Электрические характеристики авиационных аккумуляторов.

Электродвижущей силой (э. д. с.) аккумулятора назы­вается разность потенциалов его выводных зажимов при разом­кнутой внешней цепи. Э. д. с. элемента зависит от состава элек­тродов и электролита и не зависит от формы, числа и размеров электродов.

Внутренним сопротивлением аккумулятора называется электрическое сопротивление, оказываемое аккуму­лятором току, протекающему через него. По мере разряда ак­кумулятора его внутреннее сопротивление растет. Внутреннее сопротивление кадмиево-никелевого аккумулятора можно прак­тически определять по формуле r₀=0,3 : Qгде Q — емкость ак­кумулятора.

Напряжение аккумулятора отличается от э.д.с. на значение падения напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора. С эксплуатационной точки зрения важно знать не э. д. с., а напряжение аккумулятора, так как именно его необходимое значение нужно обеспечить потребителю. Напря­жение аккумулятора, зависящее от э. д. с., разрядного тока и внутреннего сопротивления аккумулятора, уменьшается в про­цессе разряда.

Напряжение аккумулятора зависит от тока на­грузки, поэтому его нужно измерять при определенном разряд­ном токе. По напряжению можно ориентировочно судить о сте­пени разреженности аккумулятора, а напряжение аккумуля­тора зависит от его температуры. При понижении температуры увеличивается вязкость электролита, процесс диффузии замед­ляется и это вызывает уменьшение э. д. с., а также повышение внутреннего сопротивления. Таким образом, с уменьшением температуры напряжение аккумулятора падает. Среднее раз­рядное напряжение кадмиево-никелевого аккумулятора прини­мается равным 1,25 В.

Емкостью аккумулятора называется, количество электричества, отдаваемое полностью заряженным аккумулято­ром в процессе разряда до наименьшего допустимого разрядно­го напряжения.

Отдача аккумулятора по емкости и по энер­гии. Энергия, затрачиваемая на заряд аккумулятора, больше энергии, получаемой при разряде. Это объясняется расходом энергии на нагревание акумулятора проходящими через него разрядными и зарядными токами, на электролиз воды во время заряда и саморазряд батареи.

Характеризуя аккумуляторы, различают отдачу по емкости и по энергии. Отдачей по емкости nQ называют отношение раз­рядной емкости Q_p к зарядной емкости Q_з:nQ=Q_p/Q_з

Зарядной емкостью Q_з называется количество электричест­ва, затрачиваемое на заряд аккумулятора. При постоянных значениях зарядного и разрядного токов отдача по емкости оп­ределяется по формуле nQ=I_Рt_Р/I_Зt_З, где t_Р и t_З — длитель­ность разряда и заряда. Отдача кадмиево-никелевого аккумуля­тора по его емкости колеблется в пределах 65—70%.

Отдачей по энергии или к. п. д. nWназывают отношение энергии W_P, полученной от аккумулятора при разряде, к энер­гии W_З, затраченной на его заряд: nW= W_P /W_З= V_РI_Рt_Р/V_ЗI_Зt_З,

где V_Р и V_З - средние значения напряжений при разряде и за­ряде.

Отдача ,по энергии меньше отдачи по емкости V_Р<V_Зпоэ­тому nW<nQ. Она колеблется в пределах 50—55%, так как по­теря энергии сильно зависит от разного рода необратимых процессов, например, в электролите и на электродах. Если раз­ряд аккумулятора вести предельным током, то в соответствии с этим отдача аккумулятора как по емкости, так и по энер­гии будет уменьшена из-за более интенсивных химических ре­акций.

Срок службы самолетных аккумуляторов невысок, вследст­вие тяжелых условий эксплуатации и конструктивных особен­ностей, вытекающих из стремления уменьшить массу и габари­ты батареи. Срок службы измеряется в циклах. Циклом назы­вается процесс одного заряда батареи и ее последующего раз­ряда. Аккумуляторная батарея считается вышедшей из строя, если ее емкость менее 75% от номинальной. Срок службы ак­кумулятора во многом зависит от соблюдения правил его экс­плуатации. Отклонение от правил эксплуатации аккумуляторов, изложенных в специальных инструкциях, приводит к снижению срок а службы.

Преимущества и недостатки щелочного ак­кумулятора. Основными достоинствами этих батарей яв­ляются высокая прочность и большой срок службы. Они могут длительно храниться с электролитом в разряженном и полуза-ряженном состоянии и нечувствительны к перезаряду. Недоста­ток их в сравнительно большом внутреннем сопротивлении (примерно на 20% больше, чем у свинцовых аккумуляторов со­ответствующей емкости). Кроме того, они имеют большую раз­ницу между напряжениями заряда и разряда.

4. Регулирующие устройства

Для увеличения надежности снабжения потребителей элек­троэнергии установленные на самолете источники электропита­ния — генератор и аккумулятор — соединены между собой па­раллельно. При таком подключении напряжение генератора во время полета должно поддерживаться постоянным и быть не­сколько выше напряжения аккумулятора, чтобы питание всех потребителей осуществлялось от генератора и в то же время происходила подзарядка аккумулятора.

При понижении напряжения генератора вследствие умень­шения частоты вращения вала двигателя (планирование, руле­ние и т. п.) генератор должен автоматически отключаться от бортовой сети, в противном случае пойдет обратный ток, т. е-ток от аккумулятора к генератору.

Обеспечение указанных условий требует установки дополни­тельных электрических устройств, при помощи которых можно

Рис.80. Угольный регулятор Р-25АМ

Рис. 81. Схема угольного регулятора Р-25АМ:

1 — обмотка электромагнита; 2 — корпус; 3 — сердечник; 4 — якорь; 5 — мембрана; 6 и 10 — угольные контакты; 7—уголь­ный столб; 8 — керамическая трубка; 9 — ребристый корпус; 11 — регулировочный винт; R — регулируемое сопротивление; R1— сопротивление температурнойком­пенсации

поддерживать на определенном уровне напряжение гене­ратора, автоматически подключать и отключать его от бор­товой сети самолета.

На самолете Як-18Т такими регулирующими устройствами являются угольный регулятор напряжения Р-25АМ, дифферен-циальное минимальное реле ДМР-200Д, автомат защиты АЗП-1МБ, трансформатор ТС-9М-2.

Угольный регулятор напряжения Р-25АМ (рис. 80) предназ­
начен для автоматического поддержания стабильного напря­
жения генератора при изменении частоты вращения и нагруз­
ки. Он установлен в переднем отсеке оборудования между
шпангоутами № 0 и 1 (см. рис. 2). В комплект регулятора на­
пряжения входят: собственно регулятор с кронштейном, кон-
тактно-клеммовая панель, выносное переменное сопротивление
ВС-25А, конденсатор КБМ-31.