Стабилизатор зарядно-разрядного тока для аккумуляторов Советский патент 1981 года по МПК H02J7/32 

1

Изобретение относится к устройствам автоматики и предназначено для стабилизации зарядно-разрядного тока или напряжения при формировании и контрольных испытаниях аккумуляторов.

Известно устройство стабилизации для автоматического регулирования тока на формировочных стеллажах в производстве аккумулятора, содержащее удлиненный броневой сердечник, шкотором размещены неподвижная и подвижная обмотки. Принцип стабилизации тока основан на компенсирующем действии реактивного сопротивления обмоток трансформатора, которое изменяет свою величину при перемещении одной из них по сердечнику 11.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является стабилизатор зарядноразрядного тока для аккумуляторов, содержащий датчик тока, источник тока с подвижным ползуном, соединенный через последовательно включенные выпрямитель и переключатель с задатчиком тока и аккумуляторами усилитель постоянного тока, шрясторный вьшрямитель, фильтры, источник опорного напряжения, азоимпульсную систему управления, регулирующей транзистор и дополнительный тиристорный выпрямитель 2.

Однако зтсазанные устройства недостаточно надежны.

Цель изобретения - повышение надеж1сости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что стабилизатор содержит пневмоцилиндр, связанный штоком с ползуном источника тока и преобра10зователь сопло-заслонка, сопла которого подключены к полостям пневмоцилиндра и через щ)0сселй - к каналу питания, а датчик тока соединен с задатчиком тока и выполнен в виде электромагнита, якорь которого связан с

15 регутшруемыми рычагами, являющимися заслонками преобразователя сопло-заслонка.

На чертеже представлена схема {федлагаемого устройства.

Устройство содержит источник тока - авто20трансформатор 1 с подаижным ползуном 2, нневмоцилшздр 3 и шток 4, механически связанный с ползуном 2, выпрямитель S,. амперметр б, переключатель 7 для переключения группы аккумуляторов 8 с заряда разряд. В качестве нагрузки в разрядную Ц( ь включен резистор 9. В точках С и D зарядио-раз( вдной цепи включен задатчик 10 тока, вып лненный, напри а. При рабочих мер, в виде регулируемого uiyi токах более 5 А целесообразне выполнять измеритель 14 тока в виде TOVOB о трансформа тора 11 с выпрямителем 12 и зистором 13 и включать его в цепь перемен }го тока в точ ках Е и F . К точкам А и В н мерителя тока уижи 15 злект включен датчик тока в виде ка ромакнита 16 Корпус электром нита 16 выполнен из магнитомягкой стали например типа армко-железо, и закреплен в ш скости качакия якоря 17 на плите 18. Яке ь 17 верхним подвеске 19 КО1ЩОМ установлен на пружинн и выпо1шен из немагнитного и егкого материсплава, ала, например из алюминиевого Массивный диск 20 из магни омягкой стали 17 соосно с закреплен в средней части якор катушкой 15 в зоне активного .ействия магни ного поля электромагнита 16. другой стороа 21 с регулины диска 20 установлена пруяо ровочным винтом 22. AMnnHTyj качания якоря 17 в нижней части ограниче винтами 23. Нижний конец якоря 17 разме ен между двумя заслонками 24, выполненны т в виде регулируемых рычагов и установле: ( в раздель iKa 24 прижата ных корпусах 25. Каждая заело и сопАу 28, пружиной 26 к двум опорам 2 тие полностью . перекрывая его выходное отве| (в свободном состоянии). Соп и заслонки образуют преобразователь сопле заслонка, на плите 18 Каждый корпус 25 закрепле винтами 29 с возможностью пе емещешш в плоскости качания якоря 17 П помощи винт трубопровода30. Каждое сопло 28 соединено ми 31 и 32 с соответствующим полостями пневмоцилиндра ,3, а трубопро «ами 33 и 34 ровод 37 - через дроссели 35 и 36 и труб с каналом питания. Проходное ;чение дроссели 38. лей 35 и 36 регулируется винт длагаёмый ста Собранный согласно схеме п 5Й отладке, билизатор подвергается следуюш отрансфориато При выключенном из сети а ре 1 включают трубопровод 37 источник елах 1,5-2 атм сжатого газа с давлением в пре 21 и отведен Винтами 23, при снятой пружи сорь 17 в его ных заслонках 24 закрепляют и 36 регулиотвесном состоянии. Дроссели руют вывертыванием винтов 38 на один-два ока 4 пневмооборота, добиваясь остановки j) положении цилиндра 3 в среднем (пример (при этом заслонки 24 отведен от якоря и )). Винтами 30 перекрываютсопла 28 полност; ов 25 до соустанавливают положение корп; с якорем 17 прикосновения рычагов заслонк гния газа из . IT добиваются одинакового исте сопел при открытых на 10-15% соплах. При этом чувствительность системы должна обеспечивать достаточную скорость перемещения штока 4 при малых перемещениях заслонки 24. Винты 23 устанавливают в крайних положениях амплитуды качания якоря 17. Винтом 22 увегаиивают действие пружины 21, компенсируя действие пружины 26, и устанавливают якорь 17 в левое крайнее положение. При этом положение штока 4 должно соответствовать максимально введенному движку 2 автотрансформатора 1 (максимальное напряжение в .сети выпрямителя 5). Движок задатчика 10 ставят в положение минимального тока, шток 4 пневмоцилиндра переводят также в положение минимального тока (например, путем ручного перевода якоря в крайнее правое положение) и включают автотрансформатор в сеть переменного тока. Изменяя сопротивление задатчика 10, по амперметру 6 устанавливают заданный ток в цепи аккумуляторов 8. У правильно отрегулированного стабилизатора при малейщем качании якоря 17 в ту или другую сторону щток 4 плавно и быстро перемещается с одинаковой скоростью в обе стороны, восстанавливая равновесие в системе и заданный ток. Равенство скорости перемещения щтока 4 и скорость его перемещения можно откорректировать регулировкой дросселей 35 и 36. Задатчик 10 или резистор 13 выполняет роль задатчика стабилизируемого тока, так как перемещают нулевую точку стабилизации системы и могут быть сменными узлами на универсальном оборудовании. Датчик и преобразователь, собранные на плите 18 в едином корпусе, выпр тняют роль прибора сравнения для измерений компенсационным методом и поэтому являются универсальным прибором для формировочных стеллажей с любыми параметрами. Отладка его может производиться на специальном стенде при изготовлении, а использоваться он может как комплектующее изделие в запломбированном виде. Пневмоцилиндр 3 с щ)осселями 35 и 36 целесообразнее вьшолнять в комплекте с выпрямителями на несколько диапазонов стабилизируемых токов, например для токов от О до 5 А, от О до 10 А, от 5 до 50 А и т.д. Таким образом, из названных нор -мализированных узлов может быть скомпанован универсальный формировочный Стеллаж с цшроким диапазоном стабилизируемых токов. Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом. В стабильном состоянии ток в катзшпсе 15 . электромагнита 16 соответствует номинальному значению для данного электропневматического датчика (в пределах 20-30 мА). При этом якорь 17 находится в среднем положении, соп5ла 28 открыты заслонками 24 на небольшую величину (10-15%), обеспечивая равномерное истечение газа из обеих полостей пневмоцилинд ра 3 и равновесное состояние штока 4. При малейшем изменении тока в зарядно-разрядной цепи аккумуляторов 8 или за счет изменения их внутреннего сопротивления, или изменения напряжения в питающей электросети изменяется ток в катушке 15, магнитное поле электромагнита 16 изменяется пропорционально изменениям тока, якорь 17 перемешается в ту или другую сторону, изменяя открытое сечение сопел 28. При этом если, например, ток в цепи уменьшается, якорь 17 смешается влево истечение газа из левого сопла 28 увеличивается, а из правого сопла 28 уменьшается, то дав ление в левой полости пневмоцилиндра увеличивается, а, в правой - уменьшается, что застав ляет шток 4-перемешаться вправо и увеличивать ток в зарядно-разрядной цепи до восстановления нарушенного равновесия. При резких изменениях тока, например, при выключении из разрядной цепи одного из аккумуляторов, якорь 17 резко перескакивает в крайнее правое положение, левое сопло 28 закрывается заслонкой 24 полностью, а правое сопло 28 полностью открьгеается. При этом шток 4 резко движется влево, уменьшая ток в цепи аккумуляторов. При подходе к средне му положению якоря 17 происходит уменьшение скорости (торможение) перемещения штока 4 (за счет изменения скорости истечения газа из соцел) и плавное восстановление равновесного состояния. Чувствительность и быстродействие системы можно регулировать в широких пределах при .помощи дросселей 35 и 36

