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淺議蓄電池的正確使用

蓄電池是柴油機(jī)電起動(dòng)的電源設(shè)備，它與發(fā)電機(jī)并聯(lián)。發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，整車用電由發(fā)電機(jī)供給，蓄電池起協(xié)調(diào)作用。當(dāng)發(fā)電機(jī)不工作或者發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，整車所需電能主要由蓄電池供給。和工程機(jī)械上的其它裝置一樣，蓄電池也有嚴(yán)格的使用操作規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際應(yīng)用中，有些用戶由于操作不規(guī)范，以致造成蓄電池早期損壞，帶來(lái)了不必要的損失，筆者列舉數(shù)例，供使用者參考。

1、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，蓄電池要在短時(shí)間內(nèi)向啟動(dòng)馬達(dá)提供強(qiáng)大的電流，其值600~1000A以上。盡管啟動(dòng)型鉛酸蓄電池內(nèi)阻較小，但其工作時(shí)電流大，由公式W=I2Rt可知，在啟動(dòng)瞬間蓄電池會(huì)釋放出大量熱能，若啟動(dòng)時(shí)間太長(zhǎng)，極板將發(fā)熱、變形，造成拱曲，致使正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)脫落或有短路現(xiàn)象發(fā)生。筆者認(rèn)為，啟動(dòng)時(shí)間不宜超過(guò)5s，啟動(dòng)時(shí)間越短越好；若第一次沒(méi)有發(fā)動(dòng)柴油機(jī)，則需間隔2~3min進(jìn)行第二次啟動(dòng)，間隔時(shí)間越長(zhǎng)越好，以便蓄電池及啟動(dòng)馬達(dá)充分散熱。

2、保持蓄電池通氣孔暢通。蓄電池在充電過(guò)程中，電解液中的蒸鎦水被電解，并釋放出大量的氫氣和氧氣，如果通氣孔堵塞，蓄電池就相當(dāng)于一個(gè)封閉容器，其內(nèi)部壓力會(huì)急劇升高，最終將脹裂殼體。蓄電池接線應(yīng)牢固可靠，不應(yīng)有松動(dòng)現(xiàn)象，否則在蓄電池充放電時(shí)產(chǎn)生的電火花，一旦與可燃性氣體H2相遇，也會(huì)發(fā)生爆炸。

3、定期檢查蓄電池液面的高度，冬季每隔10~15天，夏季每隔5~6天。蓄電池的液面應(yīng)高出極板10~15mm，液面高度降低是因?yàn)殡娊庖褐姓翩y水蒸發(fā)所致，這種現(xiàn)象在氣溫較高時(shí)常易發(fā)生。另外，在充電過(guò)程中電液"沸騰"只是其中的水分被電解分離，H2SO4仍留在電解液中。為此，應(yīng)及時(shí)添加蒸鎦水，不要加注稀硫酸。因?yàn)橄×蛩峒尤牒?，易使電解液濃度增高而損壞極板。另外還應(yīng)注意一點(diǎn)：蒸鎦水的加入應(yīng)在蓄電池處于充電狀態(tài)下進(jìn)行，這樣可使電解液混合得更加均勻。

4、嚴(yán)禁不同容量的蓄電池混用或新舊蓄電池串聯(lián)使用。柴油機(jī)使用兩只以上蓄電池時(shí)，其容量應(yīng)基本一致。以6135柴油機(jī)為例，用兩只一大一小的12V蓄電池串聯(lián)使用時(shí)，由于容量不同，充電時(shí)小蓄電池剛好充足，而大蓄電池還處于半充足狀態(tài)；若大蓄電池充足電，則小蓄電池又會(huì)發(fā)生過(guò)充電的不良狀況，這種做法顯然會(huì)縮短蓄電池的使用壽命。

有的用戶為降低成本，盲目地將舊蓄電池與新蓄電池串聯(lián)使用。我們知道，使用過(guò)的舊蓄電池其部分活性物質(zhì)已脫落，極板有硫化現(xiàn)象，實(shí)際容量肯定會(huì)下降。當(dāng)將它與容量相同的新蓄電池串聯(lián)使用時(shí)，由于充放電電流大小都相等，勢(shì)必導(dǎo)致舊蓄電池加劇老化，使用壽命縮短。由于舊蓄電池內(nèi)阻大，整車啟動(dòng)性能及充電性能都會(huì)降低，新蓄電池會(huì)提前老化。

5、工程機(jī)械閑置不用時(shí)，應(yīng)定期對(duì)蓄電池充電（1次／月）。蓄電池拆裝時(shí)，禁止用敲擊和撬起的方法，以免破壞極柱和極板；以免振動(dòng)蓄電池，使活性物質(zhì)脫落。蓄電池重新安裝時(shí)，必須牢固，以免機(jī)器行駛時(shí)造成顛簸損壞。接線夾頭和蓄電池的連接應(yīng)可靠，不能松動(dòng)，否則會(huì)增加啟動(dòng)時(shí)的回路電阻，使啟動(dòng)馬達(dá)力矩偏小，造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難。

蓄電池上不可以放置任何金屬物品，以免發(fā)生短路；不要用螺絲刀或?qū)Ь€直接在極柱上用短路火花法來(lái)檢查蓄電池是否有電，以免瞬間電流過(guò)大，損壞蓄電池。

