Электроника и электрооборудование

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Казанский (Приволжский) Федеральный Университет» в г. Набережные Челны

Кафедра «ЭиЭ»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Электроника и электрооборудование»

Выполнил: студент гр.4323 с

Габдуллин Р.З.

Проверил: доцент

Шакиров Ю.И.

г. Набережные Челны 2013



Содержание

Практическая работа №1. Расчет вольт-амперных разрядных характеристик свинцовых стартерных аккумуляторных батарей

Практическая работа №2. Расчет вольт-амперных характеристик аккумуляторных батарей

Практическая работа №3. Баланс электроэнергии автомобилей и автобусов

Практическая работа №4. Расчет параметров системы зажигания

Список использованных источников и литературы

амперный свинцовый аккумуляторный



Практическая работа №1. Расчет вольт-амперных разрядных характеристик свинцовых стартерных аккумуляторных батарей

Вариант	АБ	t7	?Ср	Zn	rnc	г г/см3
7	6ст65	20	20	4	10	1,23

Начальное разрядное напряжение определяется по формуле:

где m - число аккумуляторов в батарее;

tЭ - температура электролита, °С;

ДСР - степень разряженности батареи, %.

Сила тока короткого замыкания аккумуляторной батареи составляет

,

где IКЗ - сила тока короткого замыкания батареи, А;

I+ - сила тока короткого замыкания, приходящееся на одну положительную пластину аккумулятора, А;

n+ - число положительных пластин и аккумулятора (см. таблицу 1)

Для расчета силы тока короткого замыкания, приходящий-ся на одну положительную пластину, используется уравнение:



где: I+0 - сила тока короткого замыкания, приходящаяся на одну положительную пластину, при температуре электролита 0єС при первой попытке пуска, А (таблица 2);

b - коэффициент, учитывающий влияние на I+ температуры электролита (таблица 2);

c - коэффициент, учитывающий влияние на I+ степени разреженности батареи (таблица 3 );

d - коэффициент, учитывающий влияние на I+ числа попыток пуска (таблица 4);

zn - число 10-секундных попыток пуска;

e - коэффициент, учитывающий скорость снижения силы тока короткого замыкания в течение одной попытки пуска (таблица 5);

фn - продолжительность попытки пуска, с.

Используя вольт-амперную характеристику батареи, построенную по расчетным значениямUНР и IКЗ, можно получить внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи

Максимальная мощность аккумуляторной батареи составляет

Практическая работа №2. Расчет вольт-амперных характеристик аккумуляторных батарей

Цель работы: Рассчитать вольт-амперные характеристики (ВАХ) аккумуляторной батареи и определить ее эквивалентное внутреннее сопротивление для вариантов согласно табл. 2 Расчет произвести для температур электролита +20, +10, 0, -10, -20, -30 °С.

Таблица 2

№ варианта по последней цифре шифра	Марка батареи	Степень разряженности ДСР, %	Количество попыток пуска, Zn	Количество положительных пластин, n+	На каких автомобилях применяется
1	6СТ-55	25	3	6	ВАЗ, АЗЛК

ВАХ аккумуляторной батареи принято изображать прямой линией, отсекающей на осях координат отрезки, пропорциональные UНР и IБК, ее уравнение

,

где UБ и IБ - напряжение и разрядный ток батарей соответственно, В, А;

UПР - начальное разрядное напряжение батарей, В;

IБК - ток короткого замыкания батареи, А.

Начальное разрядное напряжение рассчитывается по формуле

,

где m - число элементов в батарее;

tЭ - температура электролита;

ДСР - степень разряженности аккумуляторной батареи, %.

