Электротехника и электрооборудование.

Основные сведения по электротехнике.

Современный погрузчик не может работать без электрического тока. При помощи электрического тока происходит зажигание рабочей смеси в карбюраторных двигателях, пуск двигателя стартером, приводится в действие световая и звуковая сигнализация, контрольно измерительные приборы, освещение и дополнительное оборудование.

Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц в проводнике. Сила, под действием которой возникает электрический ток, называется электродвижущей силой (ЭДС).

Источниками электрического тока называют все приборы, или агрегаты, которые превращают один из видов энергии в электрическую энергию. Для получения электрической энергии на погрузчике устанавливают источники: генератор и аккумуляторную батарею. Генератор преобразует механическую энергию в электрическую энергию, аккумулятор преобразует химическую энергию в электрическую энергию.

Приборы, которые преобразуют электрическую энергию в другие виды энергии, называются потребители. К таким приборам относятся электрические лампы, электростартер, электродвигатель вентилятора, обогреватель кабины, указатели температуры и давления и прочее.

Некоторые материалы создают небольшое сопротивление для прохождения по ним электрического тока – их называют проводниками. Хорошо проводят электрический ток металлы, уголь, водные растворы кислот, щелочей, солей. В качестве проводников, соединяющих приборы электрооборудования, используют медные, реже алюминиевые провода.

Есть материалы, которые плохо проводят электрический ток, их называют диэлектриками. К ним относятся резина, эбонит, пластмассы, стекло и прочее.

Вещества, занимающие по ряду физических свойств, промежуточное положение между проводниками и диэлектриками называются полупроводниками. Например кремний, германий, селен.

Источники тока, потребители и соединяющие их провода, образуют электрическую цепь. Различают внутреннюю и внешнюю электрическую цепь. Внутренняя цепь образуется в источнике тока, к внешней цепи относятся приборы и провода их соединяющие. Характерной особенностью электрической цепи на погрузчике, является то, что одним проводом служит масса, а другим служат изолированные провода. Такая электрическая цепь называется однопроводной.

Часть ЭДС, затрачиваемой на преодоление сопротивления внешней цепи, называется напряжением. Единица измерения напряжения 1 вольт.

Количество электричества, которое проходит через поперечное сечение проводника за 1 секунду называется силой тока. Единица измерения силы тока 1 ампер.

Всякий проводник создает сопротивление прохождению электрического тока. Единица измерения сопротивления 1 ом.

Между силой тока, напряжением и сопротивлением существует зависимость, которая определяется законом ома. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению, приложенному к проводнику, и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Работа электрического тока, выполненная в единицу времени, называется мощностью. Единица измерения мощности 1 Ватт.

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

На погрузчиках электрооборудование питается постоянным током.

Постоянным называется ток, который движется в проводнике только в одном направлении, и его сила, с течением времени не изменяется.

В цепях переменного тока, сила тока изменяется с течением времени, изменяется и его направление.

В каждом источнике постоянного тока различают два полюса: положительный (+) и отрицательный (-). Условно считается, что во внешней цепи ток движется от положительного полюса к отрицательному. На погрузчиках отрицательный полюс соединяют с массой.

Потребители и источники электрического тока, могут быть соединены между собой, последовательно или параллельно. При последовательном соединении положительный полюс одного источника, соединяют с отрицательном полюсом другого. При таком соединении общее напряжение будет равно сумме напряжений каждого источника.

При параллельном соединении, необходимо соединить между собой одноименные полюса. При таком соединении общее напряжение будет таким же как и у одного источника.

Аккумуляторные батареи.

Электрическим аккумулятором называется устройство, служащее для периодического накопления в нем электрической энергии, преобразующейся в химическую энергию, которая получается от источников постоянного тока, и по мере необходимости, отдается потребителям при разряде.

Процесс преобразования электрической энергии в химическую энергию называется зарядом, процесс обратного преобразования разрядом.

Устройство свинцово-кислотного аккумулятора.

Аккумулятор состоит из бака, внутри которого располагаются блоки. Блок состоит из двух полублоков: положительного и отрицательного. Каждый полублок представляет собой набор свинцовых решетчатых пластин, которые спаиваются между собой при помощи баретки. К баретке припаивается вывод полублока. Пластины полублоков в блоке чередуются между собой, причем блок собирается таким образом, чтобы пластины отрицательного полублока были снаружи. Для предотвращения замыканий между пластинами блока, укладываются диэлектрические прокладки – сепараторы. Активной массой пластин полублоков является: для отрицательных пластин – свинцовый глет, порошок серого цвета, способный к цементации в растворе серной кислоты, смешиваемый с порошкообразным свинцом. Для положительных пластин активной массой является свинцовый сурик, порошок оранжевого цвета не способный к цементации в растворе кислоты. Для удержания активной массы положительных пластин, в свинцовый сурик добавляется небольшое количестве свинцового глета.

Блоки, уложенные в бак, сверху закрываются предохранительной сеткой. Бак сверху закрывается крышкой с отверстиями. Два отверстия используются для выводов аккумулятора, и по одному контрольно заливному отверстию под каждый блок. Внутренняя полость бака заливается водным раствором серной кислоты плотностью 1,27-1,29 г/см куб.

Принцип действия аккумулятора.

