Tính toán thiết kế mạch nạp ăcquy tự động với chỉnh lưu cầu có điều khiển

[Euen]

Download miễn phí Tính toán thiết kế mạch nạp ăcquy tự động với chỉnh lưu cầu có điều khiển

Giới thiệu về accquy
I. Giới thiệu chung về ăcquy và các chế độ nạp:
A. Giới thiệu chung về ắc qui:
Ăc-qui là loại bình điện hoá học dùng để tích trữ năng lượng điện và làm nguồn điện cung cấp cho các thiết bị điện như động cơ điện, như bóng đèn, làm nguồn nuôi cho các linh kiện điện tử .
Các chức năng cơ bản của ăc-quy:
-Sức điện động lớn, ít thay đổi khi phóng nạp điện.
-Sự tự phóng điện bé nhất.
-Năng lượng điện nạp vào bao giờ cũng bé hơn năng lượng điện mà ăc-quy phóng ra .
-Điện trở trong của ăc-quy nhỏ. Nó bao gồm điện trở của các bản cực ,điện trở dung dịch điện phân có xét đến sự ngăn cách của các tấm ngăn giữa các bản cực. Thường trị số điện trở trong của ăc-quy khi đã nạp điện đầy là 0.001 đến 0.0015 và khi ăc-quy phóng điện hoàn toàn là 0.02 đến 0.025.
Có hai loại ăc-quy là: ăc-quy a-xit (hay ăc-quy chì) và ăc-quy kẽm (ăc-quy sắt kền hay ăc-quy cadimi-kền). Trong đó ăc-quy a-xit được dùng phổ biến và rộng rãi hơn.
Phần II
Phân tích tính toán và lựa chọn sơ đồ
III. Tính toán máy biến áp
1. Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:
Ta có phương trình cân bằng điện áp:

Trong đó : Góc dự trữ khi có sự suy giảm điện áp lưới
Ud: Điện áp chỉnh lưu
: Sụt áp trên các van
: sụt áp bên trong máy biến áp khi có tảI, bao gồm sụt áp trên điện trở và sụt áp trên điện cảm . Những đại lượng này sơ bộ vào khoảng
Chọn sơ bộ

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/07/11/tinh_toan_thiet_ke_mach_nap_acquy_tu_dong_voi_chin.wmH5uELzKq.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-32379/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Ch­¬ng 2
Giíi thiÖu vÒ accquy
I. Giíi thiÖu chung vÒ ¨cquy vµ c¸c chÕ ®é n¹p:
A. Giíi thiÖu chung vÒ ¾c qui:
¡c-qui lµ lo¹i b×nh ®iÖn ho¸ häc dïng ®Ó tÝch tr÷ n¨ng l­îng ®iÖn vµ lµm nguån ®iÖn cung cÊp cho c¸c thiÕt bÞ ®iÖn nh­ ®éng c¬ ®iÖn, nh­ bãng ®Ìn, lµm nguån nu«i cho c¸c linh kiÖn ®iÖn tö….
C¸c tÝnh n¨ng c¬ b¶n cña ¨c-quy:
-Søc ®iÖn ®éng lín, Ýt thay ®æi khi phãng n¹p ®iÖn.
-Sù tù phãng ®iÖn bÐ nhÊt.
-N¨ng l­îng ®iÖn n¹p vµo bao giê còng bÐ h¬n n¨ng l­îng ®iÖn mµ ¨c-quy phãng ra .
-§iÖn trë trong cña ¨c-quy nhá. Nã bao gåm ®iÖn trë cña c¸c b¶n cùc ,®iÖn trë dung dÞch ®iÖn ph©n cã xÐt ®Õn sù ng¨n c¸ch cña c¸c tÊm ng¨n gi÷a c¸c b¶n cùc. Th­êng trÞ sè ®iÖn trë trong cña ¨c-quy khi ®· n¹p ®iÖn ®Çy lµ 0.001W ®Õn 0.0015W vµ khi ¨c-quy phãng ®iÖn hoµn toµn lµ 0.02W ®Õn 0.025W.
Cã hai lo¹i ¨c-quy lµ: ¨c-quy a-xit (hay ¨c-quy ch×) vµ ¨c-quy kÏm (¨c-quy s¾t kÒn hay ¨c-quy cadimi-kÒn). Trong ®ã ¨c-quy a-xit ®­îc dïng phæ biÕn vµ réng r·i h¬n.
