4. Работа тепловоза на холостом ходу
4.5. Заряд аккумуляторной батареи
Многие считают, что аккумуляторная батарея запасает энергию. В действительности это не так. Они превращают химическую энергию в электрическую. Для этого в аккумуляторах применяют различные металлы и химикаты. Когда Вы замыкаете выводы аккумулятора на какую-нибудь цепь - в ней течет ток и начинается химическая реакция. Чем больше ток, тем сильнее воздействие между металлами и электролитом, тем меньше время истощения химической энергии.
Имеется два типа аккумуляторных батарей. Батарея первого типа вы используете только один раз и затем выбрасываете. Примером их является "сухая" батарейка карманного фонаря. В действительности она представляет собой закупореный сосуд, заполненный специальной пастой. Батареи второго типа могут быть снова заряжены после использования. Вы можете разряжать и заряжать их много раз, пока они полностью не износятся. Они являются тем типом батарей, который применяется на тепловозах.
Заряд аккумуляторов производится только постоянным или пульсирующим током.
Общеприняты два способа заряда аккумуляторных батарей:
· при постоянной силе тока,
· при постоянном напряжении.
Аккумуляторная батарея и вспомогательный генератор подключены параллельно - положительный зажим источника напряжения соединяется с положительным зажимом батареи, отрицательный – с отрицательным.
При неработающем дизеле все цепи управления и освещения питаются от аккумуляторной батареи. После запуска дизеля, когда напряжение вспомогательного генератора превысит напряжение аккумуляторной батареи, то от него происходит заряд аккумуляторной батареи и питание цепей управления, освещения, возбуждения и т. д.
Заряд при постоянной величине тока. Величина зарядного тока изменяется величиной зарядного напряжения, либо включением в цепь аккумуляторов добавочного регулируемого сопротивления (рис.4.26). Изменение напряжения предпочтительнее, т. к. не вызывает дополнительных потерь. При заряде аккумуляторной батареи от выпрямителя обычно используется дополнительное сопротивление.
Рис.4.26. Схема заряда аккумуляторной батареи при постоянной величине тока
Зарядка производиться номинальным током. Продолжительность заряда до «кипения» электролита. Появление пузырьков на поверхности электролита сигнализирует о том, что заряд данным током аккумулятором не воспринимается, и зарядный ток идет на разложение воды, что одновременно начинает разрушать пластины. Для более полного заряда, можно продлить процесс, уменьшив зарядный ток в 2 раза, с последующим доведением до «кипения».
Процесс может быть продолжен, если не достигнуто постоянство плотности электролита. Такой заряд, если он содержал 2 - 3 уровня изменения тока называют «Уравнительным», полезным для состояния пластин, которые освобождаются от всего имеющегося на них сульфата.
Заряд аккумуляторов сопровождается нагревом электролита. Этот способ применяется для заряда щелочных аккумуляторных батарей.
Заряд при постоянной величине напряжения источника. Батарея ставится на заряд при постоянном напряжении источника, которое должно оставаться постоянным независимо от тока заряда, величина которого меняется от большего в начале до установившегося значения (рис.4.27).
Рис.4.27. Схема заряда аккумуляторной батареи при постоянной величине напряжения
Этот способ заряда за свою простоту часто применяется на всех видах подвижного составаи транспортных средствах. Источником тока служат вспомогательные генераторы (мотор-генераторы) локомотивов, генераторы вагонов и т. д., напряжение которых устанавливается на 2 - 3 В выше номинального напряжения аккумуляторных батарей, процесс заряда происходит в течение всего времени работы подвижного состава, что как следствие приводит к перезаряду аккумуляторов. Этот способ используется для заряда кислотных аккумуляторных батарей.
Цепи заряда аккумуляторных батарей всех отечественных тепловозов практическиодинаковы и различаются незначительными деталями. Во всех схемах применяется диод заряда батареи, разделяющий напряжения вспомогательного генератора и аккумуляторной батареи. Когданапряжение вспомогательного генератора выше напряжения аккумуляторной батареи, то через диод протекает рабочий ток, включающий ток заряда батареи и ток нагрузки вспомогательных цепей. При снижении напряжения вспомогательного генератора ниже напряжения аккумуляторной батареи диод закрывается и не допускает разрядки батареи на вспомогательный генератор. Рассмотрим подробнее некоторые из них.
Тепловоз 2М62. Когда напряжение вспомогательного генератора ВГ превысит напряжение аккумуляторной батареи АБ, ток от вспомогательного генератора потечет на аккумуляторную батарею по проводу 370, диод ДЗБ, провод 369, предохранитель ПР1/160А, провод 368, сопротивление зарядки СЗБ, провод 383, измерительный шунт 103, провод 384, предохранительПР3/125А, провода 385 и О4Ш3, рубильник ВБ провод 406, аккумуляторная батарея АБ, провод408, рубильник аккумуляторной батареи ВБ, провод С4Ш4 и минус вспомогательного генератора (рис.4.28).
Рис.4.28. Схема заряда аккумуляторной батареи тепловоза 2М62
Тепловоз 2ТЭ10М. Когда напряжение вспомогательного генератора ВГ превысит напряжение аккумуляторной батареи АБ, ток от вспомогательного генератора потечет на аккумуляторную батарею через предохранитель 107/160А, провод 373, диод ДЗБ, провод 379, сопротивление зарядки СЗБ, провод 386, измерительный шунт 103, провод 391, предохранитель 107/125А, провода 392 и 493, рубильник ВБ провод 396, аккумуляторная батарея АБ, провод 397, рубильник аккумуляторной батареи ВБ, провод 492 и минус вспомогательного генератора. Предохранитель107/160А защищает якорь вспомогательного генератора, а предохранитель 107/125Ааккумуляторную батарею от аврийных режимов (рис.4.29).
Через шунт 103 на амперметре А2 измеряется ток заряда аккумуляторной батареи. Зарядный резистор СЗБ включен в цепь для ограничения зарядного тока в начале заряда сильно разряженной аккумуляторной батареи
Рис.4.29. Схема заряда аккумуляторной батареи тепловоза 2ТЭ10
Тепловоз 2ТЭ116. При работающем дизеле, когда напряжение на зажимах стартер – генератора выше напряжения аккумуляторной батареи, ток от плюсового зажима Я1 стартер – генератора по кабелям 976, 960, через предохранитель ПР4, кабель 973, диод ДЗБ, кабель 974, резистор зарядки батареи СЗБ, кабель 971, шунт зарядки батареи ШЗБ, кабели 969, 952, выключатель батареи ВБ, поступает на зарядку батареи АБ и далее через выключатель батареи ВБ, кабель 953, зажим 26/1, на минусовой зажим Я2 стартер – генератора СГ (рис.4.30).
Рис.4.30. Схема заряда аккумуляторной батареи тепловоза 2ТЭ116
