Đặc tính phóng của ắc quy axit dòng 59123

MỤC LỤC

Đặc tính phóng của acqui axit

Đặc tính phóng của acqui là đồ thị biểu diễn mối quan hệ phụ thuộc của sức điện động, điện áp acqui và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian phóng khi dòng điện phóng không thay đổi. Trong khoảng thời gian phóng từ tp =0 cho tới điểm tp = tgh, sức điện động, điện áp và nồng độ dung dịch điện phân giảm dần, tuy nhiên trong khoảng thời gian này độ dốc của các đồ thị là không lớn, ta gọi đó là giai đoạn phóng ổn định hay thời gian phóng điện cho phép tương ứng với mỗi chế độ phóng điện (dòng điện phóng ) của acqui. Từ thời điểm tgh trở đi, độ dốc của đồ thị thay đổi đột ngột nếu ta tiếp tục cho acqui phóng điện sau tgh thì sức điện động, điện áp của acqui sẽ giảm rất nhanh, mặt khác các tinh thể sunfat chì (PbSO4) tạo thành trong phản ứng sẽ có dạng thô, rắn, khó hoà tan ( biến đổi hoá học) trong quá trình nạp điện trở lại cho acqui sau này.

Sau khi đã ngắt mạch phóng một khoảng thời gian, các giá trị sức điện động, điện áp của acqui, nồng độ của dung dịch điện phân lại tăng lên, ta gọi đó là thời gian hồi phục hay khoảng nghỉ của acqui, thời gian phục hồi này phụ thuộc vào chế độ phóng điện của ăcqui (dòng điện phóng và thời gian phóng ).

Đặc tính nạp của acqui

Để đánh giá khả năng cung cấp điện của acqui có cùng điện áp danh nghĩa, người ta quy định so sánh dung lượng phóng điện thu được của acqui khi tiến hành. - Tới thời điểm tn =ts trên bề mặt các bản cực xuất hiện các bọt khí do dòng điện điện phân nước thành ôxy và hyđrô (còn gọi là hiện tượng sôi), lúc này trên điện thế giữa các cực của acqui đơn tăng tới giá trị 2,4V. Thời gian nạp này gọi là thời gian nạp no, có tác dụng làm cho các phần chất tác dụng ở sâu trong lòng các bản cực được biến đổi hoàn toàn, nhờ đó sẽ làm tăng thêm dung lượng phóng điện của acquy.

Trong sử dụng, thời gian nạp no cho acquy thường kéo dài từ 2÷3 giờ, trong suốt thời gian đó, hiệu điện thế trên các cực của acquy và nồng độ dung dịch điện.

Hình I.3. Sơ đồ mạch nạp và đường đặc tính nạp Từ đồ thị đặc tính nạp ta có nhận xét sau:
Hình I.3. Sơ đồ mạch nạp và đường đặc tính nạp Từ đồ thị đặc tính nạp ta có nhận xét sau:

CÁC PHƯƠNG PHÁP NẠP ĐIỆN CHO ACQUI

    Đối với yêu cầu của đề bài là nạp acqui tự động tức là trong quá trình nạp mọi quá trình biến đổi và chuyển hoá được tự động diễn ra theo một trình tự đã đặt sẵn thì ta chọn phương án nạp acqui là phương pháp dòng áp. Vì theo đặc tính nạp của acqui trong đoạn nạp chính thì khi dòng điện không đổi thì điện áp, sức điện động tải ít thay đổi, do đó bảo đảm tính đồng đều về tải cho thiết bị nạp. Các quá trình nạp acqui tự động kết thúc khi bị cắt nguồn nạp hoặc khi nạp ổn áp với điện áp bằng điện áp trên 2 cực của acqui, lúc đó dòng nạp sẽ từ từ giảm về không.

    + Vì tải có tính chất dung kháng kèm theo sức phản điện động cho nên khi acqui đói mà ta nạp theo phương pháp điện áp thì dòng điện trong acqui sẽ dâng nên không kiểm soát được sẽ làm sôi acqui dẫn đến hỏng hóc nhanh chóng.

    Hình I.5. Nạp với điện áp không đổi
    Hình I.5. Nạp với điện áp không đổi

    PHƯƠNG ÁN CHỈNH LƯU

    MỘT SỐ SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU ĐIỀU KHIỂN TIRISTOR

    • Chỉnh lưu điều khiển cầu một pha đối xứng
      • CHỈNH LƯU ĐIỂN KHIỂN CẦU BA PHA KHÔNG ĐỐI XỨNG

        Mạch chỉnh lưu có điều khiển cầu một pha đối xứng có cấu tạo phức tạp hơn mạch chỉnh lưu điều khiển một pha có điểm trung tính. Mạch sử dụng nhiều kênh điều khiển hơn, điện áp và dòng điện liên tục trong suốt quá trình làm việc. + Hệ số cos ϕ của sơ đồ cầu không đối xứng cao hơn so với sơ đồ cầu đối xứng.

        Tuy điện áp chỉnh lưu chứa nhiều sóng hài nhưng chỉnh lưu cầu 3 pha không đối xứng có quá trình điều chỉnh đơn giản, kích thước gọn nhẹ hơn. + Dùng sơ đồ chỉnh lưu đối xứng và chỉnh lưu không đối xứng cầu ba pha cho chúng ta chất lượng điện áp và dòng điện tốt nhưng mạch sử dụng nhiều kênh điều khiển do vậy việc thiết kế mạch phức tạp, mạch sử dụng nhiều Tiristor nên giá thành cao không kinh tế. Do vậy ta chọn sơ đồ mạch chỉnh lưu điều khiển 1 pha không đối xứng.

