Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
I.1 MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG CỦA ẮC QUI.
I.1.1 Mục đích sử dụng chung
Ac qui là nguồn cung điện một chiều cho các thiết bị điện trong công
nghiệp cũng như trong đời sống hàng ngày.
- Cung cấp nguồn điện (một chiều) cho những nơi chưa có nguồn điện
lưới như cho chiếu sáng, cho tivi, cho thiết bị thông tin liên lạc, điều
khiển, đo lường.
- Cung cấp năng lượng cho các thiết bị trên giàn khoan ngoài biển, đèn
chỉ dẫn đường và thông báo trên sông và biển, tín hiệu đèn đường ray
ở xa lưới điện.
- Cấp nguồn điện điều khiển cho các trạm điện, nhà máy phát điện.
- Cấp điện cho các thiết bị giao thông mà không thể trực tiếp nhận
năng lượng từ lưới điện như các công cụ cầm tay, máy móc thường
xuyên phải thay đổi vị trí như xe đạp điện, nguồn điện khởi động,
chiếu sáng trên xe máy, ôtô, tàu .v.v.
- Làm nguồn dự trữ năng lượng (một chiều) để cung cấp điện khi
nguồn điện lưới mất hay không ổn định.
I.1.2 Mục đích sử dụng ắc qui tại bệnh viện Bạch Mai
Việc cung cấp điện trong y tế là cực kỳ quan trọng vì nó liên quan đến
sức khoẻ và tính mạng con người. Trong việc khám chữa bệnh nhiều khi
không được phép xảy ra mất điện dù chỉ là vài giây, để đảm bảo điều này
người ta phải cấp điện từ nguồn điện ác qui cho các công việc sau:
- Ciếu sáng cho phẫu thuật.
- Cung cấp cho các máy hỗ trợ phẫu thuật.
- Cung cấp cho một số loại máy chiếu chụp.
- Máy chạy thận nhân tạo, thở máy, lọc máu.
I.2 CÁC CHỦNG LOẠI ACQUY
I.2.1 Các loại acquy
Có các loại acquy sau:
-Acquy kiềm (kẽm bạc)
-Acquy axít còn gọi là acquy chì có dung dịch điện phân là dung dịch
axít sunfuaric
H 2SO 4 và phân thành 2 loại:
+Acquy sắt kềnĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 2
+Acquy cađimi kền
- Và một số loại acquy khác, tuy nhiên trong thực tế cuộc sống Acquy
kiềm và acquy axít được sử dụng nhiều hơn cả.
I.2.2 Kiểu acquy
Trong từng loại acquy ,căn cứ vào ứng dụng và dung lượng khác nhau ta
chia thành các kiểu sau.
a/ Kiểu cố định
Acquy cố định được lắp đặt trong nhà thường có dung lượng lớn, sử
dụng được lâu.
b/ Kiểu di động
Được dùng để thắp sáng và khởi động động cơ trên xe hơi, máy bay, xe
tăng, tàu thuỷ, tổ máy phát điện di động.v.v..vì vậy phải đáp ứng được
những yêu cầu cơ bản sau:
Thể tích, trọng lượng nhỏ, dòng điện phóng nhất thời lớn và dung dịch
không bị đông đặc.
c/ Kiểu mang xách
Được dùng cho các đài vô tuyến điện di động, điện thoại, điện báo
nhỏ.v.v.. vì vậy phải có trọng lượng nhỏ , cấu tạo chắc chắn.
acquy lưu động thường là acquy cađimi-kền.
d/ Acquy cao áp
Được ghép từ nhiều ngăn acquy cùng loại theo lối ghép nối tiếp để tạo
nên acquy có hiệu điện thế cao. Acquy cao áp thường là acquy chì hay
acquy kiềm loại kẽm hay cađimi-kền ghép lại.
I.3 CÁC THAM SỐ KỸ THUẬT CỦA ACQUY
I.3.1 Sức điện động E, đơn vị là Vôn
Sức điện động phụ thuộc vào bản chất của bản cực và dung dịch điện
phân. Tỷ trọng của dung dịch điện phân càng lớn thì sức điện động của
acquy càng lớn ( tuy nhiên tỷ trọng của dung dịch không được cao quá quy
định).
Mỗi ngăn acquy kiềm có sức điện động trung bình là 1,25V
Mỗi ngăn acquy axít có sức điện động trung bình là 2V
Với acquy axít sức điện động được tính bằng biểu thức:
E = 0,85 + ρ ( V )
trong đó: E - sức điện động tĩnh của ắc qui ( V )
ρ - nồng độ dung dịch điện phân ở 15 °C ( g/cm3 )
Ngoài ra có một số thông số liên quan tới sức điện động, đó là điện
áp. Điện áp của acquy là hiệu điện thế giữa bản cực dương và bản cực âm
trong trạng thái kín mạch ngoài khi acquy có tải.
