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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5s,，啟動(dòng)時(shí)間越短越好,；若第一次沒有發(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×蛩峒尤牒螅资闺娊庖簼舛仍龈叨鴵p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檢查蓄電池是否有電,，以免瞬間電流過大，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45℃，否則應(yīng)降低充電電流或采取降溫措施,，以免蓄電池過熱影響內(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)軸器來避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)子接地電流,。 如果出于機(jī)械原因,，無法使用這樣的聯(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