1. CÊu t¹o cña ¡cqui:
C¸c bé phËn chñ yÕu cña ¨c-quy a-xit gåm:
-C¸c l¸ cùc d­¬ng lµm b»ng Pb2 ®­îc ghÐp song song víi nhau thµnh mét bé chïm cùc d­¬ng.
-C¸c l¸ cùc ©m lµm b»ng Pb ®­îc ghÐp song song víi nhau thµnh mét bé chïm cùc ©m.
Bé chïm cùc ©m vµ chïm cùc d­¬ng ®Æt xen kÏ nhau theo kiÓu cµi r¨ngl­îc, sao cho cø l¸ cùc ©m råi ®Õn mét l¸ cùc d­¬ng .
-L¸ c¸ch ®Æt gi÷a c¸c l¸ cùc ©m vµ l¸ cùc d­¬ng ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng chËp m¹ch gi÷a c¸c ®iÖn cùc kh¸c dÊu.
-Vá b×nh ®iÖn ¨cquy th­êng lµm b»ng cao su cøng (ªbonit) ®óc thµnh hinh hép , chÞu ®­îc khÝ nãng l¹nh, va ch¹m m¹nh vµ chÞu a-xit. D­íi ®¸y b×nh cã c¸c ®Õ cao ®Ó d¾t c¸c l¸ cùc lªn, khi mïn cña chÊt ho¹t ®éng rông xuèng th× ®äng d­íi r·nh ®Õ nh­ vËy tr¸nh ®­îc hiÖn t­îng chËp m¹ch gi÷a c¸c ®iÖn cùc do mïn g©y ra. N¾p ®Ëy ¨c-quy còng lµm vá cao su cøng, n¾p cã c¸c lç ®Ó ®æ dung dÞch ®iÖn ph©n vµo b×nh vµ ®Çu cùc luån qua . Nót ®Ëy ®Ó dung dÞch khái ®æ ra.
-CÇu nèi b»ng ch× ®Ó nèi tiÕp c¸c ®Çu cùc ©m cña ng¨n ¨c-quy nµy víi cùc d­¬ng cña ng¨n ¨c-quy tiÕp theo.
2. Qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng l­îng trong ¾c quy:
¾c qui lµ nguån n¨ng l­îng cã tÝnh chÊt thuËn nghÞch: nã tÝch tr÷ n¨ng l­îng d­íi d¹ng ho¸ n¨ng vµ gi¶i phãng n¨ng l­îng d­íi d¹ng ®iÖn n¨ng. Qu¸ tr×nh ¾c qui cÊp ®iÖn cho m¹ch ngoµi ®­îc gäi lµ qu¸ tr×nh phãng ®iÖn, qu¸ tr×nh ¾c qui dù tr÷ n¨ng l­îng ®­îc gäi lµ qu¸ tr×nh n¹p ®iÖn.
KÝ hiÖu ho¸ häc biÓu diÔn ¾c qui axit cã dung dich ®iÖn ph©n lµ axit H2SO4 nång ®é d = 1,1 ¸ 1,3 % b¶n cùc ©m lµ Pb vµ b¶n cùc d­¬ng lµ PbO2 cã d¹ng :
(- ) Pb ½ H2SO4 d = 1,1 ¸ 1,3 ½ PbO2 ( + )
Ph­¬ng tr×nh ho¸ häc biÓu diÔn qu¸ tr×nh phãng n¹p cña ¾c qui axit :
phãng
PbO2 + 2H2SO4 + Pb 2PbSO4 + 2H2O
n¹p
ThÕ ®iÖn ®éng E = 2,1 V.
NhËn xÐt : Tõ nh÷ng ®iÒu ®· tr×nh bÇy ë trªn ta nhËn thÊy trong qu¸ tr×nh phãng-n¹p nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n lµ thay ®æi. Khi ¾c quy phãng ®iÖn nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n gi¶m dÇn. Khi ¾c quy n¹p ®iÖn nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n t¨ng dÇn. Do ®ã ta cã thÓ c¨n cø vµo nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n ®Ó ®¸nh gi¸ tr¹ng th¸i tÝch ®iÖn cña ¾c quy.
