9. Вагонные щелочные аккумуляторные батареи, и их характеристики

В щелочных аккумуляторах в качестве активной массы положительных пластин используются гидрад окиси никеля, а в качестве активной массы отрицательных пластин – губчатое железо или смесь губчатого кадмия Cd(60-80)% и губчатого железаFe(никелькадменеые аккумуляторы).

Электролитом служит раствор едкого калия КОН или едкого натрия NaOHс добавлением едкого лития (8 г/л). Плотность электролита составляет 1,19-1,26.Едкий литий добавляется с целью сохранения емкости до температуры +45.Напряжение полностью заряженного аккумулятора равно 1,4 В. При разряде оно быстро падает до 1,3 В затем медленно понижается, заряд следует прекращать при заряде 1 В.

На вагонах устанавливаются щелочные аккумуляторы с ламельными пластинами. Ламель представляет собой коробочку изготовленную из никелированной стальной ленты и заполненной активной массой. Ламели скреплены между собой и соединены с двух сторон ребрами, которыми приварены контактные планки. В стенках ламели имеется большое количество отверстий для допуска электролита к активной массе, положительные и отрицательные пластины собираются в блоки между которыми установлены эбонитовые сепараторы. Блок пластин помещается в стальной корпус, причем крайние пластины электрически соединяются с корпусом (в никельжелезных аккумуляторах крайние пластины отрицательные, а в никелькадневых – положительны),корпус никелируется и покрывается щелочно стойки лаком. Полублоки имеют контактные борны. В верхней части корпуса предусмотрено отверстие закрываемое специальной крышкой, для заливки электролита.

Преимущества щелочных аккумуляторов:

- механическая прочность щелочных аккумуляторов выше чем у кислотных;

- щелочные аккумуляторы не боятся кратковременных коротких замыканий, глубоких разрядов и длительных перезарядов;

- щелочные аккумуляторы долгое врем могут находится в разряженном состоянии, что недопустимо для кислотных;

- при отключенном состоянии кислотные аккумуляторы в течении месяца теряют около 20% ёмкости, щелочные такой процент емкости теряют за 9 месяцев;

- при эксплуатации щелочных аккумуляторов не происходит выделение вредных паров и газов, что характерно для кислотных;

- срок службы в циклах: щелочных – 750, кислотных – 500;

- срок хранения в месяцах: щелочных – 42, кислотных – 12;

Недостатки щелочных аккумуляторов:

- КПД щелочных 47 -50%, а кислотных – 75 - 80% ;

- коэффициент отдачи: щелочного – 65–70%, кислотного – 85-90%;

10. Основы построения системы автоматического регулирования напряжения генераторов (сарн). Диапазоны работы регуляторов напряжения вагонных генераторов

или ,

где - ЭДС генератора;- ток якоря генератора;– сопротивление обмотки якоря;- постоянная генератора;– частота вращения якоря;- магнитный поток в машине.

В системе САРН регулирование напряжения осуществляется по принципу регулирования по ошибке. При всяком отклонении напряжения генератора U от заданного значения U_задрезистор изменяет напряжение таким образом, чтобы свести ошибку ΔU=U- U_задк min-му.

В систему регулирования входят:

ЗУ– задающее устройство;СУ– суммирующее устройство;ИО– исполнительный орган;ОВ– обмотка возбуждения;МС– магнитная система машины; ОЯ– обмотка якоря;- сопротивление нагрузки.

На вход регулятора поступают 2 сигнала: -задающий сигнал; -обратной связи свыхода генератора. U_задзадается в виде механической или электрической велечиныЗУи называется «уставкой» регулятора. В процессе работы сигнал U_задостается постоянным но при необходимости может быть изменен, эта операция наз-ся «настройки регулятора».

Регулирование напряжения генератора может осуществляться в определенных пределах изменения частоты вращения, тока возбуждения, тока нагрузки. Регулирование напряжения генератора происходит в диапазоне частот вращения от n_minдо n_max, которые определяются возможностью самовозбуждения генератора, механической прочностью якоря и условиями коммутации:n_max\n_min=44,5(для вагонных генераторов с приводом от оси колесной пары). Пределы изменения тока возбуждения определяются по характеристикам генератора(регулировочной, скоростной и холостого хода(ХХ)).Наибольший ток возбуждения I_Bmaxопределяется при n_minи наминальной нагрузке. Наминальный ток I_Bminпри n_max и ХХ. Коэф-т регулирования:К_i=I_Bmax\I_Bmin, для вагонных генераторов К_i=12-15.I_Bmax=U\R_B и . Где-максимальное дополнительное сопротивление.

Предельное значение тока нагрузки определяется по внешней характеристике генератора. Для вагонных генераторов диапазон измерения тока нагрузки при котором происходит регулирование напряжения колеблется от (1-1,1)до (2-4).