Автоматичні пристрої для зарядки автомобільних акумуляторів, Ел.

28.06.2016

Каталог статей

Автоматичні пристрої для зарядки автомобільних акумуляторів

Описувані зарядні пристрої призначені для зарядки батарей ємністю до 100 А-ч. Відомо, що зарядка акумуляторів великими струмами знижує термін їх служби, зменшує ємність. Зарядка ж малими струмами шкоди не приносить, але займає багато часу. Заряджаючи кислотні акумулятори, особливу увагу слід приділяти своєчасності закінчення процесу зарядки.

Зарядний пристрій. принципова схема якого показана на рис. 1. дозволяє в широких межах плавно регулювати зарядний струм, що дає можливість заряджати акумуляторні батареї різних типів. Воно працює в двох режимах — ручному «Руч.» і автоматичному «Авт.». Потрібний режим роботи встановлюють перемикачем SA1.

В ручному режимі роботи вузол автоматичного вимикання знеструмлено контактами перемикача SA1. Другою парою контактів цього перемикача з’єднана ланцюг живлення фазо-імпульсного вузла управління тріністором, зібраного на транзисторах VT1 і VT2. Плавне регулювання фази відкривання тріністора, а відповідно і зарядного струму здійснюється змінним резистором R3.

В автоматичному режимі зарядний пристрій самостійно вимикається після закінчення зарядки батареї акумуляторів. Вузол автоматичного вимикання зібраний на транзисторах VT3, VT4, стабілітроні VD11 і реле К1. Перед початком зарядки акумулятора змінним резистором R11 необхідно встановити напругу, при якому пристрій має вимикатися після зарядки акумулятора. Для цього при відключеному акумуляторі пристрій включають у мережу та в автоматичному режимі роботи натискають на кнопку SB1, попередньо встановивши рухливий контакт змінного резистора R11 у нижнє (за схемою) положення. Перемикач SA2 установлюють у положення вимірювання напруги «U» і обертанням ручки змінного резистора R3 підвищують вихідна напруга до величини зарядженого акумулятора. Потім повільно обертають ручку змінного резистора R11 до положення, при якому пристрій вимикається. Після цього підключають акумуляторну батарею відповідно до вказаної полярністю, включають зарядний пристрій натисканням на кнопку SB1 і встановлюють потрібний струм зарядки ручкою резистора R3.

Для запобігання перегріву обмотки реле при підвищеному вторинному напрузі у вузлі автоматичного вимикання використаний резистор R7 і діод VD12, які утворюють негативний зворотний зв’язок по струму, що сприяє підтримці постійного значення напруги на обмотці реле. Стабілізація напруги відбувається, якщо падіння напруги на резисторі R7 досягає 1,2 В. При цьому відкривається діод VD12 і утворюється додатковий ланцюг струму через базову ланцюг транзистора VT4, який відкривається, а транзистор VT3 призакрывается, підтримуючи заданий напруга на реле К1. Якщо падіння напруги на резисторі R7 менше 1,2 В, діод VD12 і транзистор VT4 закриті, а транзистор VT3 повністю відкритий. В цьому випадку вторинна напруга повністю прикладається до обмотки реле.

Для зарядного пристрою можна використовувати промисловий накальный трансформатор, наприклад ТН-61 127/220-50, з’єднавши три вторинні обмотки послідовно, або виготовити його з трансформатора живлення телевізора потужністю 180-230 Вт. Для переробки трансформатора необхідно змотати всі вторинні обмотки, залишивши тільки первинну і намотати вторинну обмотку проводом ПЕВ-2 діаметром 2,5 мм. Вторинна обмотка повинна містити 8% витків від числа витків мережевий обмотки. Якщо число витків первинної обмотки невідомо, його можна розрахувати наступним способом. На первинну обмотку намотують 30 витків дроту діаметром 0,2—0,3 мм. Збирають магнітопровід, трансформатор включають в мережу, і вимірюють напругу на первинній та вторинній обмотках трансформатора. Число витків первинної обмотки розраховують за формулою: w1 =30U1 /U2. де w1 — число витків первинної обмотки; U1 — напруга на первинній обмотці; U2 — напруга на вторинній обмотці. Для розрахунку вказане число витків та діаметр проводу обрано з міркувань зменшення похибки вимірювання із-за падіння напруги на вторинній обмотці.