1)

2)

3)

4)

5)

6)

Ток короткого замыкания батареи, как полностью заряженной, так и разряженной на 25 % на любой попытке пуска рассчитывается по формуле:

,

где n+ - количество положительных пластин в элементе;

I+0 - ток замыкания одной пары пластин при 0 °С на первой попытке пуска, А;

b - коэффициент, учитывающий влияние на ток замыкания температуры электролита, А/°С;

d - коэффициент, учитывающий влияние на ток замыкания числа попыток пуска, А/попытку: (при продолжительности одной попытки пуска 10 с (карбюраторные двигатели)). Его значения принимают равными: d = 1,5 А/попытку, если ДСР = 0 и zП = 1 и d = 2.5 А/попытку, если ДСР = 25% и zП = 3, а при продолжительности одной попытки пуска 15 с (дизельные двигатели) d = 2,0 А/попытку, если ДСР = 0 и zП = 1;

d = 3,5 А/попытку, если ДСР = 25% и zП = 3;

zП - количество попыток пуска;

фП - продолжительность одной попытки пуска, с.

= 6 • (210 + 3,2 • 0 - (0,0159 • 0 - 0,564) • 25 - 2,0 • (3 - 1) - (0,0407 • 0 + 0,16) • (15 - 10) • (3 - 1) = 1226,4

По найденным значениям начального напряжения и тока короткого замыкания рассчитывают эквивалентное внутреннее сопротивление батареи по формуле:

,

где RБ - сопротивление батареи, Ом.

= 12,1332 + 12,0516 + 11,97 + 11,8884 + 11,8068 + 11,7252 = 71,5752

RБ = 71,5752 : 1226,4 = 0,1

Практическая работа №3. Баланс электроэнергии автомобилей и автобусов

Цель работы: Рассчитать зарядный баланс электроэнергии автомобиля при движении в городе в смешанном режиме эксплуатации (дневном и ночном). Оценить результаты расчета по часовому и суточному балансам генератора для работы на автомобиле в указанном режиме движения.

Расчетная сила тока потребителей. Расчетная сила тока потребителей, включенных при движении и на коротких остановках с работающим двигателем, определяется суммированием сил эквивалентных токов потребителей:

,

где - сила тока потребителя, A; - коэффициент времени работы потребителей; - коэффициент, соответствующий режиму нагрузки (для потребителей, имеющих несколько ступеней включения).

Значения в различных условиях эксплуатации приведены в таблице 1.

Определение номинальной силы тока отдельного потребителя производят по формуле:

,

где - номинальная мощность потребителя(см. Таблица 1),Вт;

- номинальное напряжение системы электроснабжения автомобиля (13,5 или 27 В).

Суммарный ток нагрузки от потребителей определяет табличным способом отдельно для дневного () и ночного () режимов соответственно, где - ток потребителей при движении зимой в городе днем и - ток потребителей при движении зимой по шоссе ночью.

,

Требуемая мощность генератора определяется из выражения:

Расчет баланса электроэнергии. Для расчета используется ТСХ генератора на самовозбуждение в комплекте с соответствующим регулятором напряжения при напряжении на выводе «+» генератора 14 (28) В. Для генераторов со встроенным регулятором применяют ТСХ, определенную при 13 (26) В.

На первом этапе расчета определяют часовую отдачу генератора для каждого интервала частоты вращения ротора (по таблице 2) по формуле

,

где - сила тока генератора по ТСХ для , соответствующей середине интервала .

Часовую отдачу генератора определяют суммированием часовой отдачи во всех интервалах изменения :



,

где-- средняя сила тока генератора в заданном скоростном режиме.

Часовой разряд (заряд) для дня или ночи определяется соответственно из выражения:

,

Относительный часовой разряд (%) аккумуляторной батареи в ночном режиме оценивается из выражения:

Суточный баланс электроэнергии:

,

где и - время при дневной и ночной эксплуатации (зимой , летом = 8 ч, = 2 ч); - суточный расход емкости батареи на пуски двигателя стартером; - суточный расход емкости батареи на электроснабжение потребителей, включаемых на стоянках с неработающим двигателем (предпусковые подогреватели и т. п.).

Величина принимается для автомобилей с карбюраторным двигателем и дизелем соответственно равной и (ГОСТ 959.0-84Е).

Практическая работа №4. Расчет параметров системы зажигания

Цель работы: Рассчитать рабочие характеристики классической батарейной системы зажигания четырехтактного карбюраторного двигателя.