Sức điện động của acquy phụ thuộc vào tỷ trọng và nhiệt độ của
dung dịch điện phân, còn điện áp của acquy phụ thuộc vào sức điện động ,
cường độ dòng điện phóng nạp phụ thuộc vào điện trở tải.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 3
Trong quá trình phóng điện , điện áp acquy nhỏ hơn sức điện động
của nó một đại lượng bằng độ sụt áp trên nội trở acquy Io*Ro.
Trong quá trình nạp điện , điện áp acquy lớn hơn sức điện động của
nó một đại lượng bằng độ sụt áp trên nội trở acquy Io*Ro.
I.3.2 Nội trở Ro, đơn vị là Ôm (Ω )
Nội trở là điện trở trong của acquy
Nội trở của acquy phụ thuộc vào tỷ trọng, bản cực lớn hay nhỏ, tính
chất tấm cách điện, khoảng cách giữa hai bản cực…v.v
Dung lượng càng lớn, nội trở càng nhỏ. Nhiệt độ, tỷ trọng càng tăng nội trở
càng nhỏ vì vậy nên khi nạp điện nội trở giảm theo tỷ trọng và nhiệt độ
tăng. Khi phóng điện nội trở tăng vì tỷ trọng và nhiệt độ giảm.
Mỗi ngăn acquy kiềm có Ro=0,05-1Ω
Mỗi ngăn acquy axít có Ro=0,001-0,0015 Ω khi nạp đầy và Ro=0,02 Ω khi
phóng điện đến điện áp ngừng phóng điện của acquy .
Dưới đây là nội trở của một số bình acquy axít có dung lượng khác
nhau:
Dung lượng(Ah) Nội trở Ro (Ω)
1-2
10
50
100
1000
5000
10000
15000
0,01-0,04
0,005-0,01
0,025-0,008
0,001-0,0065
0,0002-0,0007
0,00006-0,00002
0,000035-0,0008
0,000001-0,00003
I.3.3 Dung lượng
Dung lượng là khả năng tích luỹ năng lượng của acquy , ký hiệu là Q đơn
vị đo là Ah.
Có hai loại dung lượng:
- Dung lượng lý thuyết là là lượng điện năng mà acquy phóng điện cho
tới khi điện áp bằng không;
- Dung lượng sử dụng là lượng điện năng mà acquy phóng điện cho tới
điện áp ngừng phóng điện quy định.
Dung lượng sử dụng gọi là dung lượng định mức của acquy .
Khi acquy phóng với dòng điện cố định thì dung lượng bằng tích số của
dòng điện phóng và thời gian phóng.
Q = I f .t f (Ah)
trong đó: I f là dòng điện phóng: A .
t f là thời gian phóng :hĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 4
Nếu dòng điện phóng không cố định thì dung lượng tính theo công
thức:
= ∫
t 0
Q I f .dt f
Dung lượng của acquy dphụ thuộc chủ yếu vào bản chất, kích thước
và số lượng chất tác dụng trong bản cực của acquy .
I.3.4 Hiệu suất
Acquy không thể phóng ra toàn bộ điện năng đã hấp thụ được vì có những
tổn thất dưới đây:
- Do tác dụng của điện phân ở thời kỳ cuối khi nạp điện, nước biến
thành ôxy và hiđrô sủi bọt, tổn hao một phần điện năng.
- Tổn hao một phần điện năng vì dò điện và phóng điện nội bộ.
- Khi nạp điện acquy có nội trở nên tiêu hao hết một phần năng lượng .
Hiệu suất của acquy là tỷ số giữa toàn bộ điện năng phóng và toàn bộ
điện năng nạp. Có 2 loại hiệu suất;
- Hiệu suất dung lượng( hiệu suất Ampe-giờ)
.100%
Q Q
.100%
I t
I t
f n
n n
f f
ηAh = =
acquy axit có η =75-80%
acquy kiềm có η =50-60%
- Hiệu suất điện năng(hiệu suất oát)
.100%
U U
.100%
I t U
I t U
ntb
ftb
Ah
n n ntb
f f ftb
ηw = = η
Trong đó :
I f - dòng điện phóng
t f - thời gian phóng
U ftb - điện áp phóng trung bình
I n - dòng điện nạp
t n - thời gian nạp
U ntb - điện áp nạp trung bình
I.4 CÁC LOẠI ACQUY CƠ BẢN
Thông thường có 2 loại acquy được sử dụng phổ biến trong thực tế là
acquy axit và acquy kiềm có bản cực được làm bằng các kim loại và hợp
kim sau:
Axít Kiềm
Chì Niken-sắt Bạc- Kẽm Niken-Cađimi
Anốt Pb Fe Zn Cd
Catốt Pb,PbO2 C,NiOOH Ag,Ag2O2 C,NiOOH
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 5
S.đ.đ{V} 2,0 1,36 1,6 1,3
I.4.1. Đặc điểm cấu tạo của acquy axít
Cấu trúc của một ắc qui đơn gồm có phân cực dương, phân khối bản
cực âm, các tấm ngăn. Phân khối bản cực do các bản cực cùng tên ghép lại
với nhau.