3. §Æc tÝnh cña ¾c qui:
§Æc tÝnh n¹p cña ¾c qui lµ ®å thÞ biÓu diÔn quan hÖ phô thuéc gi÷a søc ®iÖn ®éng, ®iÖn ¸p vµ nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n theo thêi gian n¹p khi trÞ sè dßng ®iÖn n¹p kh«ng thay ®æi .
Tõ ®å thÞ ®Æc tÝnh n¹p ta cã c¸c nhËn xÐt sau :
- Trong kho¶ng thêi gian tõ tn = 0 ®Õn tn = tgh th× søc ®iÖn ®éng, ®iÖn ¸p , nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n t¨ng dÇn.
- Tíi thêi ®iÓm ts trªn bÒ mÆt c¸c b¶n cùc ©m xuÊt hiÖn c¸c bät khÝ (cßn gäi lµ hiÖn t­îng" s«i " ) lóc nµy hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a c¸c b¶n cùc cña ¾c qui ®¬n t¨ng ®Õn 2,4 V. NÕu vÉn tiÕp tôc n¹p gi¸ trÞ nµy nhanh chãng t¨ng tíi 2,7 V vµ gi÷ nguyªn. Thêi gian nµy gäi lµ thêi gian n¹p no, nã cã t¸c dông cho phÇn c¸c chÊt t¸c dông ë s©u trong lßng c¸c b¶n cùc ®­îc biÕn ®æi tuÇn hoµn, nhê ®ã sÏ lµm t¨ng thªm dung l­îng phãng ®iÖn cña ¾c qui.
- Trong sö dông thêi gian n¹p no cho ¾c qui kÐo dµi tõ 2 ¸ 3 h trong suèt thêi gian ®ã hiÖu ®iÖn thÕ trªn c¸c b¶n cùc cña ¾c qui vµ nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n kh«ng thay ®æi. Nh­ vËy dung l­îng thu ®­îc khi ¾c qui phãng ®iÖn lu«n nhá h¬n dung l­îng cÇn thiÕt ®Ó n¹p no ¾c qui.
- Sau khi ng¾t m¹ch n¹p, ®iÖn ¸p, søc ®iÖn ®éng cña ¾c qui, nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n gi¶m xuèng vµ æn ®Þnh. Thêi gian nµy còng gäi lµ kho¶ng nghØ cña ¾c qui sau khi n¹p.
- TrÞ sè dßng ®iÖn n¹p ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn chÊt l­îng vµ tuæi thä cña ¾c qui. Dßng ®iÖn n¹p ®Þnh møc ®èi víi ¾c qui lµ In = 0,1Q10 .
B. C¸c ph­¬ng ph¸p n¹p ¾c qui tù ®éng:
Cã ba ph­¬ng ph¸p n¹p ¾c qui lµ: +Ph­¬ng ph¸p dßng ®iÖn.
+Ph­¬ng ph¸p ®iÖn ¸p.
+Ph­¬ng ph¸p dßng ¸p.
1. Ph­¬ng ph¸p n¹p ¾cqui víi dßng ®iÖn kh«ng ®æi:
§©y lµ ph­¬ng ph¸p n¹p cho phÐp chän ®­îc dßng n¹p thÝch hîp víi mçi lo¹i ¾c qui, b¶o ®¶m cho ¾c qui ®­îc no. §©y lµ ph­¬ng ph¸p sö dông trong c¸c x­ëng b¶o d­ìng söa ch÷a ®Ó n¹p ®iÖn cho ¾c qui hoÆc n¹p söa ch÷a cho c¸c ¾cqui bÞ Sunfat ho¸. Víi ph­¬ng ph¸p nµy ¾c qui ®­îc m¾c nèi tiÕp nhau vµ ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn :
Un ³ 2,7.Naq
Trong ®ã: Un - ®iÖn ¸p n¹p
Naq - sè ¾c quy ®¬n m¾c trong m¹ch
Trong qu¸ tr×nh n¹p søc ®iÖn ®éng cña ¾c qui t¨ng dÇn lªn, ®Ó duy tr× dßng ®iÖn n¹p kh«ng ®æi ta ph¶i bè trÝ trong m¹ch n¹p biÕn trë R. TrÞ sè giíi h¹n cña biÕn trë ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p n¹p víi dßng ®iÖn kh«ng ®æi lµ thêi gian n¹p kÐo dµi vµ yªu cÇu c¸c ¾c qui ®­a vµo n¹p cã cïng dung l­îng ®Þnh møc. §Ó kh¾c phôc nh­îc ®iÓm thêi gian n¹p kÐo dµi, ng­êi ta sö dông ph­¬ng ph¸p n¹p víi dßng ®iÖn n¹p thay ®æi hai hay nhiÒu nÊc. Trong tr­êng hîp hai nÊc, dßng ®iÖn n¹p ë nÊc thø nhÊt chän b»ng ( 0,3 ¸ 0,6 ).Q10 tøc lµ n¹p c­ìng bøc vµ kÕt thóc ë nÊc mét khi ¾c qui b¾t ®Çu s«i. Dßng ®iÖn n¹p ë nÊc thø hai lµ 0,1.Q10 .