6、正確配制電解液，嚴(yán)格控制充電電流的大小和充電時(shí)間的長(zhǎng)短，遵守充電過(guò)程中的注意事項(xiàng)。電解液是蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)，它是由純凈的硫酸和蒸鎦水按一定比例配制而成的，密度一般為1.24~1.30g/cm3。電解液的純度是影響蓄電池的性能和使用壽命的重要因素，因此一般工業(yè)用硫酸和水不能用作電解液，否則會(huì)導(dǎo)致蓄電池的自放電和極板損壞。電解液的比重對(duì)蓄電池工作有重要影響，比重大，可以減小結(jié)冰的危險(xiǎn)，并提高蓄電池容量；但比重過(guò)大，由于電解液的粘度增加，反而會(huì)降低蓄電池的容量，并且會(huì)縮短極板的使用壽命。電解液的比重應(yīng)隨地區(qū)和氣候條件而定，不可盲目任意提高或降低電解液比重。

蓄電池在使用之前要進(jìn)行初充電，初充電要分二個(gè)階段進(jìn)行。第一階段充電電流約為額度容量的1/15，充電至單格電壓達(dá)2.4V左右，而且應(yīng)在電解液中釋放出氣泡后再進(jìn)行第二階段充電；第二階段充電電流為第一階段的1/2，充電至電解液釋放出大量的氣泡（沸騰），電壓和電解液比重在3h內(nèi)穩(wěn)定不變?yōu)橹?。充電期間，電解液的溫度不應(yīng)超過(guò)45℃，否則應(yīng)降低充電電流或采取降溫措施，以免蓄電池過(guò)熱影響內(nèi)部質(zhì)量。當(dāng)初充電終止時(shí)，應(yīng)采用蒸鎦水或比重為1.4的電解液進(jìn)行調(diào)整，然后再充電1~2h，如此反復(fù)循環(huán)，直至電解液的比重符合規(guī)定為止。

7、及時(shí)清除蓄電池極柱上的氧化物。蓄電池的周圍產(chǎn)生氧化物，是由于蓄電池上濺有H2SO4溶液及充電時(shí)產(chǎn)生霧酸等，使極柱線夾受到腐蝕而造成的。白色物質(zhì)主要是PbSO4，綠色成分主要是CuSO4，這兩種物質(zhì)導(dǎo)電性差，若處于導(dǎo)線接觸處，將形成很大的接觸電阻，啟動(dòng)時(shí)有較大的電壓降，不利于機(jī)器的正常啟動(dòng)。

為避免產(chǎn)生這些氧化物，可用浸過(guò)濃度為10%的蘇打溶液抹布擦凈蓄電池上濺出的電解液，然后用清水擦洗，最后用干凈的抹布擦干，在極柱、線夾表面涂上一層凡士林或黃油，防止氧化。

經(jīng)常檢查和保養(yǎng)，再加上正確的使用，一只蓄電池至少可用兩年以上，否則使用半年左右蓄電池就會(huì)發(fā)生故障。因此，為使蓄電池能較長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮功能，必須嚴(yán)格執(zhí)行蓄電池使用操作規(guī)范

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額外軸電流

和純粹正弦波形的電源不同，變頻器上經(jīng)過(guò)整流的輸出電壓通常會(huì)導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)出現(xiàn)額外的軸承電流，這些電流有：

• 環(huán)路電流

• EDM 電流

• 轉(zhuǎn)子接地電流

影響軸承電流的因素

達(dá)到一定強(qiáng)度的軸承電流會(huì)導(dǎo)致滾環(huán)和軸承滾動(dòng)體局部熔化、增加潤(rùn)滑劑的磨損， 因此會(huì)縮短軸承的使用壽命。 幾個(gè)關(guān)鍵的影響因素是：

• 電機(jī)轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時(shí)間

• 變頻器的脈沖頻率

• 電機(jī)和負(fù)載之間的接地情況

選件 L27 的應(yīng)用場(chǎng)合

轉(zhuǎn)速 < 500 rpm 時(shí)，由軸承電流產(chǎn)生的載荷會(huì)迅速增加, 因此，如果電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在轉(zhuǎn)速范圍 0 ... 500 rpm 中運(yùn)行，應(yīng)配備 L27。 如果沒(méi)有選件 L27，0 ... 500 rpm 轉(zhuǎn)速內(nèi)的運(yùn)行長(zhǎng)只能持續(xù) 800 h （假設(shè)軸承的更換期限(tLW)為 20000 h）。

列表: 轉(zhuǎn)速范圍 < 500 rpm 時(shí)，電機(jī)運(yùn)行所需措施

1)定義參見表“推薦的軸承更換期限"

電機(jī)的接地

為了避免產(chǎn)生轉(zhuǎn)子接地電流，電機(jī)外殼要有良好的接地，例如：通過(guò)使用屏蔽電機(jī)電纜。 電機(jī)電纜的屏蔽層應(yīng)該兩端、大面積接地。

在某些應(yīng)用情況下，電機(jī)的接地 Zhg 會(huì)比連接負(fù)載的接地 Zrg 還要差，例如：當(dāng)電機(jī)電纜較長(zhǎng)和電機(jī)封閉式安裝時(shí)。 在這種情況下，電機(jī)的容性放電電流會(huì)從電機(jī)外殼通過(guò)電機(jī)芯軸流到相連負(fù)載，然后流到大地。

圖片: 接地引起的軸承電流（=轉(zhuǎn)子接地電流）

請(qǐng)使用一個(gè)電氣絕緣的聯(lián)軸器來(lái)避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)子接地電流。 如果出于機(jī)械原因，無(wú)法使用這樣的聯(lián)軸器，電機(jī)外殼必須大面積和負(fù)載相連， 這樣容性放電電流就會(huì)直接從電機(jī)外殼流到負(fù)載，而不會(huì)通過(guò)軸承。 只有當(dāng)電機(jī)外殼和負(fù)載之間的連接阻抗較低時(shí)，才對(duì)高頻放電電流有抑制作用， 所以要選擇更多的大面積連接，例如：采用金屬板、接地條等。

圖片: 通過(guò)電機(jī)外殼和負(fù)載之間的連接避免產(chǎn)生轉(zhuǎn)子接地電流