кремнієвий Транзистор VT1 з серії КТ315, КТ312; VT2 — з серії КТ361, КТ203; VT4 — з серії КТ815, КТ817, КТ801. Транзистор VT3 необхідно розташувати на невеликому радіаторі. Діоди VD1—VD4 на прямий струм не менше 1 А і зворотну напругу не менше 400 В, діоди VD6—VD9 на прямий струм не менше 10 A, VD10, VD12 — будь-які кремнієві малої потужності. Діоди VD6—VD9 потрібно встановити на радіатори, дозволяють розсіювати потужність 5-7 Вт кожен. Резистор R9 служить струмовим шунтом для мікроамперметра. Його виготовляють з манганиновой або сталевого дроту дна» метром 2. 2,5 мм. Реле К1 на робоче напругу 12 В, наприклад РЭС32, паспорт РФ4.500.341 або РЕС-10, паспорт РС4.524.303. Вимірювальний прилад PAV1 розрахований на струм повного відхилення стрілки не більше 1 мА. При використанні вимірювального приладу на більший струм опір резистора R9 може значно відрізнятися від вказаного. Шкала струму в вимірювач ном приладі проградуйована на 10 А, шкала напруги — на 20 Ст.

Налагодження пристрою починають з фазо-імпульсного вузла управління: тріністором. Для плавного регулювання зарядного струму підбирають режим транзистора VT2 резистором R2. Діапазон регулювання зарядного струму встановлюють підбором опору резистора R3. У вузлі автоматичного вимикання потрібно підібрати резистор R7, щоб при підвищенні вторинної напруги струм через реле не перевищував номінального. Резистор R9 підбирають за показаннями приладу PAV1 і послідовно включеного з батареєю акумуляторів амперметра постійного струму з межею вимірювання 10 А.

До недоліків описаного зарядного пристрою слід віднести імпульсний режим роботи трансформатора, що знижує ККД, а також незручність установки автоматичного вимикання напруги. Цих недоліків не має зарядний пристрій, принципова схема якого зображена на рис. 2,а. Воно має такі ж технічні характеристики як і попередній прилад. Крім того, вимкнений пристрій не пропускає струм від акумуляторної батареї при випадковому підключенні її зворотної полярності.

Зарядний пристрій складається з понижуючого трансформатора Т1, зарядного струму випрямляча на діодах VD1, VD2, випрямляча Живлення вузла управління, фазо-імпульсного вузла управління тріністором на транзисторах VTI, VT2, тріністора VS1, вузла автоматичного вимкнення зарядного струму на транзисторах VT3, VT4 і діодах VD6—VD12 і вимірювального вузла напруги і струму на перемикач SA2 і вимірювальному приладі PAV1.

Регулювання зарядного струму здійснюється змінним резистором R4, який включений в фазозсувну ланцюг вузла управління тріністором. На початку кожного напівперіоду мережевої напруги конденсатор С1 розряджений, транзистори VTI, VT2 закриті, а зарядний струм через батарею акумуляторів не протікає. У кожному полупериоде напрузі конденсатор С1 заряджається через резистори R1, R2, R4 до напруги, що надходить на базу транзистора VT1 з дільника R3, R5. При досягненні цієї напруги через базову ланцюг транзистора VT1 починає протікати струм, який приводить до відкривання транзисторів VT1 і VT2. Імпульс розрядки конденсатора С1 про» ходить по ланцюгу управління тріністора і відкриває його, пропускаючи струм зарядки через батарею акумуляторів. Тріністор в кожному полупериоде закривається, як тільки напруга на батареї акумуляторів виявляється більшим напруги, що надходить від трансформатора.

Вузол автоматичного вимкнення зарядного струму починає працювати, коли напруга на батареї акумуляторів досягає значення, встановленого перемикачами SA3, SA4. Напруга спрацьовування визначається зворотним падінням напруги на стабилитронах VD11, VD12 (близько 14 В) і прямим падінням напруги на діодах VD6—VD10 (близько 0,6 В на кожному діоді). При досягненні напруги, встановленого перемикачами SA3, SA4, починає протікати струм через резистор R12 і відкриває транзистор VT4, Це призводить до відкривання транзистора VT3 і шунтування фазосдвигающей конденсатори CI При цьому зарядний струм зменшується до значення струму саморозрядження батареї акумуляторів і напруга на ній не підвищується.

Вимірювальний прилад PAV1 в положенні «І» перемикачем SA2 підключається до резистора R6, є шунтом при вимірюванні зарядного струму. У положенні «U» прилад підключається паралельно батареї акумуляторів через додатковий резистор R7 і вимірює напругу на ній.

