SU445089A1 - Способ определени оптимального режима разр да химического источника тока - Google Patents

Description

1

Известен способ пита-ни  нагрузки от одного или нескольких химических источников тока, поочередно разр жающихс  под нагрузку . Однако отсутствуют семейства кривых разр дного напр жени  и энергии разр да , сн тые дл  химического источника тока при определенных температурах воздуха, частотах следовани  импульсов тока разр да, отношени х времен импульса тока и паузы, средних токах разр да (сопротивлени х нагрузки ). Указанные семейства кривых отсутствуют и дл  разр дов химического источника тока без пауз на посто нном токе (на посто нное сопротивление). Поэтому трудно выбрать источник, отдающий в нагрузку максимальную энергию разр да в определенных услови х разр да за определенное врем .

По Предлагаемому способу определени  оптимальных частоты следовани  импульсов тока разр да и средней плотности тока разр да (удельного сопротивлени  нагрузки) дл  химического -источника тока определенной электрохимической системы выбирают несколько .источников одного типа и полностью разр жают их на р де средних токов (сопротивлений ) при посто нных температуре воздуха (выбранной из области рабочих температур ), частоте следовани  импульсов тока разр да , отношений длительности импульса тока и паузы -путем периодического отключепи  химического источника тока от нагрузки.

Разр ды на каждом среднем токе провод т с посто нной величиной тока во врем  импульсов разр да, разр ды на каждое сопротивление провод т с посто нной величиной последнего.

Во врем  разр дов записывают кривые разр дного напр жени  и энергии разр да.

Затем провод т разр ды химических источников тока того же типа на р де частот следованп  импульсов тока в диапазоне от О до 1 КГЦ, например, вначале через 100 гц, а затем через 10 ГЦ при одной температуре воздуха , использу  р д средних токов (сопротивлений ).

Во врем  каждого разр да записывают кривые разр дного наир жени  и энергии разр да, после чего по семействам указанных

кр,ивых определ ют дл  заданных времени

работы и температуры воздуха оптимальные

величины частоты и среднего тока разр да

(сопротивлени  нагрузки).

На фиг. 1 показана схема устройства дл 

осуществлени  предлагаемого способа; на фиг. 2 - пример построени  кривых по предлагаемому способу.

