Авиационные аккумуляторы

Міністерство освіти і науки України Слов'янський коледж Національного авіаційного університету Циклова комісія «ПН та ЕФК» РЕФЕРАТ з дисципліни: «Виробнича практика» на тему: «АВІАЦІЙНІ АКУМУЛЯТОРИ» Спеціальність 5.092218 «Експлуатація авіаційних електрифікованих комплексів» Виконав: курсант Прийняв: викладач Слов’янськ 2006

СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 Щелочные аккумуляторы 7 Кислотные аккумуляторы 12 Литература 21 ВВЕДЕНИЕ. Авиационные аккумуляторные батареи и их основные характеристики Аккумуляторные батареи делятся на бортовые (устанавливаемые на летательном аппарате) и аэродромные. На ЛА применяются кислотные и щелочные аккумуляторные батареи. Бортовые аккумуляторные батареи предназначаются для питания жизненно важных потребителей в полёте при

выходе из строя генераторов и снятия пиков тока при включении мощных потребителей. Они являются основными источниками электрической энергии при автономном запуске двигателей и кратковременной работе потребителей в случае отключения генераторов от бортовой сети (при работе двигателя в режима малого газа или при отключении их). Аэродромные аккумуляторные батареи предназначены для установки на передвижных наземных средствах обслуживания полётов, запуска авиационных двигателей и питания приёмников

электрической на земле при техническом обслуживании ЛА. Как и бортовые, аэродромные батареи работают параллельно с источниками постоянного тока (генераторами, выпрямителями). Условные обозначения аккумуляторных батарей расшифровываться следующим образом: цифры перед буквами указывают количество последовательно соединённых элементов в батарее, буквы обозначают конструкцию (систему) и области применения, а цифры после букв – емкость в ампер-часах при разряде на

основном длительном режиме. Основными типами бортовых и аэродромных аккумуляторных батарей являются: а) бортовые – 12-А-30, 12-САМ-28, 12-САМ-55, 12АСАМ-23, 20-НКБН-25, 15-СЦС-45А(Б), 20-НКБН-30; б) аэродромные – 12-АО-50, 12-АО-52, 12-АСА-145, 12АСА-45, 6СТ-132ЭМС. В этих обозначениях: А авиационная САМ стартерная авиационная моноблочная АСАМ авиационная стартерная с адсорбированным электролитом

НКБН никель-кадмиевая безламельная намазная СЦС Серебряно-цинковая самолётная АО аккумуляторная батарея аэродромного обслуживания АСА аэродромная стартерная авиационная Основные технические данные Тип батареи Масса батареи с электролитом, кг Плотность электролита, г/см3 Условия работы Сила тока, А (максимальный режим) окружающая температура, град

С высота, км 12-А-30 27,8 1,285 +50/-50 15 210 12-САМ-28 28,5 1,265 +50/-50 17 750 12-САМ-23 31 1,285 +60/-60 35 800 12-САМ-55 55 1,265 +50/-50 18 1500 12-АСА-145 180 1,285 +50/-40 - 1500 12-АО-50 54 1,285 +50/-50 0 360 12-АО-52 56 1,285 +50/-50 0 350 12-СЦС-45 16,7 1,4 +50/-50 25 800 12-СЦС-45А 17 1,4 +50/-50 25 750 2/15СЦС-45Б 41,8 1,47 +50/-50 25 1500 20-НКБН-25 24 1,25 +50/-50 35 750 20-НКБН-25УЗ 24 1,20 +50/-50 35 750 20-НКБН-40УЗ 36,5 1,20 +60/-60 40 1200 20-КНБ-30 36 1,25 +50/-50 35 750

Совместная работа генераторов с аккумуляторной батареей Условия параллельной работы генератора с аккумуляторной батареей аналогичны условиям параллельной работы двух генераторов, т. е. равенство напряжений обоих источников и соответствие полярности присоединяемого источника с полярностью на шинах. Эти условия в известной степени выполнятся с помощью минимального реле ДМР. При совместной работе генератора с аккумуляторной батареей напряжение на шинах где