Изменение давления сжатого газа в сети не оказьшает влияния на параметры стабштзатора, так как газ подается одновременно в обе полости пневмоцилиндра и воздействует на шток 4 навстречу друг другу.

Важно чтобы дадление газа было достаточно для перемещения штока (в пределах 1-2 атм).

Отрегулированный таким образом стабидизатор обеспечивает поддержание заданного тока с точностью ± 1-1,5% во всем даапазоне регулировочных возможностей автотрансформатора.

При питании формировокгаьЬс стеллажей от общего вьшрямителя с использованием регулисопла которого подключены к полостям пнев моцилиндра и через щюссели - к каналу пихания, а датчик тока соеданен с задатчиком тока и вьшолнен в виде электромагнита, якорь которого связан с регулируемымирычагами, являющимися заслонками преобразователя соплозаслонка.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1.Авторское свидетельство СССР М 164354, кл. Н 02 J 7/30, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР P 372604, кл. Н 02 J 7/10, 1971 (прототип). ровочных реостатов схема вьтояняется и работает аналогично. При этом движок реостата механически связывают со йггоком пневмоцилнндПредлагаемйе устройство за счет широкого диапазона регулируемых токов позволяет разработать узкий ряд унифицированных стеллажей, обеспечивающих. формировку большого количества типоразмеров аккумуляторов в мелкосерийном производстве, что дает значительную зкономию производственных площадей. Использование изобретения в массовом производстве дает значительный технико-экономический эффект в виде снижения трудоемкости обслуживания стеллажей, экономии электроэнергии, снижения капитальных затрат за счет повышения надежности и простоты конструкции узлов устройства и использова1гая сжатого газа для регулирования с ми1шмальным расходом его через сопла. Формула изобретения Стабилизатор зарядно-разрядного тока для аккумуляторов, содержащий датчик тока, источник тока с подвижным ползуном, соединенный через последовательно включенные выпрямитель и переключатель с задатчиком тока и аккумуляторами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения стабилизатора, он содержит пневмоцилиндр, связанный штоком с ползуном источника тока и преобразователь сопло-заслонка. 35 J-38 J3 3fu383v -AJr-L L. 1HK-HHHIvj lw1(7) ,.J -Sz9 .- 28