A/ Vỏ
Vỏ của acquy làm bằng vật liệu cách điện, chịu được axit như cao su
luyện, ebônít, gỗ bọc trì, thuỷ tinh hay các loại nhựa hoá học khác.
Trên một ngăn acquy thường có lỗ đổ dung dịch, trụ cực, cầu nối, mỗi bình
gồm từ một đến nhiều ngăn.
Điện áp mỗi ngăn acquy axit là 2,0-2,2 V
B/ Bản cực
Cấu tạo của một bản cực trong ắc qui gồm có phần khung xương và
chất tác dụng trát lên nó .
C/ Khung xương :
Khung xương của bản cực âm và bản cực dương có cấu tạo giống
nhau, chúng được đúc từ chì và có pha thêm 5 ÷ 8 % ăng ti moang ( Sb ) và
tạo hình mắt lưới . Phụ gia Sb thêm vào chì sẽ làm tăng độ dẫn điện và cải
thiện tính đúc.
90-92% là chì nguyên chất
8-5% là ăng ti moan để tăng độ cứng
D/ Chất tác dụng
Chất tác dụng của bản cực dương trát PbO2 có màu nâu sẫm.
Chất tác dụng của bản cực dương trát Pb có màu nâu xám.
Trong thành phần chất tác dụng còn có thêm khoảng 3 % chất nở (
các muối hưu cơ ) để tăng độ xốp, độ bền của lớp chất tác dụng. Nhờ tăng
2 3
1. VÊu b¶n cùc
2. ChÊt t¸c dông
3. Cèt b¶n cùcĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 6
độ xốp mà cải thiện được độ thấm sâu của chất dung dịch điện phân vào
trong lòng bản cực, đồng thời diện tích thực tế tham gia phản ứng hoá học
của các bản cực cũng được tăng thêm .
Diện tích tiếp xúc giữa các bản cực và dung dịch điện phân càng lớn
càng tốt, càng lớn dung lượng acquy càng cao.
E/ Nhóm bản cực:
Số lượng các bản cực trong mỗi ắc qui phụ thuộc vào điện áp định
mức và chất liệu làm bản cực, bề dầy tấm bản cực dương của ắc qui thường
từ 1,2 đến 1,5 mm , bản cực âm thường mỏng hơn 0,2 ÷ 0,3 mm .
Đối với ác qui cần thiết kế có điện áp định mức 110 V thì số lượng
bản cực cần là: 50 bản với ác qui dùng Pb
90 bản với ác qui dùng NiCd
Để tăng dung lượng và giảm nội trở trong một bình acquy thường có
nhiều bản cực dương và âm xen kẽ với nhau.
Phần đầu của mỗi bản cực có vấu, các bản cực dương của mỗi ắc qui
đơn được hàn với nhau tạo thành khối bản cực dương, các bản cực âm được
hàn với nhau thành khối bản cực âm.
Trong phản ứng hoá học nếu chỉ một bên lá cực dương tham ra thì
các lá cực mau bị hỏng, vì vậy các lá cực dương bao giờ cũng được đặt
giữa các lá cực âm cho nên số bản cực âm trong ắc qui thường nhiều hơn số
bản cực âm một bản.
G/ Tấm ngăn:
Tấm ngăn được bố trí giữa các bản cực âm và dương có tác dụng
ngăn cách và tránh va đập giữa các bản cực. Tấm ngăn được làm bằng vật
liệu poly-vinyl-clo ,gỗ hay cao su bề dầy 0,8 ÷ 1,2 và có dạng lượn sóng ,
trên bề mặt tấm ngăn có các lỗ cho phéo dung dịch điện phân thông qua.
H/ Dung dịch điện phân
Nhiệt độ 15°C 20°C 25°C 30°C 35°C 40°C
Dung dịch pha ban đầu 1,237 1,234 1,230 1,226 1,219 1,212
Dung dịch ngừng sử
dụng
1,187 1,183 1,180 1,177 1,170 1,164
I.5 QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG TRONG ẮC QUI AXIT .
Acquy là nguồn năng lượng có tính chất thuận nghịch : nó tích trữ
năng lượng dưới dạng hoá năng và giải phóng năng lượng dưới dạng điện
năng. Quá trình acquy cấp điện cho mạch ngoài được gọi là quá trình phóng
điện, quá trình acquy dự trữ năng lượng được gọi là quá trình nạp điện.
Kí hiệu hoá học biểu diễ
Mục lục:
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ ACQUY VÀ CÁCH NẠP ACQUY
I.1 Mục đích sử dụng của ắc qui.2
I.1.1 Mục đích sử dụng chung .2
I.1.2 Mục đích sử dụng ắc qui tại bệnh viện Bạch Mai.3
I.2 Các chủng loại acquy.3
I.2.1 Các loại acquy.3
I.2.2 Kiểu acquy .3
I.3 Các tham số kỹ thuật của acquy
I.3.1 Sức điện động E, đơn vị là Vôn
I.3.2 Nội trở Ro, đơn vị là Ôm (Ω )
I.3.3 Dung lượng
I.3.4 Hiệu suất
I.4 Các loại acquy cơ bản
I.4.1 Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui axit .