        + Hiệu suất sử dụng máy biến áp cao hơn một số sơ đồ như cầu 1pha đối xứng. + Đơn giản hơn vì số lượng Tiristor giảm xuống chỉ còn 2 nên mạch điều khiển có it kênh điều khiển hơn, bảo đảm kinh tế hơn. + Cùng một dải điều chỉnh điện áp một chiều thì cầu không đối xứng điều khiển chính xác hơn.

        II .2. Sơ đồ chỉnh lưu điều khiển cầu một pha không đối xứng.
        II .2. Sơ đồ chỉnh lưu điều khiển cầu một pha không đối xứng.

        Sơ đồ mạch lực

          Tiristor và Diôt cũng rất nhậy cảm với điện áp quá lớn so với điện áp định mức ta gọi là quá điện áp, vì vậy cần mắc thêm mạch bảo vệ quá điện áp. + Nguyên nhân nội tại: Đấy là sự tích tụ điện tích trong các lớp bán dẫn. Khi khoá Tiristor bằng điện áp ngược, các điện tích nói trên đổi ngược hành trình, tạo ra dòng điện ngược trong khoảng thời gian rất ngắn.

          Sự biến thiên nhanh chóng của dòng điện ngược gây ra sức điện động cảm ứng rất lớn trong các điện cảm, luôn luôn có, của đường dây nguồn dẫn đến các Tiristor. + Nguyên nhân bên ngoài: Những nguyên nhân này thường xảy ra ngẫu nhiên như khi cắt đóng tải một máy biến áp trên đường dây, khi một cầu chì bảo vệ chảy, khi có sấm sét. Mạch R – C đấu song song với Tiristor nhằm bảo vệ quá điện áp do tích tụ điện tích khi chuyển mạch gây nên.

          Mạch R – C đấu giữa các pha thứ cấp của máy biến áp là bảo vệ quá điện áp do đóng cắt tải ( dòng điện từ hoá ) máy biến áp gây nên. Thông số của R – C phụ thuộc vào mức độ quá điện áp có thể xảy ra, tốc độ biến thiên của dòng điện chuyển mạch, điện cảm trên đường dây, dòng điện từ hoá máy biến áp.v.v…. + Uimp - giá trị cực đại cho phép của điện áp thuận và ngợc đặt nên Diôt hoặc Tiristor một cách chu kỳ.

          Tra bảng p.5 trang 234_ Tính toán và thiết kế thiết bị điện tử công suất_Trần Văn Thịnh.

          SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHỨC NĂNG

          • Khâu phản hồi
            • Mạch điều khiển

              Để điều chỉnh góc mở của các tirisor trong nửa chu kì điện áp dương ta thường dùng hai nguyên tắc điều khiển: thẳng đứng tuyến tính và thẳng đứng arccos. Do trong mạch điều khiển có nhiều khâu sử dụng nguồn điện áp thấp nên chúng ta dùng một biến áp có quấn nhiều cuộn dây thứ cấp, mỗi cuộn có một chức năng riêng biệt, trong đó sử dụng cuộn có điện áp 0V-12V-24V dùng cho khâu. Bộ điều chế (hình IV.6)gồm bộ tạo xung cưa hay còn gọi điện áp tựa Utựa và bộ so sánh(SS), tín hiệu đồng bộ Uđk sẽ đồng bộ quá trình làm việc của máy phát xung răng cưa.

              Tại thời điểm Urc= Uđk thì bộ so sánh sẽ tạo ra một xung mà vị trí của nó trên trục thời gian sẽ phụ thuộc vào giá trị của tín hiệu điều khiển (hình IV.7). Khi nối tải vào mạch dòng điện tăng lên, do nội trở của ắc qui nhỏ nên dòng điện sẽ tăng lên rất lớn sẽ làm giảm tuổi thọ của ắc qui. Để hạn chế tốc độ tăng tr ởng dòng điện chúng ta sử dụng khâu phản hồi dòng điện để giữ dòng điện luôn luôn ổn định ở giá trị đặt.

              Do đó điện áp trên mạch lực giảm xuống, điện áp giảm làm cho dòng điện giảm xuống bằng giá trị đặt chính là dòng điện nạp cho ắc qui. Ngợc lại khi dòng điện trong mạch lực giảm xuống, làm cho điện áp điều khiển giảm, góc mở α tăng lên, điện áp trên mạch lực tăng dẫn đến dòng điện tăng tới giá trị đặt. Khi dung lợng của ắc qui đạt tơi 80% giá trị định mức mạch sẽ tự động chuyển từ chế độ nạp dòng điện sang chế độ nạp bằng điện áp.

              Nhằm thực hiện một quy luật điều khiển nào đó được điều chỉnh bằng lượng đặt (phụ thuộc vào công nghệ ) và lượng phản hồi (phụ thuộc các tham số U, I,. … của tải ) để tạo ra điện áp điều khiển điều chỉnh góc α để khống chế năng lượng ra tải theo yêu cầu. Nguyên lý làm việc của mạch nh sau: giả sử tại thời điểm 0 điện áp ra của khuyếch đại thuật toán đạt giá trị cực đại Ur = Urmax ≈ +E. Tín hiệu xoay chiều U1 sau khi đươc chỉnh lưu bởi D3, D4 sẽ được so sánh với điện áp Uo để tạo ra tín hiệu đồng bộ U2 qua bộ khuếch đại OA1.

              Ở đầu ra của bộ khuếch đại thuật toán OA2 có tín hiệu răng cưa U3, sau đó tín hiệu răng cưa được so sánh với tín hiệu điều khiển Udk nhờ bộ so sánh khuếch đại thuật toán OA3 tạo ra dạng điện áp U4 như hình vẽ.

              Hình 4.3: Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng “ARCCOS”
              Hình 4.3: Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng “ARCCOS”