При виконанні зарядного пристрою рис. 2,а первинна обмотка трансформатора не вимикається з мережі після закінчення зарядки і через трансформатор протікає струм холостого ходу. Зарядний пристрій також можна виконати і з вимкненням трансформатора після закінчення зарядки. Для цього необхідно вузол автоматичного вимикання зібрати за схемою на рис 2,6 і підключити його до зазначених точок на схемі на рис. 2,а. Транзистор VT3 і резистори R9, R10 (рис. 2,а), при цьому не використовуються.

Після включення вимикача SA1 напруга з вторинної обмотки трансформатора поступає на вузол автоматичного вимикання (рис. 2,б). У зв’язку з тим, що транзистор VT2 закритий, VT1 відкривається, реле К1 спрацьовує і контакти К1.1 блокують контакти перемикача SA1. Після цього для автоматичного вимикання приладу після зарядки батареї акумуляторів вимикач SA1 необхідно встановити у вимкнене положення.

Зарядний пристрій вимикається з мережі при досягненні на батареї акумуляторів напруги, встановленого перемикачами SA3, SA4. При цьому відкриваються транзистори VT4 (рис. 2,а). VT2 (рис. 2,б) і закривається VT1 (рис. 2,б). Реле К1 відпускає якір, і контакти К1-1 розмикають ланцюг первинної обмотки трансформатора. Для зменшення часу вимикання реле використані контакти К1.2 і резистор R2 (рис. 2,б). При розмиканні контактів К1.2 струм бази транзистора VT1 стрибкоподібно зменшується, що призводить до більшого закривання транзистора і швидкому відпускання якоря реле. Конденсатор С2 є фільтром пульсацій керуючого струму та усуває брязкіт якоря реле в момент вимикання. Діод VD1 виключає надходження постійної напруги на вузол керування тріністором, діод VD2 шунтує небезпечні викиди напруги на колекторі транзистора VT1, які утворюються на обмотці реле К1 при закриванні транзистора.

В зарядному пристрої можна застосувати діоди VD1, VD2 (рис. 2,а) будь-якого типу на максимальний прямий струм не менше 5А; VD3, VD4 для другого варіанту пристрою на максимальний прямий струм не менше 300 мА, інші діоди — кремнієві слабкострумові будь-якого типу. Транзистори КТ315Б можна замінити транзисторами КТ312Б, транзистори КТ361Б — транзисторами КТ352Б, транзистор КТ608Б — транзистором КТ603Б. Транзистори з цих серій можна застосувати з будь-яким буквеним індексом. Тріністор з серії КУ202 на максимальне пробивна напруга не менше 50 Ст. Діоди VD1, VD2 (рис. 2,а) і тріністор необхідно розташувати на радіаторах, потужність розсіювання яких: для кожного діода — не менш 5 Вт; для тріністора — не менше 10 Вт. Вимірювальний прилад струм повного відхилення стрілки не більше 1 мА. Перемикачі SA1, SA2, SA4 — тумблер типу ТП1-2, SA3 — галетный на один напрям і не менше семи положень. Реле на номінальну напругу обмотки 24 В, і струм не більше 100 мА, наприклад РВМ-2С. Контакти реле повинні бути розраховані на комутацію струму не менше 1 А при напрузі 220 В. Резистор R6 виготовлений із сталевого дроту діаметром 1,5—2 мм. Трансформатор Т1 потужністю 200-220 Вт, площа поперечного перерізу магнітопровода 18-20 см 2. Первинна обмотка містить 600 витків дроту ПЕВ-2 Ø 0,8 мм, вторинна обмотка — 2?50 витків дроту ПЕВ-2 Ø 2,5 мм. Трансформатор можна використовувати від блоку живлення старого телевізора. Його переробка описана в попередньому варіанті пристрою.

При налагодженні зарядного пристрою слід підібрати резистор R2, щоб в режимі максимального струму зарядки не відбувався зрив плавного регулювання. Резистор R6 підбирають зміною довжини дроту. Для градуювання шкали амперметра PAV1 в ланцюг зарядного струму включають зразковий амперметр і показання приладів звіряють. Резистор R7 підбирають при підгонці показання вольтметра PAV1 відповідно до показання зразкового вольтметра, включеного на вихідні клеми пристрою. Стабілітрони VD11 і VD12 слід підібрати на напругу стабілізації 7 Ст.

Короткий опис статті: автомобільного акумулятора

Джерело: Автоматичні пристрої для зарядки автомобільних акумуляторів — Ел. пристрої — Каталог статей — Самодельщик

Також ви можете прочитати