И аккумуляторной батареи

На судах небольшого водоизмещения в качестве основных источников электрической энергии обычно используются генератор постоянного тока (или синхронный генератор с выпрямителем), приводимый во вращение главным двигателем, и аккумуляторная батарея, работающая совместно параллельно с этим генератором. Для возможности такой работы генератор должен развивать напряжение, при котором обеспечивается зарядный режим аккумуляторной батареи. Для кислотных аккумуляторов это напряжение равно 2,4–2,5 В на один аккумуляторный элемент, следовательно, напряжение генератора U_г = (1,24–1,25) U_{б ном} (где U_{б ном} – номинальное напряжение аккумуляторных батарей).

Кроме того, генератор, связанный с главным двигателем, может работать при различной частоте вращения, которая определяется режимом работы этого двигателя. При малой частоте вращения генератора его ЭДС может быть меньше ЭДС аккумуляторной батареи, а при остановке ЭДС генератора вообще равна нулю.

Чтобы устранить возможность разряда аккумуляторной батареи на генератор, необходимо в цепи между генератором G и аккумуляторной батареей GB включить устройство, не допускающее изменение направления тока (рис. 66). Проще всего это сделать установкой полупроводниковых кремниевых диодов VD1 и VD2. Ранее для этой цепи использовались электромагнитные реле обратного тока, входящие в состав реле-регулятора.

Для синхронных генераторов, работающих совместно с аккумуляторными батареями, эта функция выполняется выпрямителями UZ, установленными между генератором G и аккумуляторной батареей GB (рис. 67). При увеличении частоты вращения генератора напряжение на его выводах достигает какого-то заданного значения и в дальнейшем должно поддерживаться неизменным при росте частоты вращения и при различных значениях тока. Эту функцию выполняет регулятор напряжения, подобный описанным в гл. 2.

Кроме того, для недопущения перегрузки генератора и аккумуляторной батареи по току необходимо устройство, ограничивающее наибольшее значение тока генератора. Все эти элементы: реле обратного тока, регулятор напряжения и регулятор тока – обычно объединяются в одно устройство, называемое реле-регулятором. Реле-регуляторы выполняются на базе электронных приборов с применением интегральных микросхем.

При параллельной работе генератора и аккумуляторной батареи наиболее характерны следующие режимы работы:

– при малой нагрузке электростанции источником электрической энергии является генератор, который, с одной стороны, питает все судовые приемники, а с другой – обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи (режим 2 на рис. 68; при выключенных приемниках режим 1);

– по мере увеличения нагрузки электростанции уменьшается ток заряда аккумулятора, режим 3 соответствует холостому ходу аккумуляторной батареи;

– при дальнейшем увеличении нагрузки электрическая энергия отдается как генератором, так и аккумуляторной батареей, которая при этом разряжается (режим 4). Время работы в этом режиме ограничивается емкостью аккумуляторной батареи.