2. Ph­¬ng ph¸p n¹p víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi:
Ph­¬ng ph¸p nµy yªu cÇu c¸c ¾c qui ®­îc m¾c song song víi nguån n¹p. HiÖu ®iÖn thÕ cña nguån n¹p kh«ng ®æi vµ ®­îc tÝnh b»ng (2,3 ¸ 2,5) V cho mçi ng¨n ®¬n. Ph­¬ng ph¸p n¹p víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi cã thêi gian n¹p ng¾n, dßng n¹p tù ®éng gi¶m theo thêi gian. Tuy nhiªn dïng ph­¬ng ph¸p nµy ¾c qui kh«ng ®­îc n¹p no. V× vËy n¹p víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi chØ lµ ph­¬ng ph¸p n¹p bæ sung cho ¾c qui trong qu¸ tr×nh sö dông.
3. Ph­¬ng ph¸p n¹p dßng ¸p:
§©y lµ ph­¬ng ph¸p tæng hîp cña hai ph­¬ng ph¸p trªn. Nã tËn dông ®­îc nh÷ng ­u ®iÓm cña mçi ph­¬ng ph¸p. §èi víi yªu cÇu cña ®Ò bµi lµ n¹p ¾c quy tù ®éng tøc lµ trong qu¸ tr×nh n¹p mäi qu¸ tr×nh biÕn ®æi vµ chuyÓn ho¸ ®­îc tù ®éng diÔn ra theo mét tr×nh tù ®· ®Æt s½n th× ta chän ph­¬ng ¸n n¹p ¾c qui lµ ph­¬ng ph¸p dßng ¸p.
§èi víi ¾c qui axit: §Ó b¶o ®¶m thêi gian n¹p còng nh­ hiÖu suÊt n¹p th× trong kho¶n thêi gian tn= 8h t­¬ng øng víi 75¸80 % dung l­îng ¾c qui ta n¹p víi dßng ®iÖn kh«ng ®æi lµ In = 0,1.Q10. V× theo ®Æc tÝnh n¹p cña ¾c qui trong ®o¹n n¹p chÝnh th× khi dßng ®iÖn kh«ng ®æi th× ®iÖn ¸p, søc ®iÖn ®éng t¶i Ýt thay ®æi, do ®ã b¶o ®¶m tÝnh ®ång ®Òu vÒ t¶i cho thiÕt bÞ n¹p. Sau thêi gian 8 h ¾c qui
b¾t ®Çu s«i lóc ®ã ta chuyÓn sang n¹p ë chÕ ®é æn ¸p. Khi thêi gian n¹p ®­îc 10 h th× ¾c qui b¾t ®Çu no, ta n¹p bæ sung thªm 2 ¸ 3 h.
C¸c qu¸ tr×nh n¹p ¾c qui tù ®éng kÕt thóc khi bÞ c¾t nguån n¹p hoÆc khi n¹p æn ¸p víi ®iÖn ¸p b»ng ®iÖn ¸p trªn 2 cùc cña ¾c qui, lóc ®ã dßng n¹p sÏ tõ tõ gi¶m vÒ kh«ng.
V× ¾c qui lµ t¶i cã tÝnh chÊt dung kh¸ng kÌm theo søc ph¶n ®iÖn ®éng cho n