Ег - ЭДС генератора; Iг - ток генератора; rг - сопротивление цепи якоря генератора; Eа - ЭДC аккумуляторной батареи; Iа - ток аккумуляторной батареи; rа - внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи. Сопротивление соединительных проводов для упрощения принято равным нулю. Если U > Еа, то происходит заряд аккумуляторной батареи, т. е. член Iа rа должен быть взят со знаком плюс и общий ток нагрузки равен

I=Iг - Iа; при U = Еа ток Iа = 0, аккумуляторная батарея работает вхолостую, и ток нагрузки I=Iг; при U < Eа происходит разрад батареи, член Iа rа следует взять со знаком минус, и ток нагрузки равен I=Iг + Iа. Режимы работы генератора с аккумуляторной батареей. При параллельном включении генератора и аккумуляторной батареи могут иметь место три режима работы:

работа одной аккумуляторной батареи (когда Eа>Eг), работа генератора совместно с аккумуляторной батареей на внешнюю сеть (когда Eа>Eг), работа генератора на внешнюю сеть и на зарядку аккумуляторной батареи (когда Eа=Eг). Напряжение генератора должно быть 28,5 В. В случае отклонения напряжения от заданной величины оно регулируется с помощью выносного сопротивления (например, ВС-20, ВС-25, Р-2А и др.). Поворот выносного сопротивления необходимо производить специальной

отверткой. Поворот по часовой стрелке ведет к увеличению напряжения, а против часовой стрелки приводит к понижению напряжения. Настройка регулятора напряжения, изменением натяжения пружины регулятора с помощью винта столба или изменением величины воздушного зазора между якорем и сердечником электромагнита недопустима. В том случае будет нарушено согласование характеристик электромагнита и пружин, качество регулирования напряжения ухудшится, и регулятор быстро выйдет из строя.

Нарушение целости этой электрической цепи приводит к резкому повышению напряжения генератора, что вызывает выход из строя элементов радиооборудования, электронной автоматики и других потребителей электронергии. Если в схеме управления генератором установлен автомат защиты от перенапряжения, то последний выключает генератор. Признаками перенапряения в сети служат резкое увеличение яркости лампочек сигнализации и освещения, отклонение стрелки вольтметра вправо до упора.

Заметив это, экипаж должен немедленно выключить генератор из работы. При загорании сигнальной лампочки "Генератор не работает" необходимо выключить генератор. В системах электроснабжения аккумуляторные батареи выполняют роль буферного источника электроэнергии, т.е. сглавают провалы напряжения в электросети. Емкость, получаемая батареей от генераторов постоянного тока, зависит от уровня заряженности батарие, температуры электролита, продолжительности заряда, уровня

напряжения бортовой сети. Как правило, при напряжении генераторов 28-29 В аккумуляторные батареи на ЛА не заряжаются полностью. Щелочные аккумуляторы. Никель-кадмиевые аккумуляторы Аккумуляторы данной электрохимической системы были изобретены 1899 Вальдмаром Юнгнером (Waldmar Jungner) из Швеции. В них использовался никель в качестве положительного

электрода и кадмий в качестве отрицательного. Никель-кадмиевые аккумуляторы являются одними из наиболее надёжных аккумуляторов. Никель-кадмиевые батареи невосприимчивы к большинству факторов, снижающих работоспособность аккумуляторов других электрохимических систем. Преимущества: • наивысшая надёжность среди авиационных аккумуляторов; аккумулятор невосприимчив к большинству факторов, снижающих работоспособность аккумуляторов других электрохимических систем; • длительный срок службы - свыше тысячи циклов заряда/разряда; •

NiCd-аккумулятор можно перезаряжать при низких температурах; • легкое восстановление после понижения емкости и длительного хранения; • низкая чувствительность к неправильным действиям потребителя; • широкий диапазон типоразмеров; • возможность герметизации. Недостатки: • эффект памяти (частичная потеря аккумулятором емкости, повышение внутреннего сопротивления аккумулятора при неполных циклах заряда-разряда); • содержит кадмий и требует специальной утилизации

(экологическая опасность). Аккумуляторы 20НКБН-25-У3, 20НКБН-25Т-У3 Ni-Cd аккумулятор в составе батареи 20НКБН-25Т-У3, 20НКБН-25-У3 для запуска авиационных или вертолетных двигателей гражданской АН, ЯК-40, ТУ-134, ТУ-154, ИЛ-78, ИЛ-76 и военной авиации самолетов СУ, БЕ, вертолеты Ка, Ми и т.д. Батарея 20НКБН-25Т-У3 оснащена температурным датчиком, сигнализирующем о внештатном состоянии

