La pornire generatorul de tracțiune diesel sau de pornire funcționează în modul de motor, alimentat cu energie electrică de la baterie montat pe locomotiva. În plus, bateria asigură alimentarea circuitelor de control de curent de lămpi electrice, motoare auxiliare, atunci când nu este de lucru locomotive și, prin urmare, nu funcționează și generatorul auxiliar.
Astfel, bateria după a doua sursă de alimentare de pe locomotivă diesel. Atunci când locomotiva diesel de parcare poate să nu funcționeze în scopul economiei de combustibil și pentru a reduce uzura.
baterie electrică este un dispozitiv care transformă energia electrică în energie chimică, care, dacă este necesar, poate fi transformată din nou în energie electrică. Procesul de conversie a energiei electrice în baterie se numește o încărcare chimică a bateriei. Procesul invers de conversie a energiei chimice în descărcare electrică se numește baterie. Când încărcarea cu energie electrică este furnizată bateria de la o sursă de alimentare externă de curent continuu; în timpul descărcării energia chimică a bateriei stocată este transformată în energie electrică, și apare circuitul extern conectat la curentul bateriei. De aceea, bateriile se referă la surse chimice de curent electric.
Cel mai simplu acumulator electric constă dintr-o placă, coborâtă în electrolit situat în vas.
Distinge plăci pozitive și negative baterie. plăcile pozitive sunt unite la o taxă la borna pozitivă a sursei de alimentare, negativ -, borna negativă. La trecerea unui curent prin plăcile electrolitice și apar procese chimice, în urma căreia se schimbă compoziția chimică și plăcile de electrolit. Dacă după aceste borne de scurtcircuit al bateriei la un circuit extern, plăcile electrolitice și începe procese chimice inversă. Compozițiile chimice și plăcile de electrolit sunt returnate la starea inițială, dar curentul electric curge în circuit. taxa și procesul de descărcare a bateriei poate fi repetat de mai multe ori.
Baterie ca sursă de energie electrică este caracterizată prin următoarele caracteristici principale: e. d. s, capacitate, rezistență maximă la curent și intern. Forța electromotoare a bateriei depinde de tipul de încărcare, densitatea electrolitului, curentul de descărcare (sarcina) și tipurile obișnuite de baterii este la 1.4-2.2 V. Dimensiunea bateriei numită mărime electrică, exprimată în amperi-ora (A -h), care poate da o baterie complet încărcată într-o descărcare la tensiunea minimă la bornele sale. Capacitatea este definită ca produsul a curentului în Amperi pe timpul descărcării în ore de acest curent. De exemplu, în cazul în care bateria la un curent de evacuare de 10 A pot fi operate 10 ore, iar capacitatea este de 10 A x 10 100 h = Ah. Capacitatea bateriei depinde de dimensiunea plăcilor, lungimea timpului de descărcare, curentul de evacuare, temperatura și alți factori.
plumb (acid) și nichel-fier sau kadmievonikelevye (alcaline) - două tipuri de baterii sunt utilizate în locomotive electrice. Numele bateriilor obținute de materialul din care a făcut plăcile lor și electrolit utilizat.
Plăci de baterii plumb turnat plumb. Cantitatea de energie care poate fi acumulat în baterie, proporțional cu plăcile sale de suprafață spălate de electrolit. Pentru a mări acest acumulator de suprafață are mai multe plăci pozitive și negative. Toate plăcile pozitive și negative sunt combinate în două jumătăți de bloc separat. Plăcile sunt fabricate sub formă de matrici de celule. Celulele umplut masa activă poroasă. Cu aceasta crește și mai mult suprafața de contact cu plăcile de electrolit.
Atunci când ansamblul de baterii, după fiecare placă negativă este introdusă pozitiv. De-a lungul marginilor de pe ambele părți sunt plăci negative, sub formă de plăci pozitive au tendința de a deforma. Prin urmare, plăcile negativ al bateriei de plumb este întotdeauna unul mai mult decât pozitiv. Pentru a evita atingerea plăcilor în timpul asamblării bateriei separate unele de altele prin distanțieri, separatoare. Separatoarele trebuie să asigure accesul liber al electrolitului la plăcile (datorită porozității) au o rezistență chimică ridicată și rezistență mecanică ridicată.
Pentru fabricare se folosesc separatoare de policlorura de vinil, steklovoylok și colab.
