Устройство и техническая эксплуатация автопогрузчиков (стр. 25 )

Всякий проводник создает сопротивление прохождению тока. Сопротивление измеряется омами (Ом).

Между силой тока, напряжением и сопротивлением существует зависимость, которая определяется законами Ома: сила прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Работа электрического тока, выполненная за единицу времени, называется мощностью. Мощность измеряется ваттами (Вт).

Электрический ток, проходящий через проводник, нагревает его. Количество тепла, выделяемое при нагревании, пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока.

На автомобилях приборыэлектрооборудоования питаются постоянным током. Постоянным называется ток, который движется в проводнике только в одном направлении в отличие от переменного тока, который движется в проводнике то в одном, то в другом направлениях.

В каждом источнике постоянного тока различают два полюса: положительный (+) и отрицательный (—). Условно считают, что во внешней цепи постоянный ток движется от положительного полюса к отрицательному. На автомобилях отрицательный полюс источника тока соединяют с массой, т. е. с металлическими частями автомобиля.

Потребители или источники тока могут быть соединены между собой последовательно и параллельно. При последовательном соединении отрицательный полюс одного источника тока соединяют с положительным полюсом другого. В результате такого соединения общее напряжение будет равно сумме напряжений всех источников тока.

При напряжениях источника тока 2 В (в свинцовых аккумуляторах) для получения 12 В нужно соединить последовательно шесть аккумуляторов (рис. 69, а).

При параллельном соединенииисточников тока необходимо соединить между собой, одноименные полюса — положительный с положительным, а отрицательный с отрицательным. При таком соединении источников тока общее напряжение будет таким же, как у одного источника тока. Несколько аккумуляторов, соединенных между собой, образуют батарею.

Магнетизм и электромагнетизм. В природе встречается железная руда, которая обладает свойством притягивать к себе стальные и чугунные предметы. Такая руда называется природным магнитом. Если приложить к магниту стальные или чугунные предметы, то они намагничиваются. Предметы из углеродистой стали сохраняют магнитные свойства и после воздействия на них магнита. Такие стальные предметы называются искусственными магнитами. Магнит притягивает к себе стальные предметы не только при непосредственном соприкосновении, но и на расстоянии, что свидетельствует о наличии вокруг магнита магнитного поля. Каждый магнит имеет два полюса: северный и южный. При сближении одноименных полюсов двух магнитов они отталкиваются, а при сближении разноименных полюсов — притягиваются. Магнитное поле вокруг магнитов состоит из магнитных силовых линий, направленных от северного полюса к южному. С удалением от магнита величина магнитного поля уменьшается.

Если через проводник пропустить электрический ток, то вокруг него создается кольцевое магнитное поле без выраженных полюсов. При прохождении тока по проводнику, свернутому в виде спирали, магнитное поле, складываясь, образует на концах спирали полюса — северный и южный. Если в середину такой спирали поместить сердечник из малоуглеродистой стали, обладающей хорошей магнитной проводимостью, то образуется электромагнит, имеющий свойства природного магнита.

Магнитное поле электромагнита можно увеличивать или уменьшать, изменяя силу тока или количество витков спирали. С увеличением силы тока или количества витков электромагнита усиливается электромагнитное поле. Электромагнитыимеют широкое применение в приборах электрооборудования(генераторе, стартере, звуковом сигнале, стеклоочистителе, контрольно-измерительных приборах и др.) автомобиля.

Если проводник с током поместить в магнитное поле магнита (электромагнита), то в результате взаимодействия магнитных полей проводника и магнита проводник будет выталкиваться. На этом явлении основана работа электродвигателей.

В рассмотренном случае электрическая энергия превращается в механическую. Для превращения механической энергии в электрическую используют явление электромагнитной индукции. Если замкнутым проводником пересекать магнитные силовые линии, то в таком проводнике возникает электрический ток.

Величина индуктированного тока зависит от длины проводника, скорости пересечения им магнитного поля, плотности магнитного поля и угла, под которым пересекаются магнитные силовые линии.

В генераторах тока проводники выполнены в виде петель. Если такую петлю поместить в магнитное поле и вращать, то в проводнике индуктируется э. д. с.

На автомобилях устанавливают генераторы, вырабатывающие однофазный или трехфазный ток. Если проводники генератора, в которых индуктируется ток, образуют одну обмотку (даже состоящую из большого количества витков), то будет вырабатываться однофазный ток. Если проводники образуют три одинаковые обмотки, расположенные по окружности под углом 120О, то будет индуктироваться трехфазный ток.

Индуктированиеэ. д. с. может также осуществляться взаимоиндукцией. Для этой цели используют две катушки, размещенные одна в другой. При прохождении тока в обмотке одной из катушек (первичной) вокруг нее создается магнитное поле, которое охватывает витки обмотки катушки (вторичной). Когда замыкают и размыкают цепь первичной обмотки, вокруг нее появляется и исчезает магнитное поле. Появляющееся или исчезающее магнитное поле первичной обмотки пересекает витки вторичной обмотки и в ней возникает э. д. с, которую называютэ. д. с. взаимоиндукции. На этом явлении основана работа катушки зажигания. Наряду с пересечением витков вторичной обмотки исчезающее и появляющееся магнитное поле пересекает также витки первичной обмотки, в которых возникает дополнительная э. д. с. самоиндукции.

