- •Тема №2.
- •2. Основные элементы и характеристики авиационных аккумуляторов
- •3. Типы, принцип работы и основные характкристики свинцовых аккумуляторных батарей.
- •Занятие №2. "Эксплуатация свинцовых аккумуляторов"
- •1. Неисправности свинцовых аккумуляторов и способы их устранения.
- •2. Виды зарядов свинцовых аккумуляторов.
- •3. Правила эксплуатации свинцовых аккумуляторных батарей.
- •Занятие №3. "Эксплуатация серебрянно-цинковых аб".
- •1. Типы, принцип работы и основные ттд серебрянно-цинковых аб.
- •2. Виды зарядов серебрянно-цинковых аккумуляторов и правила их эксплуатации.
- •3. Правила эксплуатации серебрянно-цинковых аб.
- •4. Интегрирующий счетчик ампер-часов типа "иса".
- •Занятие № 4. "устройство авиационных аб".
- •1. Принцип работы, ттд и устройство никель-кадмиевых аб.
- •2. Устройство 12-сам-28.
- •3. Устройство 15-сцс-45б.
Тема №2.
"Авиационные Аккумуляторные Батареи".
ЗАНЯТИЕ № 1
"Принцип работы аккумуляторов".
Содержание:
1. Классификация химических источников тока.
2. Основные элементы и характеристики авиационных аккумуляторов
3. Типы, принцип работы и основные характкристики свинцовых аккумуляторных батарей.
Литература:
1. Л.В.Бокмицкий "Автоматическое и электрическое оборудование летательных аппаратов"
2. А.А.Лебедев "Автоматическое и электрическое оборудование летательных аппаратов"; стр. 20-29, 44-48.
3. М.М.Красношапка "Электроснабжение Л.А."
4. Брускин, Синдеев "Электроснабжение лететельных аппаратов"; стр. 18-30, 33-37.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА.
Химическими источниками тока называются устройства, в которых энергия активных химических веществ непосредственно преобразуется в электрическую энергию.
По характеру работы ХИТ делятся на:
- аккумуляторы;
- гальванические элементы;
- топливные элементы.
Аккумуляторы - такие ХИТ, действие которых основано на использовании обратимых электрохимических систем.
Гальванические элементы - такие ХИТ, действие которых основано на использовании необратимых электрохимических систем.
Топливные элементы - такие ХИТ, в которых электрическая энергия образуется на электродах за счет химической реакции между топливом и окислителем, непрерывно поступающим извне к электродам.
В авиации наибольшее применение нашли аккумуляторные батареи. Они классифицируются по назначению и типу электрохимической системы.
По назначению аккумуляторы делятся на:
- бортовые;
- аэродромные.
Бортовые аккумуляторные батареи (далее АБ) используются для обеспечения эл.энергией наиболее важных потребителей при отказе генератора и для автономного запуска АД.
Аэродромные АБ используются для проверки работоспособности потребителей и запуска АД на земле. В настоящее время, как правило, они устанавливаются на АПА и работают совместно с генератором.
По типу электрохимической системы аккумуляторы делятся на:
- кислотные (свинцовые);
- щелочные (серебрянно-цинковые и никель-кадмиевые).
Гальванические элементы находят применение на ЛА одноразового действия.
2. Основные элементы и характеристики авиационных аккумуляторов
Аккумулятор представляет собой сосуд (1) из электроизоляционного материала, в котором размещается эл.химическая система: электроды (2) и электролит (3).
В аккумуляторах, применяемых в настоящее время используются 3 типа электрохимических систем:
- свинцовые аккумуляторы;
- серебрянно-цинковые аккумуляторы;
- никель-кадмиевые аккумуляторы.
Здесь слева указан состав активного вещества положительных электродов, справа - отрицательных электродов, а между ними электролит. Разность потенциалов между электродами образуется вследствие того, что при погружении металлического электрода в электролит происходит растворение металла. При этом атом перешедшего в электролит металла теряет некоторое количество электронов и превращается в положительный ион. В связи с тем, что электроны атомов, вышедших из металла остались на электроде, а электролит пополнился положительными ионами металла, электрод приобретает отрицательный заряд, а прилегающий к электроду слой электролита - положительный. Окислы некоторых металлов по отношению к электролиту могут приобретать положительный потенциал, т.к. на нем оседают положительные ионы, поступающие из электролита. Электрод при этом заряжается положительно, а пограничный слой электролита - отрицательно. В результате между электродами возникает ЭДС:
Основными характеристиками аккумуляторов являются:
ЭДС,
напряжение,
внутреннее сопротивление,
емкость,
удельная емкость,
удельная энергия,
отдача по емкости,
отдача по энергии,
саморазряд,
срок службы и др.
1). ЭДС - разность потенциалов между электродами при разомкнутой внешней цепи. ЭДС зависит от типа электрохимической системы, конструктивного выполнения электродов и не зависит от количества активных масс.
2). Напряжение - разность потенциалов при замкнутой внешней цепи. Различают напряжение заряда и напряжение разряда аккумулятора:
3). Внутреннее сопротивление - сумма омических сопротивлений электролита, материала электродов, и пограничного слоя между поверхностью электродов и электролитом:
4). Емкость - количество электричества, отдаваемое аккумулятором при разряде его до определенного минимального напряжения. Измеряется в амперчасах и определяется формулой:
где: - Iр - ток разряда;
- t - время разряда.
Емкость зависит от типа электрохимической системы, количества активных веществ, величины разрядного тока и температуры электролита.
5). Удельная емкость - отношение отдаваемой емкости Qр к массе аккумулятора:
6). Удельная энергия - отношение отдаваемой аккумулятором энергии к его массе:
7). Отдача по емкости:
8). Отдача по энергии:
9). Саморазряд - потеря емкости при разомкнутой цепи. Саморазряд происходит из-за протекания токов, вызванных разностью потенциалов между электродами и электролитом, загрязнением электролита и повышением его температуры, а также при загрязнении поверхности между выводными клеммами аккумуляторов.
10). Срок службы исчисляется или в циклах заряд-разряд или в годах (месяцах), в течение которых аккумулятор отдает предусмотренную инструкцией по эксплуатации и НИАО-90 емкость.