Unitatea Montate plăcilor pozitive și negative bateriei imersate într-un vas, numit un rezervor sau un borcan. Aceste nave sunt realizate din materiale rezistente la acide, de multe ori din cauciuc sau material plastic rigid speciale. Pentru a evita stropirea electrolitului bateriei bancare în partea de sus acoperit cu un capac. Capacul are găuri prin care bateria este descărcată la contactul-terminale în afara ace.
Electrolitul folosit în acumulatorii cu plumb de soluție de acid sulfuric pur (formula H2SO4 chimică) în apă distilată. Densitatea electrolitului de obicei în intervalul de 1,2 1,4 g / cm3.
Complet asamblat și umplut cu electrolit baterie conectat pentru încărcarea sursei de energie electrică. In timpul primei taxa specială o baterie nouă, care se numește acumulator de formare, ca urmare a proceselor electrice masa activă a plăcilor pozitive de peroxid de plumb este convertit în RO2, t. E. Compusul plumb cu continut bogat de oxigen saturate ultima. Masa activă a plăcilor negative, trece în plumb pur poros Pb, numit burete. In plus, a alocat H2SO4 acid sulfuric, cu toate acestea electrolitice crește densitatea în aceste procese.
Când se dorește să se utilizeze energia stocată în baterie, este inclus în circuitul electric respectiv. Bateria dă energie produsă prin procese chimice care conduc la masa activă a plăcilor pozitive și negative este transformată în plumb PbSO4 sulfat, de asemenea, menționată ca sulfatul de plumb. În aceste reacții, apa este eliberată, diluarea electrolitului, astfel încât densitatea sa scade.
Tensiunea la bornele bateriei la începutul descărcării este 2,1-2 B. Pentru a măsura tensiunea bateriei sub sarcină este necesar, cu un furci speciale de încărcare la un voltmetru. Numai în acest caz, vom defini valoarea reală a acesteia. Deoarece deversarea se reduce treptat până la 1,8-1,7 V. Continuarea descărcării bateriei trebuie întreruptă, deși va fi folosit doar aproximativ o treime din masa activă a plăcilor. Deeper deversărilor bateriei pe aceasta reverberații dăunătoare datorită plăcilor de sulfatare. Formarea sulfatului de plumb pe suprafață, în porii masei active a plăcilor pozitive și negative baterie când descărcare este un proces chimic natural care are ca rezultat producția de energie electrică. În perioada inițială a descărcării bateriei se formează cristale fine de sulfat de plumb. Aceste cristale nu bloca porii masei active a plăcilor. Pe de încărcare a bateriei ulterioare acestea sunt complet transformate în dioxid de plumb pe plăcile pozitive și un burete de plumb al plăcilor negative. În cazul bateriilor adânci cu descărcare, precum subîncărcarea sistematic, contaminarea electrolit, stocate într-o stare neîncărcată, și din cauza unor alte motive, sulfatul de plumb este recristalizat și devine structura mazarat. placa sulfatarea - sunt acoperite de strat alb de sulfat de plumb grosier, care are o conductivitate electrică slabă. Cristalele mari de sulfat de plumb înfunde porii masei active a plăcilor. Ca urmare, electrolitul se oprește accesul la straturile interioare ale masei active a plăcilor, crește rezistența internă a bateriei scade capacitatea. Educația sulfat macrocristaline, care ocupă un volum mare, de asemenea, duce la umflarea, flambaj și pierderea masei active a plăcilor. La încărcarea acumulatorului grosier sulfat convertit lent și incomplet în masa activă a plăcilor originale. Prin urmare, un baterii de încărcare în timp util. După pornirea tensiunii de încărcare la bornele bateriei se ridică rapid de la 1.7 - 1,8 și 2,2 V 2,1 și apoi încet la 2,3 V. Creșterea tensiunii de capăt de încărcare are loc până la 2,6 - 2, 8 și începe „fierbere“ al bateriei, adică. e. degajare puternică de gaz (hidrogen și oxigen) datorită descompunerii electrocutării apei. Creșterea bruscă a tensiunilor și „fierbere“ bateria indică finalizarea de încărcare. După deconectarea bateriei de la sursa de energie electrică din tensiunea scade aproape imediat la aproximativ 2,1 V.
