DANH MỤC TÀI LIỆU
Nghiên cứu bộ nạp ác qui tự động ổn dòng và ổn áp cho ắc quy có Udm=12V, dung lượng 50Ah
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG…………..
Luận văn
Thiết kế b np ác qui t động
n dòng và n áp cho c quy có
Udm=12V, dung lượng 50Ah
1
LỜI NÓI ĐẦU
Tự động hóa đã phát triển và mang lại những ứng dụng vô cùng to lớn cho
sự phát triển tất cả các ngành kĩ thuật của thế giới. Tuy nhiên, ở nước ta nó
mới được ứng dụng và phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây. Nó giúp
nước ta phát triển để tiến tới trở thành một nước Công nghiệp hóa - Hiện đại
hóa. Bởi vậy tự động hóa được nghiên cứu ở tất cả các ngành kĩ thuật trong
trường nói chung và ngành tự động hóa nói riêng.
Ngày nay hầu như tất cả các máy móc thiết bị trong công nghiệp cũng như
trong đời sống hàng đều phải sử dụng điện năng, phần lớn các thiết bị đều sử
dụng điên lưới. Tuy nhiên thực tế có những lúc rất cần năng lượng điện mà ta
không thể lấy năng lượng điện từ lưới điện được. Do đó ta phải lấy các nguồn
điện dự trữ như ác quy, hơn nữa ác qui được sử dụng nhiều trong công nghệ
ô tô, xe máy ….
Do vậy mà việc có một công nghệ nạp ác qui tối ưu là rất cần thiết và quan
trọng. Trong đồ án này, em được giao đề tài “Thiết kế bộ nạp ác qui tự động
ổn dòng và ổn áp cho ắc quy có Udm=12V, dung lượng 50Ah”. Trong q
trình làm chúng em luôn được sự giúp đỡ, chỉ bảo hết sức tận tình của thầy
Nguyễn Đồng Khang, nhờ có thầy chỉ dẫn mà em hoàn thành đồ án một cách
tốt nhất. Tuy nhiên do có hạn chế về mặt kiến thức nên em không thể tránh
khỏi những thiếu sót.
Em xin cám ơn tất cả các thầy cô trong ngành Điện công nghiệp đã cho em
được làm đồ án đầy bổ ích này, đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy
Nguyễn Đồng Khang, người luôn tận tình giúp đỡ và hướng dẫn chúng em.
Em xin chân thành cảm ơn.
Đồ án được trình bày có các nội dung chính sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về ắc qui
Chương 2: Các bộ chỉnh lưu
Chương 3: Tính toán thiết kế bộ nạp ắc qui
Chương 4: Xây dựng bộ nạp ắc qui
Hải Phòng, ngày 10 tháng 07 năm 2010
Sinh viên
Đỗ Quang Thịnh
2
CH¦¥NG 1
GIíI THIÖU CHUNG VÒ ¾C QUI
1.1. CÊU T¹O CHUNG Vµ NGUY£N Lý LµM VIÖC CñA ¸C QUY
Ắc quy nguồn điện hóa hoạt động trên shai điện cực điện thế
khác nhau dùng để tích trữ điện năng, cung cấp dòng một chiều cho các thiết
bị điện trong công nghiệp cũng như trong dân dụng.
nhiều loại ắc quy nhưng phổ biến hai loại: ắc quy axit ( ắc quy chì)
ắc chi kiềm. Tuy nhiên ắc quy axit được sử dụng rộng rãi phổ biến hơn
so với ắc quy kiềm thì ắc quy axit có:
+ Sức điện động cao ( 2V ) , sụt áp trong quá trình phóng nhỏ.
+ Điện trở trong nhỏ.
+ Giá thành của ắc quy axit rẻ hơn so với ắc quy kiềm.
Trong đồ án này em dùng ắc quy axit để nghiên cứu công nghệ thiết kế
nguồn nạp ắc quy tự động.
1.1.1.Vỏ bình.
Vỏ bình ắc quy axit được chế tạo bằng nhựa êbônit hoặc anphantơbéc
hay cao su nhựa cứng. Bên trong bình lót một lớp nhựa cịu axit
polyclovinyl để tăng tuổi thọ bình.
Phía trong vỏ bình chia thành các ngăn riêng biệt. Mỗi ngăn được gọi là
một ngăn ắc quy đơn, trong đồ án này nghiên cứu ắn quy chì với điện áp định
mức là 12V, có 6 ngăn ắc quy đơn.
1.1.2.Bản cực.
Bản cực gồm cốt hình lưới được đúc bằng hợp kim Pb- Antimon với tỷ lệ
~90%-17% và chất phụ gia. Phụ gia thêm vào có tác dụng tăng độ cứng, giảm
han rỉ và cải thiện tính đúc cho cốt.
3
Cốt để giữa chất tác dụng để phân khối dòng điện khắp bề mặt bản cực, có
vấu để hàn nối các bản cực thành phần thành khối bản cực.
Bản cực âm chất tác dụng được chế tạo từ bột chì, axit H2So4 đặc 3%
muối axit hữu cơ. Bản cực dương chất tác dụng được chế tạo từ các Oxit chì
Pb3o4, Pbo và dung dịch điện phân, gia tăng phản ứng hóa học trong bản cực.
Những bản cực cùng tên được hàn với nhau tạo thành các khối bản cực
được hàn nối ra tải tiêu thụ. Nếu muốn tăng dung lượng của ác qui thì phải
tăng số tấm bản cực mắc song song, muốn tăng điện áp danh định của ác qui
thì tăng số tấm bản cực mắc nối tiếp.
1.1.3. Tấm ngăn
Các bản cực âm và dương được lắp xen kẽ và cách điện với nhau bởi các tấm
ngăn.
Các tấm ngăn phải chất cách điện tốt, bền dẻo, xốp , chịu axít để chống
chập mạch giữa các bản cực âm và dương, đồng thời đỡ các tấm bản cực khỏi
bị bong rơi ra khi sử dụng acqui.
1.1.4. Dung dịch điện phân
- Dung dịch điện phân dung dịch axit sunfuric (H2SO4) được pha chế từ
axit nguyên chất với nước cất tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu vật liệu làm
tấm ngăn. Nồng độ dung dịch axit sunfuric γ = (1,1- 1,3) g/cm3 ảnh
hưởng lớn đến sức điện động của
ác qui.
- Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng lớn đến nồng độ dung dịch điện phân.
Trong điều kiện khí hậu n ước ta thì mùa hè chọn nồng độ dung dịch từ (2,5-
2,6) g/cm3, mùa đông chọn nồng độ khoảng 1,27 g/cm3. nồng đquá cao
sẽ làm chóng hỏng tấm ngăn, bản
cực dễ bị sunfat hoá. Nồng độ quá thấp làm điện dung điện áp định mức
của acqui giảm.
1.1.5. Nắp và cầu nối
4
- Nắp làm bằng nhựa êbônit hoặc bằng bakêlit, trên nắp lỗ để đổ và kiểm
tra dung dịch điện phân.
- Cầu nối thường làm bằng chì, dùng để nối các ngăn ác quy đơn với nhau.
1.1.6. Quá trình biến đổi hoá học trong ác qui.
- Trong ác qui thường xảy ra hai quá trình hoá học thuận nghịch đặc tr ưng
cho quá trình nạp phóng điện.Khi ác qui đã nạp no, chất tác dụng các
bản cực dương PbO2 còn bản cực âm chì xốp Pb. Khi phóng điện, các
chất tác dụng hai bản cực đều trở thành sunfat chì PbSO4 dạng tinh thể
nhỏ.