I.4.2 Đặc điểm cấu tạo của acquy
I.5.1. Các đặc tính cơ bản của ắc qui .
I.5.2. Nạp của acquy axit .
I.6 Acquy kiềm14
I.6.1 Cấu tạo14
I.6.2. Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui kiềm.15
I. 6.3. Đặc tính nạp của acquy kiềm .15
I.7. Sự khác nhau giữa acquy kiềm và acquy axit .17
I.8 Các phương pháp nạp ắc qui tự động.18
I.8.1. Phương pháp nạp acquy với dòng điện không đổi.18
I.8.2 Phương pháp nạp với điện áp không đổi.19
I.8.3 Phương pháp nạp dòng áp.20
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CÁC SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU NẠP ACQUY.21Đồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 92
II.1 Giới thiệu chung :22
II.2 Chỉnh lưu một nửa chu kỳ. 22
II.2.1 Nguyên lý 22
II.2.1 Ưu nhược điểm: 23
II.3 Chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính. 23
II.3.1 Nguyên lý. 23
II.3.2 Ưu nhược điểm .24
II.4 Chỉnh lưu cầu một pha.24
II.4.1 Nguyên lý. 24
II.4.2 Ưu nhược điểm .27
II.5 Chỉnh lưu tia ba pha.27
II.5.1 Nguyên lý27
II.5.2 Ưu nhược điểm. 29
II.6 Chỉnh lưu tia sáu pha. 29
II.6.1 Nguyên lý. 29
II.6.2 Ưu nhược điểm. 30
II.7 Chỉnh lưu cầu ba pha.30
II.7.1 Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng. 30
II.7.2 Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng.33
II.8. Nguyên lý thiết kế mach điều khiển.34
CHƯƠNG III : LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐỘNG LỰC
III.1 Lựa chọn sơ đồ chỉnh lưu cho mạch nạp ác qui 37
II.1.1Sơ đồ nguyên lý 37
III.1.2. Đường đặc tính biểu diễn38
III.2 Tính chọn van động lực:40
II.3.Tính toán máy biến áp. 42
II.3.1.Các đại lượng ban đầu. 42
III.3.2.Tính toán sơ bộ mạch từ. 42
III.3.3 Tính toán các thông số điện áp và dòng điện của các cuộn dây.4 3
III.3.4 Tính kích thước mạch từ. 45
III.3.5 Kết cấu dây quấn. 47
III.3.6 Khối lượng sắt và đồng sử dụng. 48
III.3.7 Tính toán kiểm nghiệm. 50
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 93
III.4 Tính toán cuộn kháng lọc dòng điện đập mạch. 52
III.4.1 Xác định giá trị điện cảm của cuộn kháng. 52
III.4.2 Thiết kế cuộn kháng lọc dòng điện đập mạch. 55
III.5 Tính toán các thiết bị bảo vệ mạch động lực. 59
III.5.1Sơ đồ mạch động lực có các thiết bị bảo vệ. 59
III.5.2 Chọn bảo vệ. 60
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN
IV.1 Nguyên lý thiết kế mach điều khiển.64
IV.2 Sơ đồ khối mạch điều khiển. 65
IV.3 Giới thiệu về linh kiện điều khiển. 65
IV.3.1 Tạo xung răng cưa. 65
IV.3.2 Chọn khâu đồng pha. 68
IV.3.4 Khâu tạo xung khuếch đại. 69
IV.3.5 Sơ đồ một kênh điều khiển .70
IV.3.6 Kết quả mô phỏng bằng phần mềm Electronic Workbenchs 6.2. 72
III.4 Tính toán các thông số của sơ đồ mạch điều khiển. 76
IV.4.1.Tính biến áp xung. 76
IV.4.2.Tính tầng khuyếch đại cuối cùng. 77
IV.4.3 Tính chọn tầng so sánh.78
IV.4.4 Tính các thông số của khâu đồng pha.78
IV.4.5 Máy biến áp đồng pha và nguồn nuôi.79
CHƯƠNG V: XÂY DỰNG VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỰ
ĐỘNG
V.1 Yêu cầu mạch điều khiển và các phương án điều khiển. 85
V.1.1 Yêu cầu điều khiển. 85
V.1.2 Các phương pháp điều khiển tự động. 85
V.2 Lựa chọn phương án điều khiển. 86
V.2.1 Dùng phản hồi âm dòng điện có ngắt để hạn chế dòng điện . 87
V.2.2 Xây dựng mạch điều khiển ổ định dòng. 87
V.3 Thiết kế tính toán mạch đóng nguồn nạp khi điện áp acquy nhỏ hơn
110 V , ngắt nguồn nạp khi lớn hơn 125 V và mạch bảo vệ khi nhỏ hơn 98
V. 90
V.3.1 Sơ đồ nguyên lý. 90
V.3.2 Tính toán các thông số của mạch đóng ngắt nguồn nạp. 91
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
I.1 MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG CỦA ẮC QUI.
