Электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин

• 1. Исходные данные
• 1. Тип аккумуляторной батареи — 6СТ-60;
• 2. Количество батарей — 32;
• 3. Зона эксплуатации (климат) холодный
• 4. Тип зарядного устройства — ВАК-6−115;
• 5. Номинальное напряжение — 12В;
• 6. Номинальная ёмкость (А-ч):
• 6.1. 10-ти часовой режим — 54;
• 6.2. 20-ти часовой режим — 60;
• 7. Габаритные размеры (мм):
• 7.1. ширина — 182;
• 7.2. длина — 283;
• 7.3. высота — 237;
• 8. Масса (кг):
• 8.1. без электролита — 19,5;
• 8.2. с электролитом — 22,4;
• 9. Количество электролита, л:
• 9.1. в батарее — 3,8;
• 9.2. в одном аккумуляторе — 0,63
• 2. Расчёт количества электролита, серной кислоты, дистиллированной воды

По типу аккумуляторной батареи по таблице (Таблица 1, с. 8 [2]) определим количество электролита, необходимое для одной батареи:

Исходя из исходных данных оно равно 3,8л.

Определим общее количество электролита, необходимое для заливки всех 32 батарей:

По заданной зоне эксплуатации выбираем необходимую плотность электролита (Таблица 3, с. 34 [2]). (В новые батареи заливается электролит плотностью на 0,02 г/см3 меньше, чем при заряженной батарее).

Исходя из того, что условия эксплуатации — умеренный климат, то плотность электролита составляет 1,26 г/см3.

Определим количество серной кислоты и дистиллированной воды для приготовления одного литра электролита (Таблица 4, с.35[2]):

Поскольку плотность электролита составляет 1,26 г/см3, то:

при плотности серной кислоты 1,83 г/см3 необходимо следующее её количество для приготовления 1 л электролита: 0,263л, тогда необходимый объём дистиллированной воды составит 0,800л при плотности раствора серной кислоты 1,40 г/см3 необходимо следующее её количество для приготовления 1 л электролита: 0,624л, тогда необходимый объём дистиллированной воды составит 0,382л.

Найдём общее количество серной кислоты и дистиллированной воды, необходимое для приготовления 121,6 л электролита:

при плотности серной кислоты 1,83 г/см3:

количество серной кислоты составит:

количество дистиллированной воды составит:

при плотности раствора серной кислоты 1,40 г/см3:

количество раствора серной кислоты составит:

количество дистиллированной воды составит:

3. Расчёт суммарной мощности зарядных агрегатов, выбор зарядного агрегата и расчёт их количества Суммарная мощность Р зарядных агрегатов рассчитывается по формуле:

где, U3 — напряжение заряда батареи, В, (16,2 В для 12 В батареи и 32,4 В для 24 В батареи). В нашем случае номинальное напряжение равно 12 В (Таблица 1, с. 8 [2]), поэтому U3 = 16,2B;

I3 — ток заряда батареи, А;

nаб — количество заряжаемых батарей.

Величина зарядного тока для автомобильных аккумуляторных батарей может быть определена по формуле:

где С20 — номинальная емкость аккумуляторной батареи при 20- часовом режиме разряда, А*ч. Исходя из условий задания С20 = 60 А*ч, тогда.

Количество зарядных агрегатов nагр. для одновременного заряда заданного количества батарей определяется по формуле:

где Рагр. — мощность выбранного зарядного агрегата Мощность агрегата определяется по его типу, в нашем случае это ВАК-6−115, следовательно, его мощность равна 6кВТ, а напряжение 115 В.

4. Расчёт количества батарей в группе и групп для подключения их к зарядному агрегату При заряде аккумуляторные батареи последовательно соединяют друг с другом в группы. Количество батарей в группе зависит от напряжения зарядного источника и определяется по формуле:

где k — количество батарей в группе;

Uист — напряжение источника, В;

Uб — напряжение батарей в конце заряда, В;

n — количество аккумуляторов в батарее, шт.;

2,7 — расчётное напряжение на один аккумулятор, В.

Количество аккумуляторов в батарее можно рассчитать по формуле:

где, Qэл.бат. — количество электролита в 1 батарее;

Qэл.аккум. — количество электролита в 1 аккумуляторе.

Число групп батарей, которое можно подключить к источнику тока, определяется по формуле:

где m — число групп;

IH — номинальный ток нагрузки зарядного устройства, А;

I3 — величина зарядного тока, А.

Величина номинального тока зарядного устройства определяется по формуле:

где Рн — номинальная мощность зарядного устройства, Вт.

То есть, каждая группа батарей состоит из 4 батарей (32:8=4).

Количество одновременно заряжаемых батарей от одного агрегата (источника) nаб будет равно:

nаб=m· k (8).

nаб=m· k=32.

5. Схема подключения батарей к зарядному агрегату.

Зарядные агрегаты, указанные в задании, имеют конкретное количество каналов, к которым без дополнительных амперметров и реостатов можно подключить одну группу батарей. Поэтому при построении схемы заряда батарей количество групп задаётся равным числу каналов. В результате расчётов мы получили 4 группы батарей, следовательно, количество каналов равно 4.

• 1. Данов, Б. А. Электрооборудование военной автомобильной техники Текст: учебник/ Б. А. Данов, В. Д. Рогачев, Н. П. Шевченко — Рязань: РВАИ, 2005. — 598с.;
• 2. Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи. Руководство. Текст. — М.: Воениздат, 1983. — 183с.;
• 3. Чупин Д. П. — «Исследование методов диагностики аккумуляторных батарей» // Омский научный вестник — № 1 (117), 2013 г.;
• 4. Кочуров А. А., Картуков А. Г. — «Об исследованиях процесса разрушения положительных электродов свинцовых кислотных аккумуляторов» // Известия Московского государственного технического университета МАМИ — № 1, 2011 г.