Полупроводниковые приборы. В системе электрооборудования автомобиля применяют полупроводниковые приборы — диоды и триоды (транзистор). Полупроводниковый диод обладает свойством пропускать ток в одном направлении. Диод состоит из пластинки германия или кремния, в которую вплавлена капелька алюминия или индия. На границе между ними образуется переходный слой, имеющий одностороннюю проводимость. Такие диоды применяют в качестве выпрямителей переменного тока.

Полупроводниковый триод, называемый транзистором состоит из полупроводниковой пластинки — базы (например, германия или кремния) и двух наплавленных капель, образующих две зоны проводимости. Тот электрод (капля), к которому подводится напряжение, называется эмиттером, а другой, с которого снимается напряжение, называется коллектором, Управление проводимостью транзистора осуществляется при помощи тока, подводимого к базе. Транзисторы можно применять для усиления или прерывания тока.

2. Аккумуляторная батарея.

Потребители электроэнергии на автопогрузчике должны питаться током при работающем и неработающем двигателе. Во время работы двигателя источником тока служит генератор. При неработающем двигателе, когда генератор не вырабатывает электроэнергии, необходим другой источник тока.

Для питания потребителей при неработающем двигателе, а также когда сила тока, потребляемая потребителями, превышает максимальную для генератора величину, используют химический источник постоянного тока — аккумуляторную батарею (рис.55), в которой химическая энергия превращается в электрическую.

Рис.55. Аккумуляторная батарея:

1- отрицательные пластины, 2- сепараторы, 3- положительные пластины, 4- баретка, 5- штыри, 6- крышка, 7- межэлементные перемычки, 8- корпус батареи

Характерной особенностью аккумуляторных батарей является их способность вырабатывать ток и после разряда, если через них пропустить постоянный ток в обратном направлении в течение определенного времени.

Стартерные свинцовые аккумуляторные батареи. Свинцовый аккумулятор в простейшем виде состоит из двух свинцовых пластин, погруженных в раствор серной кислоты и дистиллированной воды определенной концентрации. Этот раствор называется электролитом. Если в аккумулятор налить электролит, то серная кислота взаимодействует со свинцовыми пластинами и в результате химической реакции на поверхности пластин появляется слой сернокислого свинца. Если через такой элемент пропустить постоянный ток, то электролит под действием тока разлагается и происходит химическая реакция, в результате которой сернокислый свинец положительной пластины превращается в перекись свинца коричневого цвета, а на отрицательной пластине — в губчатый свинец серого цвета. Плотность электролита при этом увеличится за счет образования серной кислоты; напряжение на клеммах аккумулятора также повысится. Такой процесс называется зарядом.

При подключении к заряженному аккумулятору потребителей ток в нем пойдет в обратном направлении и это вызовет обратную химическую реакцию. Теперь из электролита будет удаляться серная кислота и выделяться вода, а на пластинах аккумулятора будет вновь образовываться сернокислый свинец. Плотность электролита и напряжение на клеммах аккумулятора будет уменьшаться. Такой процесс называется разрядом. На автомобиле устанавливают не один аккумулятор, а батарею, состоящую из нескольких аккумуляторов, соединенных последовательно между собой.

На рис.51, показано устройство кислотно-свинцовойаккумуляторной батареи, состоящей из моноблока (образующего сосуды для аккумуляторов), положительных и отрицательных пластин, сепараторов, крышек и соединительных мостиков. Моноблок аккумуляторной батареи изготовлен из полиэтилена или асфальтопековой пластмассы, в которую внутри запрессовывают кислотостойкие вставки эбонита. Он разделен перегородками, образующими отсеки для отдельных аккумуляторов. На :дне моноблока имеются ребра, на которые опираются пластины своими выступами. Во избежание замыкания (осадками) выступы положительных и отрицательных пластин опираются на разные ребра.

Аккумуляторные пластины изготовляют из сплава свинца и сурьмы (7—8%), В состав сплава для решеток положительных пластин входит мышьяк. Сурьма необходима для придания пластинам жесткости. Пластины изготовляют в виде решеток, образующих ячейки, заполняемые активной массой, которая принимает непосредственное участие в химических процессах во время заряда и разряда. Активная масса заряженных положительных пластин состоит из перекиси свинца, а у отрицательных—из губчатого свинца. Для увеличения площади соприкосновения активной массы с электролитом ее делают пористой. Чтобы увеличить количество активной массы принимающей одновременнно участие в химических процессах и уменьшить внутреннее сопротивление, делают по нескольку одноименных пластин, соединенных между собой параллельно в полублоки. Полублоки собирают в блоки (рис.55). Положительных пластин в полублоке должно быть на одну меньше, чем отрицательных, с тем, чтобы в блоках положительные пластины были размещены между отрицательными. Такое взаимное расположение пластин обеспечивает использование обеих сторон положительных пластин. Если в химической реакции будет принимать участие только одна сторона положительной пластины, то пластина будет быстро разрушаться. Толщина положительной пластины больше отрицательной. Над пластинами установлен предохранительный щиток.