I.1.1 Mục đích sử dụng chung
Ac qui là nguồn cung điện một chiều cho các thiết bị điện trong công
nghiệp cũng như trong đời sống hàng ngày.
- Cung cấp nguồn điện (một chiều) cho những nơi chưa có nguồn điện
lưới như cho chiếu sáng, cho tivi, cho thiết bị thông tin liên lạc, điều
khiển, đo lường.
- Cung cấp năng lượng cho các thiết bị trên giàn khoan ngoài biển, đèn
chỉ dẫn đường và thông báo trên sông và biển, tín hiệu đèn đường ray
ở xa lưới điện.
- Cấp nguồn điện điều khiển cho các trạm điện, nhà máy phát điện.
- Cấp điện cho các thiết bị giao thông mà không thể trực tiếp nhận
năng lượng từ lưới điện như các công cụ cầm tay, máy móc thường
xuyên phải thay đổi vị trí như xe đạp điện, nguồn điện khởi động,
chiếu sáng trên xe máy, ôtô, tàu .v.v.
- Làm nguồn dự trữ năng lượng (một chiều) để cung cấp điện khi
nguồn điện lưới mất hay không ổn định.
I.1.2 Mục đích sử dụng ắc qui tại bệnh viện Bạch Mai
Việc cung cấp điện trong y tế là cực kỳ quan trọng vì nó liên quan đến
sức khoẻ và tính mạng con người. Trong việc khám chữa bệnh nhiều khi
không được phép xảy ra mất điện dù chỉ là vài giây, để đảm bảo điều này
người ta phải cấp điện từ nguồn điện ác qui cho các công việc sau:
- Ciếu sáng cho phẫu thuật.
- Cung cấp cho các máy hỗ trợ phẫu thuật.
- Cung cấp cho một số loại máy chiếu chụp.
- Máy chạy thận nhân tạo, thở máy, lọc máu.
I.2 CÁC CHỦNG LOẠI ACQUY
I.2.1 Các loại acquy
Có các loại acquy sau:
-Acquy kiềm (kẽm bạc)
-Acquy axít còn gọi là acquy chì có dung dịch điện phân là dung dịch
axít sunfuaric
H 2SO 4 và phân thành 2 loại:
+Acquy sắt kềnĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 2
+Acquy cađimi kền
- Và một số loại acquy khác, tuy nhiên trong thực tế cuộc sống Acquy
kiềm và acquy axít được sử dụng nhiều hơn cả.
I.2.2 Kiểu acquy
Trong từng loại acquy ,căn cứ vào ứng dụng và dung lượng khác nhau ta
chia thành các kiểu sau.
a/ Kiểu cố định
Acquy cố định được lắp đặt trong nhà thường có dung lượng lớn, sử
dụng được lâu.
b/ Kiểu di động
Được dùng để thắp sáng và khởi động động cơ trên xe hơi, máy bay, xe
tăng, tàu thuỷ, tổ máy phát điện di động.v.v..vì vậy phải đáp ứng được
những yêu cầu cơ bản sau:
Thể tích, trọng lượng nhỏ, dòng điện phóng nhất thời lớn và dung dịch
không bị đông đặc.
c/ Kiểu mang xách
Được dùng cho các đài vô tuyến điện di động, điện thoại, điện báo
nhỏ.v.v.. vì vậy phải có trọng lượng nhỏ , cấu tạo chắc chắn.
acquy lưu động thường là acquy cađimi-kền.
d/ Acquy cao áp
Được ghép từ nhiều ngăn acquy cùng loại theo lối ghép nối tiếp để tạo
nên acquy có hiệu điện thế cao. Acquy cao áp thường là acquy chì hay
acquy kiềm loại kẽm hay cađimi-kền ghép lại.
I.3 CÁC THAM SỐ KỸ THUẬT CỦA ACQUY
I.3.1 Sức điện động E, đơn vị là Vôn
Sức điện động phụ thuộc vào bản chất của bản cực và dung dịch điện
phân. Tỷ trọng của dung dịch điện phân càng lớn thì sức điện động của
acquy càng lớn ( tuy nhiên tỷ trọng của dung dịch không được cao quá quy
định).
Mỗi ngăn acquy kiềm có sức điện động trung bình là 1,25V
Mỗi ngăn acquy axít có sức điện động trung bình là 2V
Với acquy axít sức điện động được tính bằng biểu thức:
E = 0,85 + ρ ( V )
trong đó: E - sức điện động tĩnh của ắc qui ( V )
ρ - nồng độ dung dịch điện phân ở 15 °C ( g/cm3 )
Ngoài ra có một số thông số liên quan tới sức điện động, đó là điện
áp. Điện áp của acquy là hiệu điện thế giữa bản cực dương và bản cực âm
trong trạng thái kín mạch ngoài khi acquy có tải.
Sức điện động của acquy phụ thuộc vào tỷ trọng và nhiệt độ của
dung dịch điện phân, còn điện áp của acquy phụ thuộc vào sức điện động ,
cường độ dòng điện phóng nạp phụ thuộc vào điện trở tải.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 3
Trong quá trình phóng điện , điện áp acquy nhỏ hơn sức điện động
của nó một đại lượng bằng độ sụt áp trên nội trở acquy Io*Ro.