При заряде аккумулятора сульфат свинца превращается в активную массу положительных и отрицательных пластин. Кислотный остаток сульфата свинца превращается в серную кислоту, а вода из электролита разлагается на водород и кислород. Кислород соединяется со свинцом, образуя на пластинах активную массу, водород соединяется с кислотным остатком, образуя молекулу серной кислоты. Таким образом, при заряде, воды в составе электролита становится меньше, а серной кислоты больше, плотность электролита возрастает. При разряде происходит процесс обратного превращения, и на разноименных пластинах каждого блока появляется напряжение порядка 2 В.

Порядок эксплуатации АКБ.

Способность АКБ накапливать и отдавать электрическую энергию характеризуется емкостью. Емкость АКБ измеряется в ампер-часах. Емкость определяется произведением силы разрядного тока на количество часов, в течение которого происходит разряд, пока напряжение не упадет до конечного значения. Полная емкость аккумулятора всегда выше емкости рассчитанной указанным способом. Но разряжать АКБ не следует до его его полного разряда, так как элементы могут придти в негодность. При глубоком разряде наблюдается сильная сульфатация пластин, сульфат свинца нерастворим в растворе электролита и не проводит электрический ток. Если при разряде добиться полной сульфатации, то восстановить акуумулятор невозможно.

Емкость аккумуляторной батареи не является постоянной величиной, она завасит от конструкции АКБ, толщины пластин, силы разрядного тока, температуры, плотности электролита, состояния активной массы и срока службы аккумулятора.

Длительный разряд токами большой силы губителен для АКБ. В этом режиме сульфатация пластин происходит наиболее ативно, кристаллы сульфата свинца способны проколоть сепаратор, что приведет к замыканию внутри аккумулятора.

Температура электролита. Чем выше температура электролита, тем выше емкость АКБ, однако не следует эксплуатировать АКБ при температуре выше 40 градусов. Не следует разряжать аккумулятор большими токами при температурах ниже 0 градусов.

Заряжать АКБ следует током с силой, численно равной 1/10 емкости аккумулятора. Заряд током меньшей силы, увеличивает продолжительность заряда, при этом происходит разложение воды в электролите на водород и кислород. Заряд токами большей силы приводит к сильному нагреванию электролита. Заряд следует прекратить при появлении обильного газовыделения.

Исправный заряженный АКБ при хранении его в нерабочем состоянии постоянно разряжается, теряя порядка 1 % заряда ежедневно. При хранении следует периодически, не реже одного раза в месяц заряжать АКБ.

Техническое обслуживание.

ЕО осматривается АКБ, на поверхности не должно быть повреждений и течи.

ТО-1 проверить плотность электролита, при необходимости довести до нормы. При недостатке уровня электролита доливать дистиллированную воду. Доливать электролит следует только в том случае, когда есть уверенность, что электролит вытек. Неконтактные поверхности клемм смазать техническим вазелином.

ТО-2 операций не добавляется.

СО плотность электролита доводится до соответствующей сезону. При переходе на зимний режим эксплуатации рекомендуется утепление аккумуляторного отсека.

Щелочные аккумуляторы.

В щелочных аккумуляторах электролитом служит раствор щелочи, обычно гидроксида калия. Наиболее распространены щелочные никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы. Кроме того, в небольших масштабах выпускаются серебряно-цинковые и серебряно-кадмиевые аккумуляторы.
Щелочные электролиты также используются в разрабатываемых аккумуляторах: никель-цинковых, воздушно-цинковых, воздушно-железных, никель-водородных и кислородно-водородных.
Никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы и батареи. Суммарные основные уравнения процессов разряда и заряда в аккумуляторах имеют вид:

Активная масса положительных электродов состоит из гидроксида никеля, активная масса отрицательных электродов — из кадмия или железа. Электролитом служит раствор гидроксида калия (КОН) плотностью 1,190+1,210 г/см3 с добавкой 20 г/см3 моногидрата гидроксида лития. Большинство никель-кадмиевых и иикель-железных аккумуляторов выпускается в ламельном исполнении, активная масса помещается внутри стальных перфорированных коробок (ламелей). Кроме того, некоторые аккумуляторы имеют прессованные и спеченные электроды, в порах которых находится активная масса, и фольговые электроды, у которых к поверхности металлической фольги припечен слой с активным веществом. Аккумуляторы помещаются в стальные никелированные сосуды.
Напряжение аккумулятора зависит от режима разряда. Номинальное напряжение равно 1,15 В. Данные аккумуляторов приведены в табл.. Номинальная емкость для НК, указанная в обозначении, соответствует разрядному току, приведенному в таблице.

Кривые разряда (У — 7) и заряда (в) никель-кадмиевого аккумулятора при 20 "С. Ток заряда численно равен 1/4 номинальной емкости. Режимы разряда 1 — 1-часовой; 2 — 2-часовой (2); 3 — 3-часовой; 4 — 4-часовой; 5 — 8-часовой; 6 — 10-часовой; 7 — 25-часовой
Соединяя указанные аккумуляторы, можно получить батареи с различными параметрами. Батареи помещаются в деревянные ящики, рамки или металлические каркасы. Батареи в металлических каркасах обозначаются буквой К. Кроме того, в обозначениях батарей буква Т указывает вывод на торцевую сторону, римская цифра — расположение аккумуляторов в рамках: I — в один ряд по длине, II — в два ряда по длине.
Емкость никель-кадмиевых аккумуляторов составляет не менее 0,6 номинальной емкости при —20 °С и не менее 0,2 номинальной емкости при —40 °С.
Срок хранения ламельных никель-кадмиевых аккумуляторов 5 лет, никель-железных аккумуляторов 3,5 года, наработка — 1000 циклов.
Первое число обозначает число последовательно соединенных аккумуляторов, последнее — емкость, А-ч.