батареи. 20НКБН-25-У3 20НКБН-25Т-У3 Номинальная емкость, А ч: 25 25 Напряжение, В: 24,0 24,0 Габаритные размеры, мм: 366 х174х 226 392 х174х 226 Наработка, циклы: 500 500 Масса с электролитом, кг: 24,5 25,0 Масса без электролита, кг: поставка с электролитом поставка с электролитом Материал корпуса аккумулятора: пластмасса пластмасса

Диапазон рабочих температур: от -60°С до +60°С от -60°С до +60°С Гарантийный срок, лет: 3,0 (3,0) 3,0 (3,0) Тип климата: умеренный умеренный Режим разряда, А: непрерывный: 250 250 пусковой: 650-75 650-75 Эта батарея имеет высокие удельные характеристики, которые находятся на уровне лучших заграничных образцов, а по удельной мощности они в 1,5-2 раза превосходят их.

За счет применения современных сепараторов батареи имеют длительный срок службы: гарантийный - не менее 5 лет, технический ресурс - более 10 лет. За счет применения тонких электродов, использования тонких комбинированных сепараторов из синтетических материалов аккумуляторы имеют низкое внутреннее сопротивление, что обеспечивает высокие стартерные характеристики батареи. Электрические характеристики батарей практически не изменяются на протяжении всего срока службы. Батареи устойчивы к длительному перезаряду, не боятся случайных глубоких

разрядов, надежны в работе и просты в эксплуатации. Также устойчивы к высоким механическим нагрузкам, не теряют работоспособность после пребывания при температурах окружающей среды от -60°С до +60°С. Применение средств информации (термодатчик) о состоянии батареи во время полета позволяет предотвратить явление "тепловой разгон". Кислотные аккумуляторы. Аккумуляторная батарея 12-САМ-28.

Батареи 12-САМ-28 находятся в утепленных контейнерах, подсоединяются с помощью соедине¬ния «Вилка — Гнездо». Аккумуляторная батарея 12-САМ-28 относится к батареям свинцово-кислотного типа. Шифр 12-САМ-28 обозначает: 1 количество последовательно соединенных в батарее элементов; САМ — стартерная авиационная блочная; 28 — емкость в ампер-часах при 5-часовом режиме разряда. Аккумуляторную батарею 12-САМ-28 собирают в прессованном из эбонита моноблоке.

Моноблок представляет собой монолитный корпус с изолированными друг от друга камерами-ячейками. Эти камеры имеют по две опорные призмы служащие опорой для пластин положительного полублока. Пластины отрицательного полублока опираются на отдельные эбонитовые башмачки которые надевают на низ блока и ставят на дно камеры моноблока. Электролитом батареи служит раствор серной кислоты. Аккумуляторная батарея 12-А-30 Аккумулятор 12-А-30 представляет собой эбонитовый моноблок, разделенный

на 12 ячеек. В каждую ячейку устанавливается блок пластин, состоящий из трех положительных PbO2 – коричневого цвета и четырех отрицательных Pb – серого цвета пластин. В ячейку заливается электролит – раствор серной кислоты H2SO4 в дистиллированной воде. Удельный вес, т.е. плотность электролита должна быть 1,285 г/см3. Плотность измеряется ареометром. Заряжается аккумулятор постоянным током, в результате чего электрическая

энергия преобразуется в химическую. В заряженном состоянии одна ячейка имеет напряжение 2,15В. Ячейки соединены последовательно, и общее напряжение аккумулятора равно 25В. Разряжать аккумулятор разрешается только до напряжения 21В, после чего необходимо ставить его на зарядку. В противном случае возникает сульфатация пластин аккумулятора. Это приводит к тому, что при зарядке активная масса пластин не будет восстанавливаться и снизится электроемкость

аккумулятора. Электроемкость аккумулятора равна 30 А/ч. Номинальный ток разряда – 3А. Количество электролита – 3,6л, вес – 2,7 кг. ЛИТЕРАТУРА 1. Техническое описание самолета Ан-24. 2. А.П. Барвинский «Электрооборудование самолетов», М, Транспорт, 1990.