Cantitatea de energie electrică, care dă un lanț al bateriei în timpul descărcării este întotdeauna mai mică decât cea obținută atunci când taxa pentru că o parte din energie este pierdută pentru încălzirea din partea electrolitului și procesele chimice. Raportul dintre cantitatea de energie electrică în amperi-ore, dă la nivelul scăzut al bateriei (capacitate), la care rezultă în timpul încărcării cantității de energie electrică numită capacitate coeficient de recuperare a bateriei. Pentru baterii NiCd, această valoare ajunge la 90-95%.
Factorul de recuperare a acumulatorului de energie, de ex., E. Factorul de eficiență este raportul dintre cantitatea de energie în wați-oră, dă în timpul descărcării, la cantitatea de energie consumată în timpul de încărcare a bateriei. Eficiență. acid baterii este de 70-80%.
O baterie alcalină include un recipient din oțel nichelat, blochează plăcile pozitive și negative și un electrolit. Deoarece electrolitul pentru aceste baterii uzate soluție alcalină - KOH hidroxid de potasiu în apă distilată.
plăcile de baterii sunt realizate sub forma unui pachet de oțel subțire nichelat și umplut cu masă activă. pereții pachet au o multitudine de deschideri (perforate) pentru un contact mai bun cu masa activă a electrolitului. Ca și în bateriile acide, plăcile negative, interpus între pozitive și separate unele de altele prin separatoare. În funcție de compoziția masei active a plăcilor negative, bateriile alcaline sunt împărțite în două tipuri: nichel-fier și nichel-cadmiu.
In stare neîncărcată masa activă a plăcilor pozitive constă din oxid hidrat Ni Ni (OH) 2 cu un adaos de grafit fin și masa activă a plăcilor negative a unui hidrat de oxid de fier Fe (OH) 2 la baterii nichel-fier sau un Cd hidrat cadmiu azot (OH) 2 dopat cu oxid de fier hidratat în baterie kadmievonikelevom. În procesul de încărcare, oxidarea masei active a plăcilor pozitive, hidratul, oxidul de nichel hidratat devine oxid de nichel Ni (OH) 3. Masa activă a plăcilor negative, este redus la o pulbere (burete) de fier Fe sau amestecuri de cadmiu Cd și fier în stare spongioasă.
Când bateria se descarcă o tranziție are loc la compoziția inițială a plăcilor: masa activă a plăcilor pozitive este convertită în nichel hidroxid NI (OH) 2, iar masa activă a plăcii negativ este oxidat respectiv în Fe (OH) hidrat, feros 2 sau hidrații cadmiu azotos Cd (OH) 2 și fier Fe (OH) 2.
Pentru a utiliza pe deplin negativ bateria plăcile alcaline plăci pozitive trebuie să cuprindă două ori masa activă. Prin urmare, pachetele cu masa activă a plăcilor pozitive sunt realizate mai groase decât plăcile negative și pozitive în acumulatorul este setat la una.
Când încărcarea mai întâi tensiunea bateriei crește rapid până la 1,6 V, iar apoi crește la 1,85 V 1.8 la capătul de încărcare. O baterie complet încărcată este deconectat de la sursa de curent este e. d. s, egală cu aproximativ 1,45, t. e. mult mai mică decât cea a bateriei de acid. Datorită rezistenței interne mai mare a tensiunii bateriei alcaline la deversarea acesteia, este 1,3-1,1 V. La o tensiune a bateriei 1 trebuie să întrerupă în -1,1 descărcare.
Bateriile alcaline au mai multe avantaje față de acid: de înaltă rezistență mecanică, o sensibilitate mai mică curenți de descărcare semnificativă, o viață mai lungă și întreținere mai ușoară. Dezavantaje ale bateriilor alcaline sunt coeficienți reduse capacitate de recuperare (70 - 71%) și puterea (55-60%), tensiunea de celule mici (1,2 V, în medie, 2 baterie în loc de acid) și creșterea dimensiuni de gabarit și greutate. Mai mult, la temperaturi exterioare scăzute, dacă nu izola bateriile alcaline, capacitatea lor este redus drastic.
Prin urmare, Forța electromotoare a unui acid baterie sau alcalină și este puterea destul de mic pentru a le da. Astfel că bateriile de propulsie sunt instalate locomotive, format din mai multe baterii conectate într-un model specific.