Курсовой проект -Расчет и выбор акумуляторных батарей и зарядных устроиств - файл n1.doc

приобрести
Курсовой проект -Расчет и выбор акумуляторных батарей и зарядных устроиств
скачать (152.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc153kb.07.07.2012 01:52скачать

n1.doc



Нижегородское высшее военно-инженерное командное училище


Кафедра электрификации и автоматизации
Контрольное задание
по дисциплине «ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА»

Тема: Расчет И ВЫБОР АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ, ЗАРЯдных и подзарядных устройств
Вариант №:_______16_______________
Учебная группа:________4163________
Студент_______________М.И. Мочалов
Руководитель______ ___В. С. Волошко

Кстово

2010 г.
Содержание
Введение………………………………………………………………………………3

1. Анализ исходных данных………………………………………………………..4

2. Расчет и решение задачи №1 …………………………………………………...5

3. Расчет и решение задачи №2…………………………………………………….9

Заключение…………………………………………………………………………..10

Список использованных источников…………………………………………….11

Введение
Химическим источником тока (ХИТ) называется устройство для непосредственного превращения химической энергии активных веществ в электрическую энергию.

Наиболее применяемые ХИТ: гальванические элементы и электрические аккумуляторы. Гальванические элементы и батареи используются: в приборах, аппаратах и устройствах, работающих автономно, или когда нет возможности применить аккумуляторы. Стационарные аккумуляторные установки относительно большой мощности имеются практически на всех электростанциях и многих трансформаторных подстанциях. Они предназначены для питания цепей автоматического управления, релейной защиты и собственных нужд.

Аккумуляторные установки являются главным элементом большинства типов систем гарантированного электропитания.

Электромобили (гибридные), сотовые телефоны, ноутбуки, нетбуки, КПК, mp3-плееры это малый список того, что мы используем в повседневной жизни и возможно будем использовать. Для питания в них используется ХИТ (в основном аккумуляторы).

1. Анализ исходных данных
Таблица 1 – Исходные данные для графика нагрузки


Номер варианта

График нагрузки (ток – Амперы, время – минуты)

1

2

3

4

5

6

7

I1

t1

I2

t2

I3

t3

I4

t4

I5

t5

I6

t6

I7

t7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

119

8

164

15

150

10

145

14

169

16

110

15

156

5



Таблица 2 – Напряжение потребителя и тип аккумулятора

Номер варианта

Тип аккумулятора

Напряжение потребителя (В)

номинальное

минимальное

максимальное

1

2

3

4

5

16

Щ

78

70

95



Таблица 3 – Параметры стартера

Номер варианта

Мощность стартера,

кВт

КПД стартера,

отн. ед.

Мощность потребителей, работающих вместе со стартером,

Рп,, кВт

Падение напряжения на щетках стартера,

В

Ток потребителей, работающих после отключения стартера,

Iпотр., А

Средняя температура электролита,

T,

Время работы без подзаряда, ч

16

5,0

0,6

2

1,5

1,2

20

8


2. Расчет и решение задачи №1

По исходным данным (таблица 1) строится график нагрузки:



Рисунок 1 – График нагрузки
Выбор необходимой емкости, количества и способа соединения химических источников тока производится по результатам расчета.
2.1 Расчетная емкость определяется по формуле:


где: - параметры графика нагрузки
2.2 Приведенная емкость с учетом разряда:

Qпр=

где: K=1,08 (для щелочного аккумулятора) – учитывает уменьшение емкости химического источника тока в процессе эксплуатации;

– расчетная емкость;

?=20 - средняя температура электролита химического источника тока;

?=0,01 – температурный коэффициент;

T = 250С.

2.3 Число последовательно соединенных аккумуляторов в аккумуляторной установке:



где: – номинальное напряжение потребителя;

– напряжение конца разряда.
Вывод: принимаются тяговые никель-железные аккумуляторы типа

ТНЖ-300-У5.

Основные данные АКБ ТНЖ-300-У5

Номинальная емкость: 300 А∙ч

Номинальное напряжение: 1,2 В

Ток заряда: 75 А

Ток разряда: 60 А

Продолжительность заряда: 6 ч

Конечное разрядное напряжение: не менее 1,0 В

Габаритные размеры:

Длина: 132 мм

Ширина: 167 мм

Высота: 457 мм

Масса без электролита: не более 15,0 кг

Масса с электролитом: не более 19,0 кг

Щелочные никель-железные и никель-кадмиевые аккумуляторные батареи применяются для питания электродвигателей, погрузочно-разгрузочных машин, напольного безрельсового электрифицированного транспорта и других транспортных средств.