Trong quá trình nạp điện , điện áp acquy lớn hơn sức điện động của
nó một đại lượng bằng độ sụt áp trên nội trở acquy Io*Ro.
I.3.2 Nội trở Ro, đơn vị là Ôm (Ω )
Nội trở là điện trở trong của acquy
Nội trở của acquy phụ thuộc vào tỷ trọng, bản cực lớn hay nhỏ, tính
chất tấm cách điện, khoảng cách giữa hai bản cực…v.v
Dung lượng càng lớn, nội trở càng nhỏ. Nhiệt độ, tỷ trọng càng tăng nội trở
càng nhỏ vì vậy nên khi nạp điện nội trở giảm theo tỷ trọng và nhiệt độ
tăng. Khi phóng điện nội trở tăng vì tỷ trọng và nhiệt độ giảm.
Mỗi ngăn acquy kiềm có Ro=0,05-1Ω
Mỗi ngăn acquy axít có Ro=0,001-0,0015 Ω khi nạp đầy và Ro=0,02 Ω khi
phóng điện đến điện áp ngừng phóng điện của acquy .
Dưới đây là nội trở của một số bình acquy axít có dung lượng khác
nhau:
Dung lượng(Ah) Nội trở Ro (Ω)
1-2
10
50
100
1000
5000
10000
15000
0,01-0,04
0,005-0,01
0,025-0,008
0,001-0,0065
0,0002-0,0007
0,00006-0,00002
0,000035-0,0008
0,000001-0,00003
I.3.3 Dung lượng
Dung lượng là khả năng tích luỹ năng lượng của acquy , ký hiệu là Q đơn
vị đo là Ah.
Có hai loại dung lượng:
- Dung lượng lý thuyết là là lượng điện năng mà acquy phóng điện cho
tới khi điện áp bằng không;
- Dung lượng sử dụng là lượng điện năng mà acquy phóng điện cho tới
điện áp ngừng phóng điện quy định.
Dung lượng sử dụng gọi là dung lượng định mức của acquy .
Khi acquy phóng với dòng điện cố định thì dung lượng bằng tích số của
dòng điện phóng và thời gian phóng.
Q = I f .t f (Ah)
trong đó: I f là dòng điện phóng: A .
t f là thời gian phóng :hĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 4
Nếu dòng điện phóng không cố định thì dung lượng tính theo công
thức:
= ∫
t 0
Q I f .dt f
Dung lượng của acquy dphụ thuộc chủ yếu vào bản chất, kích thước
và số lượng chất tác dụng trong bản cực của acquy .
I.3.4 Hiệu suất
Acquy không thể phóng ra toàn bộ điện năng đã hấp thụ được vì có những
tổn thất dưới đây:
- Do tác dụng của điện phân ở thời kỳ cuối khi nạp điện, nước biến
thành ôxy và hiđrô sủi bọt, tổn hao một phần điện năng.
- Tổn hao một phần điện năng vì dò điện và phóng điện nội bộ.
- Khi nạp điện acquy có nội trở nên tiêu hao hết một phần năng lượng .
Hiệu suất của acquy là tỷ số giữa toàn bộ điện năng phóng và toàn bộ
điện năng nạp. Có 2 loại hiệu suất;
- Hiệu suất dung lượng( hiệu suất Ampe-giờ)
.100%
Q Q
.100%
I t
I t
f n
n n
f f
ηAh = =
acquy axit có η =75-80%
acquy kiềm có η =50-60%
- Hiệu suất điện năng(hiệu suất oát)
.100%
U U
.100%
I t U
I t U
ntb
ftb
Ah
n n ntb
f f ftb
ηw = = η
Trong đó :
I f - dòng điện phóng
t f - thời gian phóng
U ftb - điện áp phóng trung bình
I n - dòng điện nạp
t n - thời gian nạp
U ntb - điện áp nạp trung bình
I.4 CÁC LOẠI ACQUY CƠ BẢN
Thông thường có 2 loại acquy được sử dụng phổ biến trong thực tế là
acquy axit và acquy kiềm có bản cực được làm bằng các kim loại và hợp
kim sau:
Axít Kiềm
Chì Niken-sắt Bạc- Kẽm Niken-Cađimi
Anốt Pb Fe Zn Cd
Catốt Pb,PbO2 C,NiOOH Ag,Ag2O2 C,NiOOH
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 5
S.đ.đ{V} 2,0 1,36 1,6 1,3
I.4.1. Đặc điểm cấu tạo của acquy axít
Cấu trúc của một ắc qui đơn gồm có phân cực dương, phân khối bản
cực âm, các tấm ngăn. Phân khối bản cực do các bản cực cùng tên ghép lại
với nhau.
A/ Vỏ
Vỏ của acquy làm bằng vật liệu cách điện, chịu được axit như cao su
luyện, ebônít, gỗ bọc trì, thuỷ tinh hay các loại nhựa hoá học khác.