Khi nạp điện xảy ra phản ứng:
- cực dương:
PbSO4 2e + 2H2O = PbO2 + H2SO4 + 2H+ ( 2.1)
- cực âm:
PbSO4 + 2e + 2H+ = Pb + H2SO4 (2.2)
- Toàn bộ quá trình xảy ra trong acqui khi nạp điện là:
2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2 H2 SO4 (2.3)
Kết quả là tạo thành một điện cực Pb và một điện cực PbO2. Khi nối hai điện
cực Pb PbO2 với tải, lúc này hoá năng được dự trữ trong acqui sẽ chuyển
thành điện năng. các điện cực sẽ xảy ra các phản ứng ngược của (2.1)
(2.2), nghĩa là trong ác qui sẽ xảy ra phản ứng ngược của (2.3). Acqui sẽ cung
cấp dòng điện cho đến khi cả hai điện cực lại trở thành PbSO4 như ban đầu.
1.2. Các thông số và đặc tính của ác qui
1.2.1. Sức điện động của ác qui
- Sức điện động của ác qui axit phụ thuộc vào đặc tính lý hoá của vật liệu làm
các bản cực, dung dịch điện phân được xác định bằng công thức thực
nghiệm
E0 = 0,85 + γ (V).
5
Trong đó:
E0: Sức điện động tĩnh của acqui đơn, tính bằng vol.
γ: nồng độ dung dịch điện phân tính bằng vol quy về +150C.
Sức điện động của ác qui khi phóng điện
Ep= Up + Ip. raq
Trong đó:
Ip: Dòng điện phóng (A)
Up: điện áp đo trên các cực của ác qui khi phóng điện (A)
raq: điện trở trong của ác qui, khi phóng điện hoàn toàn thì raq=
0,02 Ω.
Sức điện động nạp En của ác qui
En = Un In.raq (V).
Trong đó:
In : dòng điện nạp (A).
Un: điện áp đo trên các cực của ác qui khi nạp điện (V).
raq: điện trở trong của ác qui khi nạp điện. Khi nạp no thì raq= (0,0015 -
0,001) Ω.
1.2.2. Dung lượng của ác qui
Dung lượng của ác qui là đại lượng đánh giá khả năng cung cấp hoặc tích trữ
năng lượng của ác qui và được tính theo công thức:
Ci = Ii.ti (Ah).
Trong đó:
Ci dung lượng thu được trong quá trình phóng nạp (Ah).
Ii Dòng dịên phóng nạp ổn định (A) tp(h).
1.2.3. Đặc tính phóng điện của ác qui
- Đồ thị biểu diễn mối quan hệ phụ thuộc của sức điện động, điện áp acqui
nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian phóng khi dòng điện phóng
không thay đổi.
thông tin tài liệu
Tự động hóa đã phát triển và mang lại những ứng dụng vô cùng to lớn cho sự phát triển tất cả các ngành kĩ thuật của thế giới. Tuy nhiên, ở nước ta nó mới được ứng dụng và phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây. Nó giúp nước ta phát triển để tiến tới trở thành một nước Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa. Bởi vậy tự động hóa được nghiên cứu ở tất cả các ngành kĩ thuật trong trường nói chung và ngành tự động hóa nói riêng. Ngày nay hầu như tất cả các máy móc thiết bị trong công nghiệp cũng như trong đời sống hàng đều phải sử dụng điện năng, phần lớn các thiết bị đều sử dụng điên lưới. Tuy nhiên thực tế có những lúc rất cần năng lượng điện mà ta không thể lấy năng lượng điện từ lưới điện được. Do đó ta phải lấy các nguồn điện dự trữ như ác quy, hơn nữa ác qui được sử dụng nhiều trong công nghệ ô tô, xe máy ….
Mở rộng để xem thêm
xem nhiều trong tuần
yêu cầu tài liệu
Giúp bạn tìm tài liệu chưa có

LÝ THUYẾT TOÁN


×