Спецдисципліна, Джерела електричного струму

02.08.2015

Джерела електричної енергії

Акумуляторна батарея. Батарея призначена для живлення струмом споживачів, коли двигун не працює або працює на малій частоті обертання колінчастого вала, і складається з декількох однакових по влаштуванню акумуляторів, з’єднаних послідовно.

Дія акумулятора засноване на послідовному перетворенні електричної енергії на хімічну (зарядка) і назад — хімічної енергії в електричну (розрядка). На автомобілях встановлюють свинцеві кислотні акумуляторні батареї.

Найпростіший свинцевий акумулятор складається з пластмасової банки, в яку залитий електроліт (розчин сірчаної кислоти в дистильованій воді), і двох свинцевих пластин (електродів). Поверхні пластин, які знаходяться в електроліті, покриті тонким шаром сірчанокислого свинцю, інакше званого сульфатом свинцю.

Обов’язкова умова для роботи акумулятора — зарядка, тобто через нього пропускають електричний струм. При проходженні постійного електричного струму від стороннього джерела через акумулятор (при заряді) струм іде від позитивного електрода до негативного. В результаті хімічної реакції на пластині, з’єднана з позитивним полюсом джерела струму, утворюється перекис свинцю, а на пластини, з’єднаної з негативним полюсом джерела струму, — металевий свинець у вигляді пухкої губчастої маси. В електроліт виділяється сірчана кислота, яка збільшує його щільність. Лампа, приєднана до пластин, після зарядки загоряється. Отже, накопичена в акумуляторі при зарядці хімічна енергія при розрядці перетворюється в електричну.

При розряді акумулятора струм в електроліті протікає від негативного електрода до позитивного і кількість сірчаної кислоти в електроліті зменшується, а щільність електроліту знижується. Реакції, що відбуваються при розряді акумулятора, можна зобразити наступною хімічною формулою:

Властивість змінювати свою щільність електроліту при розряді і заряді акумулятора використовується при експлуатації, для визначення ступеня зарядженої акумуляторної батареї.

Спецдисципліна, Джерела електричного струму

Рис. Акумуляторна батарея: 1-корпус; 2 — кришка;3 — позитивний висновок; 4 — межэлементное з’єднання; 5 — негативний висновок; 6 — пробка заливної горловини;7 — заливна горловина; 8 — сепаратор; 9 — позитивна пластина; 10 — негативна пластина .

Акумуляторна батарея автомобіля складається з бака, розділеного перегородками всередині на відділення. У кожному відділенні (банку) збожеволіє один акумулятор. Бак виготовляють з кислотостійкої пластмаси або ебоніту. Він має на дні ребра, на які спираються пластини. У кожну банку поміщений набір позитивно і негативно заряджених пластин.

Пластини акумулятора виконують у вигляді решіток, заповнених активною масою — порошкоподібною свинцем. Для підвищення запасу енергії число парних пластин збільшують. Кількість електрики, яка віддає повністю заряджений акумулятор при безперервному розряді постійною силою струму до певного кінцевого напруги, називають ємністю акумулятора. Її вимірюють в ампер-годинах.

Негативні пластини з’єднані полюсний штирем зі знаком «—». Позитивна пластина розташована між негативними, тому їх на одну більше, ніж позитивних. Пластини відокремлені одна від іншої пористими перегородками — сепараторами 2, які виготовлені із спеціально обробленого дерева, мікропористої пластмаси або скловолокна. Сепаратори попереджають коротке замикання пластин і вільно пропускають через себе електроліт. Банку обладнана кришкою 10, в якій передбачено отвір для заповнення банки електролітом. Заливний отвір закрито пробкою 9. У ній є вентиляційний отвір, повідомляє порожнину акумулятора з атмосферою, що необхідно для виходу газів, що виділяються при хімічних реакціях.

На перемичках, що з’єднують окремі акумулятори, зазначені дата виготовлення і марка батареї, наприклад 6СТ-90ЭМ. Марку батареї розшифровують наступним чином. Перша цифра (6) вказує на число послідовно з’єднаних акумуляторів, що визначає номінальне напруга батареї (12 В). Букви, наступні за першою цифрою, означають, що стартерна батарея. Цифра 90 вказує на номінальну ємність батареї в ампер-годинах при 20-годинному розрядці. Перша літера Е) після цифр характеризує матеріал бака — ебоніт, друга — матеріал сепараторів: мікропориста пластмаса (М). Сухозаряженниє батареї мають у кінці маркування букву 3.

У сухозаряженных батареях використовують різні за складом пластини. На відміну від заряджених їх простіше зберігати без підзарядки. Максимальний термін зберігання батарей у сухому вигляді не повинен перевищувати трьох років.

Електроліт готують з чистої сірчаної кислоти і дистильованої води. Кислоту і воду змішують у кислототривких судинах, доливаючи кислоту тонким струменем у воду. Співвідношення кислоти й води в електроліті визначають за його щільності.

Електроліт складають з урахуванням кліматичних умов. Для центральних районів із зимовою температурою до — 30 °С щільність електроліту у повністю зарядженого акумулятора повинна бути 1,27 г/см3. В умовах низьких температур вона повинна бути вище, а в південних районах — нижче.

Кліматичні райони

Короткий опис статті: генератор електричного струму

Джерело: Спецдисципліна — Джерела електричного струму

Також ви можете прочитати