Trên một ngăn acquy thường có lỗ đổ dung dịch, trụ cực, cầu nối, mỗi bình
gồm từ một đến nhiều ngăn.
Điện áp mỗi ngăn acquy axit là 2,0-2,2 V
B/ Bản cực
Cấu tạo của một bản cực trong ắc qui gồm có phần khung xương và
chất tác dụng trát lên nó .
C/ Khung xương :
Khung xương của bản cực âm và bản cực dương có cấu tạo giống
nhau, chúng được đúc từ chì và có pha thêm 5 ÷ 8 % ăng ti moang ( Sb ) và
tạo hình mắt lưới . Phụ gia Sb thêm vào chì sẽ làm tăng độ dẫn điện và cải
thiện tính đúc.
90-92% là chì nguyên chất
8-5% là ăng ti moan để tăng độ cứng
D/ Chất tác dụng
Chất tác dụng của bản cực dương trát PbO2 có màu nâu sẫm.
Chất tác dụng của bản cực dương trát Pb có màu nâu xám.
Trong thành phần chất tác dụng còn có thêm khoảng 3 % chất nở (
các muối hưu cơ ) để tăng độ xốp, độ bền của lớp chất tác dụng. Nhờ tăng
2 3
1. VÊu b¶n cùc
2. ChÊt t¸c dông
3. Cèt b¶n cùcĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 6
độ xốp mà cải thiện được độ thấm sâu của chất dung dịch điện phân vào
trong lòng bản cực, đồng thời diện tích thực tế tham gia phản ứng hoá học
của các bản cực cũng được tăng thêm .
Diện tích tiếp xúc giữa các bản cực và dung dịch điện phân càng lớn
càng tốt, càng lớn dung lượng acquy càng cao.
E/ Nhóm bản cực:
Số lượng các bản cực trong mỗi ắc qui phụ thuộc vào điện áp định
mức và chất liệu làm bản cực, bề dầy tấm bản cực dương của ắc qui thường
từ 1,2 đến 1,5 mm , bản cực âm thường mỏng hơn 0,2 ÷ 0,3 mm .
Đối với ác qui cần thiết kế có điện áp định mức 110 V thì số lượng
bản cực cần là: 50 bản với ác qui dùng Pb
90 bản với ác qui dùng NiCd
Để tăng dung lượng và giảm nội trở trong một bình acquy thường có
nhiều bản cực dương và âm xen kẽ với nhau.
Phần đầu của mỗi bản cực có vấu, các bản cực dương của mỗi ắc qui
đơn được hàn với nhau tạo thành khối bản cực dương, các bản cực âm được
hàn với nhau thành khối bản cực âm.
Trong phản ứng hoá học nếu chỉ một bên lá cực dương tham ra thì
các lá cực mau bị hỏng, vì vậy các lá cực dương bao giờ cũng được đặt
giữa các lá cực âm cho nên số bản cực âm trong ắc qui thường nhiều hơn số
bản cực âm một bản.
G/ Tấm ngăn:
Tấm ngăn được bố trí giữa các bản cực âm và dương có tác dụng
ngăn cách và tránh va đập giữa các bản cực. Tấm ngăn được làm bằng vật
liệu poly-vinyl-clo ,gỗ hay cao su bề dầy 0,8 ÷ 1,2 và có dạng lượn sóng ,
trên bề mặt tấm ngăn có các lỗ cho phéo dung dịch điện phân thông qua.
H/ Dung dịch điện phân
Nhiệt độ 15°C 20°C 25°C 30°C 35°C 40°C
Dung dịch pha ban đầu 1,237 1,234 1,230 1,226 1,219 1,212
Dung dịch ngừng sử
dụng
1,187 1,183 1,180 1,177 1,170 1,164
I.5 QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG TRONG ẮC QUI AXIT .
Acquy là nguồn năng lượng có tính chất thuận nghịch : nó tích trữ
năng lượng dưới dạng hoá năng và giải phóng năng lượng dưới dạng điện
năng. Quá trình acquy cấp điện cho mạch ngoài được gọi là quá trình phóng
điện, quá trình acquy dự trữ năng lượng được gọi là quá trình nạp điện.
Kí hiệu hoá học biểu diễ
Mục lục:
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ ACQUY VÀ CÁCH NẠP ACQUY
I.1 Mục đích sử dụng của ắc qui.2
I.1.1 Mục đích sử dụng chung .2
I.1.2 Mục đích sử dụng ắc qui tại bệnh viện Bạch Mai.3
I.2 Các chủng loại acquy.3
I.2.1 Các loại acquy.3
I.2.2 Kiểu acquy .3
I.3 Các tham số kỹ thuật của acquy
I.3.1 Sức điện động E, đơn vị là Vôn
I.3.2 Nội trở Ro, đơn vị là Ôm (Ω )
I.3.3 Dung lượng
I.3.4 Hiệu suất
I.4 Các loại acquy cơ bản
I.4.1 Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui axit .
I.4.2 Đặc điểm cấu tạo của acquy
I.5.1. Các đặc tính cơ bản của ắc qui .
I.5.2. Nạp của acquy axit .
I.6 Acquy kiềm14
I.6.1 Cấu tạo14
I.6.2. Quá trình biến đổi năng lượng trong ắc qui kiềm.15
I. 6.3. Đặc tính nạp của acquy kiềm .15
I.7. Sự khác nhau giữa acquy kiềm và acquy axit .17
I.8 Các phương pháp nạp ắc qui tự động.18
I.8.1. Phương pháp nạp acquy với dòng điện không đổi.18
I.8.2 Phương pháp nạp với điện áp không đổi.19
I.8.3 Phương pháp nạp dòng áp.20
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CÁC SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU NẠP ACQUY.21Đồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 92
II.1 Giới thiệu chung :22
II.2 Chỉnh lưu một nửa chu kỳ. 22
II.2.1 Nguyên lý 22
II.2.1 Ưu nhược điểm: 23
II.3 Chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp có trung tính. 23
II.3.1 Nguyên lý. 23
II.3.2 Ưu nhược điểm .24
II.4 Chỉnh lưu cầu một pha.24
II.4.1 Nguyên lý. 24
II.4.2 Ưu nhược điểm .27
II.5 Chỉnh lưu tia ba pha.27
II.5.1 Nguyên lý27
II.5.2 Ưu nhược điểm. 29
II.6 Chỉnh lưu tia sáu pha. 29
II.6.1 Nguyên lý. 29
II.6.2 Ưu nhược điểm. 30
II.7 Chỉnh lưu cầu ba pha.30
II.7.1 Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng. 30
II.7.2 Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng.33
II.8. Nguyên lý thiết kế mach điều khiển.34
CHƯƠNG III : LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐỘNG LỰC
III.1 Lựa chọn sơ đồ chỉnh lưu cho mạch nạp ác qui 37
II.1.1Sơ đồ nguyên lý 37
III.1.2. Đường đặc tính biểu diễn38
III.2 Tính chọn van động lực:40
II.3.Tính toán máy biến áp. 42
II.3.1.Các đại lượng ban đầu. 42
III.3.2.Tính toán sơ bộ mạch từ. 42
III.3.3 Tính toán các thông số điện áp và dòng điện của các cuộn dây.4 3
III.3.4 Tính kích thước mạch từ. 45
III.3.5 Kết cấu dây quấn. 47
III.3.6 Khối lượng sắt và đồng sử dụng. 48
III.3.7 Tính toán kiểm nghiệm. 50
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiĐồ án điện tử công suất Nguồn nạp ác qui tự động
Đoàn Khánh Toàn –TBĐ_ĐT3-K49 93
III.4 Tính toán cuộn kháng lọc dòng điện đập mạch. 52
III.4.1 Xác định giá trị điện cảm của cuộn kháng. 52
III.4.2 Thiết kế cuộn kháng lọc dòng điện đập mạch. 55
III.5 Tính toán các thiết bị bảo vệ mạch động lực. 59
III.5.1Sơ đồ mạch động lực có các thiết bị bảo vệ. 59
III.5.2 Chọn bảo vệ. 60
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN
IV.1 Nguyên lý thiết kế mach điều khiển.64
IV.2 Sơ đồ khối mạch điều khiển. 65
IV.3 Giới thiệu về linh kiện điều khiển. 65
IV.3.1 Tạo xung răng cưa. 65
IV.3.2 Chọn khâu đồng pha. 68
IV.3.4 Khâu tạo xung khuếch đại. 69
IV.3.5 Sơ đồ một kênh điều khiển .70
IV.3.6 Kết quả mô phỏng bằng phần mềm Electronic Workbenchs 6.2. 72
III.4 Tính toán các thông số của sơ đồ mạch điều khiển. 76
IV.4.1.Tính biến áp xung. 76
IV.4.2.Tính tầng khuyếch đại cuối cùng. 77
IV.4.3 Tính chọn tầng so sánh.78
IV.4.4 Tính các thông số của khâu đồng pha.78
IV.4.5 Máy biến áp đồng pha và nguồn nuôi.79
CHƯƠNG V: XÂY DỰNG VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỰ
ĐỘNG
V.1 Yêu cầu mạch điều khiển và các phương án điều khiển. 85
V.1.1 Yêu cầu điều khiển. 85
V.1.2 Các phương pháp điều khiển tự động. 85
V.2 Lựa chọn phương án điều khiển. 86
V.2.1 Dùng phản hồi âm dòng điện có ngắt để hạn chế dòng điện . 87
V.2.2 Xây dựng mạch điều khiển ổ định dòng. 87
V.3 Thiết kế tính toán mạch đóng nguồn nạp khi điện áp acquy nhỏ hơn
110 V , ngắt nguồn nạp khi lớn hơn 125 V và mạch bảo vệ khi nhỏ hơn 98
V. 90
V.3.1 Sơ đồ nguyên lý. 90
V.3.2 Tính toán các thông số của mạch đóng ngắt nguồn nạp. 91
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: