Выполнил : Таубай. Е НЕгметов. Е
Установка и эксплуатация аккумуляторных батарей Назначение и характеристики аккумуляторных батарей Аккумуляторы широко применяются на ВС в качестве аварийных и вспомогательных источников электрической энергии. Из различных видов аккумуляторов наиболее широкое распространение получили свинцовые (кислотные)и никель-кадмиевые (щелочные). Аккумуляторные батареи предназначены: a) для питания электрических стартеров и другой аппаратуры при автономном запуске авиадвигателей; b) для питания аварийных потребителей в полете при выходе из строя генераторов; c) для питания электрических установок перед взлетом, при рулении ВС, когда генераторы могут быть отключены от сети; d) для кратковременной проверки работы электрооборудования на земле при отсутствии аэродромного источника электроэнергии
Для оценки и выбора аккумуляторов как источников электроэнергии ВС необходимо знать следующие характеристики: электродвижущую силу, напряжение, внутреннее сопротивление, емкость, удельные емкости и энергию, коэффициенты отдачи по емкости и энергии, саморазряд. Необходимо также знать влияние режимов работы и внешних условий на изменение указанных характеристик. Электродвижущей силой (ЭДС) химического источника называют разность электродных потенциалов (положительного и отрицательного) при разомкнутой внешней цепи. За полное внутреннее сопротивление химического источника принимают сопротивление протекающему постоянному току. Это сопротивление состоит из омического сопротивления, представляющего собой сумму сопротивлений электролита, электродов, соединительных элементов и сопротивлений, возникающих между электролитом и поверхностью пластин. Основную долю сопротивления составляет сопротивление электролита. При этом удельное сопротивление электролита увеличивается по мере уменьшения плотности и снижения температуры. Разрядная емкость химического источника – это количество электричества, отдаваемое источником при разряде. Разрядная емкость зависит от температуры электролита, окружающего давления, значений разрядного тока и конечного разрядного напряжения. Номинальная емкость химического источника тока – это та емкость, которую должен отдавать источник при оговоренных техническими условиями режимах работы. Для авиационных аккумуляторов за номинальный ток разряда чаще всего принимают ток 5- или 10-часового режима разряда.
Саморазряд – бесполезная потеря емкости химическим источником при разомкнутой внешней цепи. Саморазряд происходит в результате протекания токов под действием разности потенциалов между активной массой и решеткой (остовом) электрода, между элементами активной массы и примесями, содержащимися в ней. Удельной емкостью химического источника принято называть отношение разрядной емкости к массе источника. Удельная энергия химического источника тока представляет собой отношение отдаваемой энергии к его масс. Значения удельных емкости и энергии зависят не только от типа источника, но и от разрядного тока, т. е. от отбираемой мощности. Поэтому химический источник электроэнергии более полно описывается характеристиками, выражающими зависимость удельной энергии от удельной мощности. Коэффициент отдачи по емкости представляет собой отношение отдаваемой емкости при разряде химического источника к емкости, необходимой для его полного заряда. Коэффициент отдачи по энергии – это отношение энергии, отдаваемой химическим источником тока при разряде, к энергии, затрачиваемой для его полного заряда.
Характеристики надежности: наработка на отказ, срок службы, срок годности и сохранность. Заряд аккумуляторной батареи с последующим разрядом называется циклом. Число циклов, которое аккумулятор проработал к данному моменту времени, называется наработкой аккумулятора. Наработка аккумуляторной батареи, при которой его разрядная емкость становится меньше некоторого нормированного значения, называется сроком службы. Для бортовых аккумуляторных батарей срок службы определяется календарным временем в годах. Эксплуатационными характеристиками являются: надежность, степень механической прочности, климатическая устойчивость и температурный интервал работоспособности, стабильность напряжения, простота в обслуживании, степень вредности для другого оборудования.
Авиационные свинцовые аккумуляторные батареи Принцип действия. В авиационном свинцовом аккумуляторе активным веществом положительного электрода является перекись свинца РbО2, а отрицательного – свинец Рb. Электролитом является водный раствор серной кислоты. Общепринята теория двойной сульфации. Согласно этой теории химические реакции, протекающие в аккумуляторе, имеют вид Аккумуляторная батарея состоит из 12 аккумуляторов, расположенных в ячейках эбонитового моноблока. Каждый аккумулятор состоит из нескольких положительных 1 и отрицательных 3 пластин. Пластины представляют собой тонкую решетку, в которую впрессована активная масса. В качестве материала для решетки используется свинец с примесью 6-8% сурьмы. Сурьму добавляют для увеличения прочности и улучшения литейных свойств сплава. Пластины одной полярности спаивают с борном 6, образуя полублок из отрицательных 17 и положительных 4 пластин. Для уменьшения общего внутреннего сопротивления аккумулятора внутренний стержень борна выполняют из меди. Два полублока из пластин разной полярности, вставленные один в другой так, чтобы полярность пластин чередовалась, образуют блок 16. Pb
Свинцово-кислотный аккумулятор - тип аккумуляторов, получивший широкое распространение ввиду умеренной стоимости, неплохого ресурса (от 500 циклов и более), высокой удельной мощности. Основные области применения: стартерные аккумуляторные батареи в транспортных средствах, аварийные источники электроэнергии, резервные источники энергии. Устройство кислотных аккумуляторов Элемент свинцово-кислотного аккумулятора состоит из электродов и разделительных пористых пластин, изготовленных из материала, не взаимодействующего с кислотой, препятствующих замыканию электродов (сепараторов), которые погружены в электролит. Устройство щелочных аккумуляторов Наибольшее распространение в качестве тяговых среди щелочных аккумуляторов получили никель-кадмиевые и никель-железные элементы. В обоих типах положительный электрод содержит нестехиометрический оксид-гидроксид никеля NiOOH с добавками графита и окиси бария. Каждая из добавок улучшает качество работы аккумулятора. Графит увеличивает электропроводность электрода, а окись бария увеличивает срок работы аккумулятора.
Все 12 аккумуляторов батареи С оединены между собой П оследовательно межэлементными соединениями 11. С крайними аккумуляторами соединены клеммы 12, предназначенные для подключения батареи к внешней цепи. Сверху аккумуляторная батарея закрыта крышкой. При хранении авиационных аккумуляторных батарей применяются глухие пробки, а при эксплуатации – рабочие. Глухие пробки, устанавливаемые при хранении батарей без электролита, закрывают доступ воздуха внутрь аккумулятора, предохраняя активные вещества от окисления. Рабочие пробки аккумуляторных батарей обеспечивают отвод газов, образующихся при работе аккумуляторов, и предохраняют электролит от выливания при различных положениях батарей в пространстве. Электрические характеристики. ЭДС свинцового аккумулятора зависит от плотности и температуры электролита и не зависит от размеров и количества пластин. С повышением плотности электролита ЭДС возрастает. В диапазоне плотностей электролита от 1,06 до 1,3 г/см3 значение ЭДС можно с достаточным приближением определить по эмпирической формуле Е = 0,84 + d, где d — плотность электролита при температуре +25°С, г/см3.