Дл  измерени  энергии разр да испытуемого источника 1 с э.д.с. Е, внутренним сопро3 тивлением RE, напр жением на зажимах UE, током IE в ветвь тока разр да /ир включена токова  обмотка счетчика 2. Дл  измерени  энергии зар да источника 1, потребл емой от добавочного источника 3 переменного тока с5 напр жением и и частотой f от 1 до 1000 ГЦ, в ветвь тока зар да /из включена токова  обмотка счетчика 4. Обмотки напр жен ,и  счетчиков 2 и 4 с номощью ключа 5 подключаютс  к выходу усилител  6 посто нно-10 го тока с коэффициентом усилени  /Су, на вход которого подано напр жение UE источника 1. Добавочный источник 3 служит дл  разр да источника 1 с паузами и импульсамл тока посто нной величины. Добавочный15 источник 7 посто нного тока с напр жением {/д служит дл  разр да источника 1 без пауз лосто нным током. Дл  этого напр жени  источников 3 и 7 посто нны по величине и превосход т напр жение UE источника 1 в 1020 раз и более. Дл  разр да источника 1 на сопротивление 8 без пауз ключ 9 ставитс  в положение а. Дл  разр да двух - трех последовательно включенных источников 1 на сопротивление 8 с паузами и импульсами тока в25 ветви така разр да вместо диода 10 включаетс  управл емый вентиль, например транзистор . Схема, показанна  на фиг. 1, обеспечивает разр ды источника 1 с частотой следевани  импульсов тока от 1 до 1000 гц (при30 положени  б ключа 9) с равными длительно- ст ми импулыса тока разр да и паузы при разомкнутом ключе 11, импульсов тока разр да и зар да при замкнутом ключе 11. Диоды 10 и 12 обеспечивают разделение тока на то-35 ки разр да и зар да. Величины последних устанавливают с помощью сопротивлений 8 и 13, а также изменением напр жений добавочных источников 3 и 7. Средние значени  токов разр да и зар да измер ют амоермет-40 рами 14 магнитоэлектрической системы. Напр жение UE источника 1 зап,исывают самописцем (на фиг. 1 не показан). Энергии разр да и зар да источника 1 наход т по показани м счетчиков 2 и 4 делением отсчетов на45 коэффициент усилени  усилител  6. Усилитель 6 обеспечивает измерение энергии разр да источника на прот жении всего разр да до заданного конечного напр жени  f/e. Среднее значение тока IE в цепи источни-50 ка 1 наход т по напр жению Ui на калиброванном сопротивлении 15, дл  чего служит ламповый вольтметр 16 (при положении в ключа 17), он же служит дл  измерени  разр дного напр жени  Ue источника 1 во врем 55 разр дов без пауз (при положении 2 ключа 17). Во врем  разр дов источника 1 на посто нном токе без пауз схема имеет вид, показанный на фиг. 1 (при положении б ключа 9).60 С помощью сопротивлени  8 устанавливают заданное значение среднего тока IE и разр жают полностью источник 1. Во врем  разр да записывают напр жение на зажимах источника 1 и энергию разр да. Повтор ют разр -65 4 ды на заданном токе несколько раз, усредн ют результаты и стро т кривые разр дного напр жени  и энергии разр да дл  данного среднего тока разр да. Провод т разр ды на р де средних токов (сопротивлений) при noложении а ключа 9 ,и получают семейства кривых разр дного напр жени  и энергии разр да дл  одной температуры воздуха. Провод т разр ды на р де температур воздуха в диапазоне рабочих температур, например, через 10°С и определ ют оптимальные средние токи (сопротивлени ) дл  разр да без пауз в диапазоне рабочих температур, Аналогично получают семейства кривых разр дного напр жени  и энергии разр да дл  разр дов с паузами и имшульсами тока разр да, с импульсами токов разр да и зар да . Дл  периодических разр дов источника используютс  значени  среднего тока, .равные посто нному току без пауз, например в середине разр да источника на ;посто нное сошротивление . На фиг. 2 приведены кривые разр дного напр жени  и энергии разр да дл  источника марганцево-цинковой системы типа 373, полученные при разр де его без пауз на посто нном токе с температурой воздуха 20°С. Ступенчата  крива  IE, показывает оптимальные величины тока разр да IE дл  различных времен разр да /р, которым соответствуют наибольшие средние мощности, дл  указанных условий разр да источника типа 373 и конечного напр жени  (,2 в, При изменении величины последнего, равно как при изменении частоты следовани  импульсов тока разр да и температуры воздуха, измен етс  характер ступенчатой кривой - РСемейства кривых разр дного напр жени  и энергии разр да, полученные дл  источников одного типа, можно использовать с целью выбора дл  определенной нагрузки оптимальных источников из р да источников, отличающихс  от исследованных только площадью оовбрхности электродов, Пусть дл  источника с площадью поверхности 5 и заданные условий разр да (времени разр да, температуры воздуха и т. д.) определены оптимальна  величина тока во врем  импульса разр да / „ и оптимальное сопротивление нагрузки по ступенчатой кривой , аналогичной ступенчатой кривой на фиг. 2; надо определить площадь поверхности 5i оптимального источника из указанного р да источников дл  заданного тока нагрузки /щ и сопротивлени  нагрузки . Оптимальна  плотность тока в пр моугольном импульсе тока разр да равна . /g. /„i Ло - откуда -5.-. (1) Е, Оптимальное удельное сопротивление грузки равно ом-см но - АНО J ) откуда 5, ггПри подборе источников по формулам (1) и (2) можно использовать несколько параллельно включенных источников. Предмет изобретени  1. Способ одределени  оптимального реж.има разр да химического источника тока на посто нном по величине токе путем периодического отключени  его от нагрузки с посто нным отношением времен импульса и паузы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  средней мощности, выбирают несколько химических источников тока одного типа и полностью разр жают их на р де токов при ПОСТОЯННЫХ температуре и частоте следовани  импульсов тока, записывают кривые напр жени  и энергии и провод т разр ды химических источников тока того же типа на р де частот следовани  импульсов тока в диапазоне от О до 1 КГЦ, например, через 100 гц и на тех же токах записывают кривые напр жени  и энергии, после чего по семействам кривых напр жени  и энергии определ ют дл  заданног времени работы оптимальные величины тока и частоты следовани  импульсов тока. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью выбора хим,ического источника тока дл  определенной нат рузки, величину тока нагрузки дел т на величину оптимального тока нагрузки и «аход т отношение, показывающее , во сколько раз необходимо изменить площадь поверхности электродов химического источника тока.

ю га зв 50 200 зт 500 tp,4ao