Аккумуляторы работают в средних и длинных режимах разряда, отличаются высокой надежностью циклов "заряд-разряд". Доступный ресурс - 2000 циклов.

Аккумуляторы работоспособны при температуре окружающей среды от -20 до +40 0C. Аккумуляторы имеют сосуды из листовой стали, выдерживают механические нагрузки и вибрации, имеющие место в практической эксплуатации - обладают высокой механической прочностью

Используемая технология обеспечивает нечувствительность к коротким замыканиям и переключению полярности. Выделяемые при работе аккумулятора газы нетоксичны.
2.4 Максимальное напряжение на аккумуляторной установке:



где: n=78количество аккумуляторных батарей;

– напряжение начала разряда.

2.5 Минимальное напряжение на аккумуляторной установке:



где: n=78количество аккумуляторных батарей;

– напряжение конца разряда.
Вывод: выбранные аккумуляторы удовлетворяют требованиям по допустимым минимальным и максимальным напряжениям.


2.6 Заряд аккумулятора осуществляется в режиме постоянного подзаряда. Для аккумуляторов ТНЖ-300-У5 максимальный зарядный ток IЗmax=75 А. Принимается зарядный ток IЗ=75 А.
2.7 Напряжение зарядной установки определяется:



где: n=78количество аккумуляторных батарей;

– напряжение конца заряда.
2.8 Определяется мощность зарядного устройства:



где: напряжение зарядной установки;

– ток зарядной установки.
Вывод: выбирается зарядное устройство серии УЗА, УЗА-190-120 с номинальным напряжением UН=120 В, током IН=150 А и мощностью PН=18 кВт.
2.9 Минимальное сопротивление балластного реостата определяется:



2.10 Максимальное сопротивление балластного реостата определяется:

2.11 Регулируемая часть балластного реостата:

2.12 Схема аккумуляторной установки с зарядным устройством:

З. У.

УЗА-190-120






ТНЖ-300-У5

78 шт.



Rрег. Rmin


3. Расчет и решение задачи №2

3.1 Мощность, потребляемая стартером от аккумуляторной батареи:



где: N=5,0 кВт – мощность стартера;

?=0,6 – КПД стартера.

3.2 Мощность, потребляемая от аккумуляторной батареи при пуске:

Pпуск=Pс+Pп=8,33+2=10,33кВт

где: Pс=8,33 кВт – мощность, потребляемая стартером от аккумуляторной батареи;

Pп=2 кВт – мощность потребителей, работающих вместе со стартером.

3.3 Номинальная емкость аккумуляторной батареи:



где: Pпуск=10,33кВт – мощность, потребляемая от аккумуляторной батареи при пуске;

U=12 В – для стартеров мощностью N  4 кВт;

U=1,5 В – падение напряжения на щетках стартера.
3.4 Емкость, потребляемая нагрузкой для собственных нужд:

Qпотр.=Iпотр.∙T=1,2∙8=9,6 А∙ч.

где: Iпотр=1,2 А – ток потребителей, работающих после отключения стартера;

T =8 ч – время работы без подзаряда.

3.5 Суммарная емкость с учетом нагрузки собственных нужд:

Q?=Q+Qпотр.=491,9+9,6=501,5А∙ч.
3.6 Приведенная емкость аккумуляторной батареи эксплуатационной температуры:



где: K=1,08 (для щелочного аккумулятора) – учитывает уменьшение емкости химического источника тока в процессе эксплуатации;

– расчетная емкость;

?= 20- средняя температура электролита химического источника тока;

?=0,01 – температурный коэффициент;

T = 250С.

Вывод: принимаются тяговые никель-железные аккумуляторы типа

ТНЖ-300-У5.

Заключение
В данной работе произвели расчет и выбор аккумуляторных батарей ТНЖ-300-У5. Выбрали зарядное устройство серии УЗА, УЗА-190-120 с номинальным напряжением UН=120 В, током IН=150 А и мощностью PН=18 кВт. Рассчитали аккумуляторную батарею для питания электрооборудования базовых машин.

Список использованных источников
1. Бондаренко Н.И., Громыко Г.Г., Сугаков В.Г. Химические источники тока. – Кстово: НВВИКУ, 2005. - 200 с.

2. Справочные данные для выбора химических источников тока и зарядных устройств.

3. http://www.tdtranscom.ru/catalog/detail.php?id=147 сайт производителя АКБ.



Нижегородское высшее военно-инженерное командное училище
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации