Dobrý den všem,
Již jsem zveřejnil návod pro jednu z mých nabíječek Cascade 2 – (zde jsou pokyny pro Cascade 2). Abychom dokončili otázku schématy a pokyny pro vaše nabíječky baterií, zbývá pouze zveřejnit pokyny a schéma pro VSA, která byla v té době velmi populární
.
Tak pojďme
POKYNY PRO ZAŘÍZENÍ USMĚRŇOVACÍCH VSA
Usměrňovací zařízení typu BCA (dále jen usměrňovače) jsou určeny pro nabíjení baterií, jakož i pro použití jako zdroje stejnosměrného (usměrněného) proudu.
Provozní podmínky pro usměrňovací zařízení typu „VSA“:
— teplota okolního vzduchu od minus 40 °C do 40 °C;
— relativní vlhkost okolního vzduchu do 80 % při teplotě 20 °C.
Usměrňovače typu „VSA“ umožňují provoz:
— při vibračních podmínkách ve frekvenčním rozsahu od 1 do 80 Hz se zrychlením do 5 g;
— po vystavení vícenásobným nárazům se zrychlením do 15 g a trváním pulsu 2÷15 ms.
Limitní provozní podmínky pro usměrňovací zařízení typu „VSA“:
— teplota okolního vzduchu od minus 50 °C do + 45 °C;
— relativní vlhkost okolního vzduchu do 98 % při teplotě 25 °C.
Technické údaje usměrňovačů typu „VSA“
Výstupní elektrické parametry usměrňovačů při provozu na aktivní zátěž jsou uvedeny v tabulce 2.8.
Obrázek 2.41. Schéma usměrňovače VSA-5K (s úpravou výstupního napětí a jedním přepínačem režimu SA1):
F1, F2 – pojistky; HL1 – žárovka: PA1 – ampérmetr; PV1 – voltmetr; Rsh1 – zkrat; SA1 – přepínač provozních režimů; T1 – transformátor; VD1÷VD4 – polovodičové diody; X1, X2 – podložky; X3 – panel; VZ1 – omezovač; AB – dobíjecí baterie; Rн – reostat;
H1, 01, K1 – místa připojení primárních vinutí;
H2. 02, K2 – připojovací body sekundárních vinutí.
Obrázek 2.42. Schéma usměrňovače VSA-111K (s nastavením výstupního napětí a dvěma přepínači režimu SA1, SA2):
F1, F2 – pojistky; HL1 – žárovka: PA1 – ampérmetr; PV1 – voltmetr; Rsh1 – zkrat; SA1, SA2 — přepínače provozních režimů; T1 – transformátor; VD1÷VD4 – polovodičové diody; X1, X2 – podložky; X3 – panel; VZ1 – omezovač; AB – dobíjecí baterie; Rh-reostat;
H1, 01, K1 – místa připojení primárních vinutí;
H2, 02, K2 – připojovací body sekundárních vinutí.
Externě se usměrňovače liší pouze přítomností nebo nepřítomností knoflíku pro nastavení výstupního napětí na předním panelu a přítomností jednoho nebo dvou knoflíků pro přepínání provozních režimů (viz obrázky 2.40 a 2.43).
Nejpoužívanějšími usměrňovači jsou VSA-5 a VSA-111, jsou přijatelnější pro podmínky opraváren.
Tyto usměrňovače jsou určeny pro napájení z jednofázové sítě střídavého proudu o napětí 220 V, frekvenci 50 a 60 Hz.
Usměrňovací zařízení VSA-5K umožňuje současné nabíjení čtyř baterií typu 6ST-90 (nebo 6ST-75) nebo dvou typů 6 ST-190 (nebo 6ST-182).
Před nabíjením se vyjmou zástrčky baterií a baterie se vyberou do skupiny a vzájemně se spojí vodiči.
V tomto případě se musíte řídit následujícím:
— v rámci každé skupiny jsou baterie zapojeny do série a skupiny navzájem paralelně;
— baterie jsou vybírány do skupin, které mají stejnou kapacitu s přibližně stejným stupněm vybití;
— počet baterií zapojených do série musí být takový, aby každá baterie baterie (skupiny) měla napětí alespoň 2,7 V, tj.
kde n je počet baterií zapojených do série, U je usměrněné napětí nabíječky.
Počet skupin baterií připojených pro současné nabíjení závisí na výkonu stejnosměrného zdroje nabíječky. Zahrnují takový počet skupin, aby celkový nabíjecí proud v obvodu všech skupin obsažených baterií nepřesáhl jmenovitý proud nabíječky.
Po vytvoření skupiny jsou baterie připojeny k nabíječce pro nabíjení (obrázek 2.41 a 2.42).
Během nabíjení se pravidelně kontroluje napětí baterie, hustota a teplota elektrolytu. Pokud teplota elektrolytu dosáhne + 45 °C, sníží se nabíjecí proud na polovinu nebo se nabíjení přeruší na dobu nezbytnou ke snížení teploty elektrolytu na + 30 °C.
Baterie se nabíjejí, dokud ve všech bateriích nedojde k vydatnému vývinu plynu. Pokud hustota elektrolytu a napětí zůstanou konstantní po dobu 2 hodin v řadě, znamená to konec nabíjení.
Pokud se hustota elektrolytu na konci nabíjení liší od hodnot uvedených v tabulce 2.9 nebo se liší u jednotlivých baterií o více než 0,01 g/cm3, je nutné během pokračování upravit hustotu elektrolytu. nabíjení přidáním destilované vody v případech, kdy je hustota vyšší, nebo přidáním elektrolytu o hustotě 1,40 g/cm3, pokud je nižší.
Zařízení usměrňovače typu BCA
Nosnou konstrukcí usměrňovače je šasi, na kterém je namontován nastavitelný transformátor T1, křemíkové diody VD1÷VD4, pojistka F1 ve střídavém obvodu a F2 v stejnosměrném obvodu, svorky pro připojení střídavého proudu a připojení zátěže a spínač SA1 .
Pro přístup k připojovacím svorkám a pojistkám jsou v krytu uzamykatelné poklopy.
Na šasi je připevněn přední panel, na kterém je ve stejnosměrném obvodu umístěn ampérmetr PA1 a voltmetr PV1 a kontrolka HL1 signalizující zapnutý stav usměrňovače.
Elektrická instalace usměrňovače je provedena ohebným drátem.
Šasi usměrňovače má šroub pro připojení zemnícího vodiče.
Princip činnosti usměrňovačů typu VSA
Síťové napětí přes spínač SA1 a pojistku F1 je přivedeno na primární vinutí snižovacího transformátoru T1.
Proměnné regulované napětí ze sekundárního vinutí přes kontaktní kartáčky regulátoru napětí je přiváděno na křemíkové diody VD1÷VD4.
Usměrněné napětí je přivedeno na výstupní svorky „+“ a „-“ přes spínač SA1 a pojistku F2.
Usměrňovače zajišťují plynulou regulaci usměrněného napětí ve dvou stupních: stupeň „I“ od O do 50 % a stupeň „II“ od 50 % do jmenovité hodnoty usměrněného napětí, přičemž překrytí mezi stupni je minimálně 0,5 voltu.
Přechod z jednoho stupně do druhého se provádí přepínačem SA1 a regulace napětí v každém stupni se provádí otáčením knoflíku regulátoru napětí.
Pro ochranu křemíkových diod před přepětím vznikajícím při spínání je součástí obvodu omezovač VZ1.
Pokyny pro umístění a instalaci usměrňovacích zařízení typu VSA
Pro provoz musí být usměrňovače umístěny v suchých, vytápěných a osvětlených místnostech.
V místnosti, kde jsou usměrňovače umístěny, nejsou povoleny kyselé, alkalické a jiné agresivní páry.
Usměrňovače by neměly být umístěny v blízkosti předmětů, které vyzařují teplo (topná zařízení, velmi horké stroje atd.).
Usměrňovač instalovaný pro provoz musí mít volný přístup vzduchu.
V místnosti, ve které usměrňovače pracují, musí být možné uzemnit usměrňovače a napájecí kabely.
Bezpečnostní instrukce
Je zakázáno odstraňovat kryt, otevírat poklopy nebo provádět jakékoli opravy, pokud je usměrňovač připojen k síti.
Před uvedením do provozu musí být usměrňovač uzemněn.
Příprava usměrňovacích zařízení typu VSA do provozu.
Po delší době přepravy nebo uskladnění usměrňovačů ve skladu je nutné usměrňovače důkladně vysušit a poté je zapnout na zátěž.
Před uvedením do provozu je nutné provést vnější kontrolu usměrňovače a zajistit jeho provozuschopnost zkouškou pod napětím.
Proveďte kontrolu v následujícím pořadí:
— seznamte se s umístěním ovládacích a poplašných prvků;
— nastavte hlavní vypínač do polohy OFF;
— otevřete boční poklopy a připojte vodiče ze sítě AC a zátěže k odpovídajícím svorkám usměrňovače;
— nastavte přepínač na 1. stupeň a otáčením knoflíku regulátoru napětí nastavte maximální napětí a proud na prvním stupni. Poté, aniž byste vraceli regulátor napětí do původní polohy, nastavte přepínač na 2. stupeň a otáčením knoflíku regulátoru sledujte hodnoty voltmetru.
V tomto případě nesmí být usměrněné napětí při jmenovitém proudu menší než hodnoty uvedené v tabulce. 2.8.
Provozní řád usměrňovacích zařízení typu VSA
Baterie musí být připravena k nabíjení v souladu s návodem k použití a péči o baterie. Před zapnutím baterie pro nabíjení zkontrolujte její polaritu.
Nabíjejte baterie v následujícím pořadí:
— poté, co se přesvědčíte, že je usměrňovač odpojen od sítě, připojte baterii, přičemž přísně dodržujte polaritu svorek baterie a usměrňovače (plus na plus a mínus na mínus);
— pomocí voltmetru zkontrolujte, zda je nabíjená baterie správně připojena a zda je v dobrém stavu;
— otočte knoflík regulátoru na minimální napětí;
— zapněte usměrňovač a nabijte jej podle návodu k obsluze baterie;
— po dokončení nabíjení odpojte usměrňovač od sítě a zátěže.
Ujistěte se, že během nabíjení nepřekročí nabíjecí proud 12 ampér pro usměrňovač VSA-5K a 8 ampér pro usměrňovač VSA-111K.
Pokud jsou usměrňovače provozovány při teplotách okolí nad 35°C, je nutné snížit zatížení usměrňovače o 20%.
Nepřivádějte do usměrňovače vyšší střídavé napětí, než je jmenovité napětí. Je dovoleno zvýšit síťové napětí maximálně o 10 % z důvodu možného kolísání síťového napětí, ale zároveň musí být snížena jmenovitá zátěž minimálně o 10 %.
Slabé jiskření je povoleno pod kontaktními kartáči nastavitelného transformátoru. Pokud se jiskření zvýší, je třeba usměrňovač odpojit od sítě, sejmout plášť a očistit kontaktní plochu sekundárního vinutí transformátoru od nahromaděného prachu, poté skříň uzavřít a zapnout usměrňovač.
Udržování kartáčů ve stejné poloze při jmenovité zátěži je přípustné po dobu ne delší než 3 hodiny.
Rozsah a četnost kontrolních a preventivních prací
Pravidelně, alespoň jednou měsíčně, je nutné usměrňovače profouknout vzduchem, aby se odstranil prach z vyčištěného (otevřeného) povrchu sekundárního vinutí transformátoru a křemíkových diod. Hromadění prachu na holých drahách sekundárního vinutí může vést k jiskření kartáčů pohybujících se podél něj a selhání usměrňovače.
Jednou za 6 měsíců zkontrolujte stav šroubových spojů a matic.
Při formování nových baterií a nabíjení alkalických baterií je nutné zařadit do DC obvodu nastavitelný odpor (reostat) pro snížení nabíjecího proudu.
Při dlouhodobém provozu usměrňovačů při relativní vlhkosti vzduchu do 98% se mohou na povrchu usměrňovače objevit stopy koroze; v tomto případě je nutné natřít upevňovací prvky na vnější straně a rukojeť usměrňovače technickou vazelínou nebo jiným antikorozním mazivem.
Typické poruchy a způsoby jejich odstranění
Před zahájením oprav odpojte napájení a zátěž!
Při instalaci nových diod, které nahrazují vadné diody, nevyvíjejte síly přesahující 1 kg na izolovanou svorku diody. Matice neutahujte silou přesahující 15 kg/cm.
Připájejte diodu tavidlem bez obsahu kyseliny, vyhněte se kontaktu roztavené pájky s tělem diody. Nedotýkejte se těla diody zahřátou páječkou!
Při pájení montážního drátu ke svorce diody (mínus) by teplota pájení neměla překročit 250 °C a doba pájení by neměla přesáhnout 3 sekundy.
Přeprava a skladování usměrňovačů typu VSA
Místnost, ve které jsou usměrňovače skladovány, musí být suchá, s okolní teplotou ne nižší než 10 °C a ne vyšší než 40 °C, s relativní vlhkostí nejvýše 80 %. Přítomnost kyselých a jiných agresivních nečistot ve vzduchu je nepřijatelná.
Po obdržení usměrňovačů je nutné je vysušit připojením k jmenovité aktivní zátěži po dobu nejméně 2 hodin nebo umístit k sušení do místnosti s teplotou 35 °C. Po vysušení je třeba obnovit konzervaci a usměrňovače uložit na suché místo.
Myslím, že se tato informace bude někomu hodit, tím spíše, že nabíječka je celkem běžná.
V tomto ohledu mi dovolte odejít.
S pozdravem
MavickMV
Samotná myšlenka použití usměrňovače k nabíjení autobaterií není nová. Ale ne každý je připraven na takové experimenty. Důvod je více než banální. Spíše než stavět nějakou konstrukci z improvizovaných prostředků je snazší pořídit si hotovou certifikovanou nabíječku.
Mnoho lidí zajímá, zda je vůbec možné použít usměrňovač pro nabíjení autobaterie. Samozřejmě můžete. To lze provést jak u standardních baterií 12 V, tak u 24 V. Ale protože 12voltové startovací baterie jsou nejžádanější a nejoblíbenější, bude na ně kladen hlavní důraz.
Usměrňovací obvod
Ve skutečnosti nemá absolutně žádný smysl používat složité usměrňovače pro autobaterii. K nabíjení takových 12voltových baterií stačí vzít usměrňovač, který poskytne správné parametry napětí a v případě potřeby i nabíjecí proud. To znamená, že v tomto případě by začátečníci neměli sestavovat vícesložkovou elektroniku nebo automatizaci. Je to složité a v podstatě zbytečné. V důsledku toho by obvod pro usměrňovač používaný k nabíjení baterie měl být co nejjednodušší.
Vezměme si například usměrňovač, který je ideální pro autobaterii a její nabíjení, sestávající z:
- transformátor;
- přepínač;
- diodový můstek;
- LED diody;
- ampérmetr;
- relé;
- tlačítka.
To je vše, k sestavení usměrňovače pro efektivní nabíjení autobaterie vlastníma rukama není potřeba nic víc.
Zde se můžete donekonečna dohadovat, který usměrňovač bude pro autobaterii lepší. Faktem ale je, že začátečníci potřebují vytvořit jednoduché, ale účinné a bezpečné systémy. Vyhnete se tak nechtěným problémům. A profesionálové v tomto oboru doporučení vůbec nepotřebují. Oni sami všechno dokonale vědí.
Jak funguje a funguje paměť
Princip činnosti nabíječe, který je založen na usměrňovači daného vzorku, je poměrně jednoduchý. Ve skutečnosti jde o sledovaný cíl. Je potřeba jej připojit k baterii a uvést do provozu.
Začínající designér bude muset udělat následující:
- stiskněte tlačítko start pro napájení transformátoru;
- tím se aktivuje relé Pk;
- relé připojí kontakty, které jsou připojeny paralelně ke spouštěcímu tlačítku;
- obvod bude pevný a bude vést proud, dokud bude na cívce napětí;
- relé funguje jako ochrana proti náhodnému zkratu a přetížení usměrňovače;
- v případě zkratu nebo vysokého proudu napětí klesne a relé se okamžitě rozepne;
- tím se vypne napájení transformátoru a zabrání se poškození usměrňovače;
- v provedení je i napěťový spínač s LED diodami;
- tento prvek udává aktuální výstupní napětí;
- je potenciálně možné zapojit dvě vinutí paralelně, aby byl výstupní proud větší;
- pro získání dalších parametrů napětí můžete do obvodu připájet další LED a relé;
- Chcete-li vyrobit přední panel, stačí jej vytisknout na tiskárně pomocí lepícího papíru.
Doporučuje se také přidat pojistku do obvodu na výstupu usměrňovače. To vytvoří další úroveň ochrany baterie, pokud dojde k poruše mostu. Síťová pojistka také nebude překážet vinutí. V případě takového obvodu bude mít usměrňovač parametry výstupního napětí 14 a 28 V a proud pro nabíjení baterie bude asi 3,5 A.
Mnoho lidí se obává skutečnosti, že zde není žádný současný regulátor. V zásadě zde není zvláštní potřeba tohoto prvku. Pro stávající efektivitu se jedná o komponent navíc. Maximální proud 3,5 A stačí pro snadné nabíjení akumulátorů s kapacitou 35 Ah a vyšší.
Přetížení přitom rozhodně nehrozí. Funkce, pokud je jmenovitá kapacita servisované baterie 40-45 Ah nebo více. Koneckonců zde budou parametry napětí malé a při zvýšení napětí dojde k poklesu proudu.
Samozřejmě, než nabijete baterii takovým domácím usměrňovačem, nezapomeňte na potřebu správného připojení, dodržování polarity a také na potřebu neustálého sledování procesu. Konstrukce však nepočítá s automatickým spínačem.
V ideálním případě nabíječky pracují s nabíjecím proudem, který lze upravit v závislosti na kapacitě baterie a nastavit hodnotu na 10 % jmenovitého parametru. A nabíjecí napětí by nemělo překročit 13,8 V v normálním nabíjecím režimu nebo více než 15 V během procesu zrychleného obnovení kapacity.
Musí být také zajištěn jistič a ochranné prvky proti zkratu a přetížení. To vše jsou ale nabíječky úplně jiné, vysoké úrovně. A ti, kteří v této oblasti málo rozumí, by se neměli zapojovat do montáže takových systémů. Vystačíte si s běžným usměrňovačem a nejjednodušším obvodem uvedeným výše.
Když je transformátor napájen napětím 20 V, nabíjecí proud bude vyšší než 10 A. A pokud bude 10 V, pak s největší pravděpodobností nebude proudit vůbec žádný.
V případě dobíjení baterie je ve většině případů 5 A více než dostačující. Pamatujte ještě na jednu důležitou věc. Čím větší je nabíjecí proud z nabíječky, tím rychleji baterie nakonec selže a bude vyžadovat výměnu.
Ochrana paměti
Nejjednodušší ochranný systém lze sestavit pomocí několika radioprvků. A to:
- relé, jehož kontaktní proud je vyšší než nabíjecí proud (asi 16 A);
- DC cívka 5-9 A;
- 1 A dioda;
- odpor je 5krát vyšší než odpor cívky relé;
- typ kondenzátoru 220 uF 25V.
Schéma je jednoduché. Je v tom ale jistá nevýhoda. Pokud odpojíte baterii, relé bude stále fungovat. Dokud úplně nevypnete elektřinu.
Zde můžete použít 2 řešení:
- nainstalujte přídavný diodový usměrňovač ve směru opačném k zenerově diodě do obvodu cívky použitého relé;
- použijte usměrňovací diodu v opačném směru, vyměňte zenerovu diodu a také vložte zpět LED plus rezistor, použijte to jako znak pro obrácené připojení baterie.
Jako diody se doporučuje použít komponenty podobné těm, které se používají v počítačových zdrojích (Schottkyho dioda). Výhodou takových zařízení je, že budou generovat výrazně méně tepla ve srovnání s běžnými diodami.
Pro další snížení výkonových ztrát použitého usměrňovače můžete použít transformátor, který má symetrické, tedy dvojité sekundární vinutí.
V uvedeném příkladu byl použit 50W transformátor. Toto není nejproduktivnější prvek. Svou práci ale dokáže dělat efektivně a dlouhodobě.
Vyplatí se takové nabíječky montovat sami? Co si myslíte o nabíječce baterií z usměrňovače? Co je lepší: vyrobit si zařízení nebo koupit certifikovanou nabíječku?