По результатам расчета построить следующие графики:

- нарастания тока в первичной цепи от времени замкнутого состояния контактов I1 = (f3);

- времени замкнутого состояния контактов от частоты вращения коленчатого вала ДВС t3 = f(n2);

- тока в первичной цепи от частоты вращения коленчатого вала двигателя I1 = f(n2)

- максимального вторичного напряжения от частоты вращения коленчатого вала двигателя U2max = f(n2).

Наименование параметров и их величины для вариантов	Обозначения	Номера вариантов (по последней цифре шифра)
		1
Напряжение системы электроснабж., В	U1	14,0
Число цилиндров ДВС	ZД	4
Число витков первичной обмотки КЗ	щ1	310
Число витков вторичной обмотки КЗ	щ2	20000
Сопротивление первичной обмотки, Ом	R1	1,5
Добавочное сопротивление, Ом	R2	1,2
Индуктивность первичной обмотки, Гн	L1	0,020
Емкость конденсатора в первичной цепи, мкФ	C1	0,19
Емкость вторичной цепи, мкФ	C2	35
Отношение времени замкнутого состояния контактов по времени цикла	ф	0,62
Коэффициент учета потерь в КЗ	зп	0,75

Расчёт тока , разрываемого контактами прерывателя, производят по формуле:

,

где - напряжение системы электроснабжения, В;

- суммарное сопротивление первичной пени системы зажигания, Ом. Оно определяется:

- индуктивность первичной цепи, Гн;

- время замкнутого состояния контактов, с;

- основание натурального логарифма.

Время замкнутого состояния контактов определяется по формуле:

,

где - время цикла, которое состоит из времени замкнутого и разомкнутого состояния контактов, с;

- относительное время замкнутого состояния контактов (характеризует форму кулачки). Для различных карбюраторных ДВС в расчётах применять ;

- частота вращения коленчатого вала двигателя, мин;

- количество цилиндров двигателя;

- частота вибрации контактов (равна ).

Формула для определения вторичного напряжения, развиваемого системой зажигания, имеет вид:

,

где С1, С2 - емкость конденсатора в первичной цепи и эквивалентная емкость вторичной цепи соответственно;

щ1, щ2 - число витков первичной и вторичной обмоток катушки зажигания;

- коэффициент учета потерь при индуктировании в катушке зажигания.

Коэффициенты А и Б рассчитывают по формулам

;

.

Подставляя указанные коэффициенты в формулы тока разрыва и вторичного напряжения, приводим их к виду, удобному для вычислений

,

.

Вначале рекомендуется вычислить значения Х и для всех выбранных значений , а дальше вести расчет построчно.



Список использованных источников и литературы

1. В.И. Петров. Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин. Методические указания по выполнению контрольно-курсовой работы для студентов направления 190600 «Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования». - Тула. 2009. - 36 с.: ил.

2. Акимов С.В., Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. - М.: ООО «Книжное издательство «За рулем», 2005. - 336 с.

3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи.- М., 2002

4. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. Акимов СВ., Чижков Ю.П. - М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2010, - 338 с.

5. Д. А. Соснин. Автотроника. Электрическое, электронное и автотронное оборудование легковых автомобилей Д. А. Соснин - М.: Солон-Пресс, 2010, 384 с.

6. Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. Ч. 1. - М.: Издательство «Машиностроение». 2002. - 240 с.

7. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Горячая линия - Телеком, 2009. - 440 с.

8. Набоких В.А. Эксплуатация и ремонт электрооборудования автомобилей и тракторов: Учебник для вузов Высшее профессиональное образование. Транспорт Издательство: Академия.: 2005. 240 с.

9. Грунцевский Г.Б., Ширшиков А.С. Электрооборудование автотранспортных предприятий: Учебное пособие. - Пенза.: Изд. ПГУАС, 2005. - 274 с.

10. Набоких В.А. Аппараты систем зажигания: справочник: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.А.Набоких. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 320 с.

Размещено на Allbest.ru

...