к. имеет более массивные шины (толстые) соединяющие пластины.
Промышленность выпускает аккумуляторы: С1, СК1, С2, СК2, …, СК148. Индекс в обозначении аккумулятора показывает во сколько раз ёмкость больше, чем ёмкость аккумулятора С1, т.е. С1, СК1 – Qн = 36 Ачас.
С2, СК2 – Qн = 72 Ачас.
Конструктивно аккумуляторы представляют стеклянный сосуд, в который сверху помещены пластины, между пластинными установлены сепараторы, затем пластины одного знака соединяются с помощью шин, и заливается электролит.
Эти аккумуляторы относительно дешёвые, имеют недостатки:
электролит загрязняется пылью из воздуха.
При кипении электролит разбрызгивается, появляются пары.
Для устранения этого недостатка стали выпускать стационарные закрытого типа С3, СН.
По электрическим параметрам такие же, как и С, конструктивно они выполнены в сосуде, но имеют пластины, которые крепятся к крышке.
Для питания устройств автоблокировки применяются аккумуляторы АБН – 72 и АБН – 80 – автоблокировочный с намазными пластинами, это аккумуляторы закрытого типа в стеклянном корпусе используются, как источники резервного питания рельсовой цепи постоянного тока. Все эти аккумуляторы стационарные, т. е. работают без перемещений.
4.5 Щёлочные аккумуляторы.
Щёлочные аккумуляторы в качестве электролита используется раствор NaOH, СaOH. Применяется два типа: железоникелевые ЖН и кадмиевоникилевые КН.
В процессе заряда или разряда плотность электролита щёлочных аккумуляторов не меняется. Эти аккумуляторы выпускаются в стальном корпусе закрытого типа. Одна из пластин (крайняя) имеет электрический контакт с корпусом.
Параметры щёлочных аккумуляторов
1. Е = 1,35 – 1,45, В
1.35 для ЖН;
1.45 для КН.
2. Внутреннее сопротивление имеет комплексный характер, как и у кислотного аккумулятора.
Активное сопротивление определяется по формуле:
, Ом; 0,35 – заряженный, 0,7 – разряженный; Qн – номинальная ёмкость щёлочного аккумулятора.
3. Напряжение на зажимах определяется по формулам, аналогичным кислотным аккумуляторам. Особенностью щёлочных аккумуляторов по сравнению с кислотными аккумуляторами является отсутствие, при глубоких разрядах, необратимых явлений типа сульфатации, поэтому щёлочные аккумуляторы можно разрежать до очень низких напряжений (0 В).
4. Ёмкость щёлочного аккумулятора определяется так же, как у кислотного аккумулятора. Особенностью можно считать то, что номинальная ёмкость может быть получена и при более глубоких разрядов путем подачи большего тока.
5. Саморазряд находится по тем же формулам, что и для кислотного аккумулятора. Особенность: значительно зависит от температуры окружающей среды.
t = 00С – 30 суток 20% разряд.
t = 500С – 30 суток 100% разряд.