קטגוריות: מאמרים מוצגים » חשמלאים מתחילים
מספר צפיות: 114250
הערות לכתבה: 10
תרשימי חיבור סוללה
קבוצת סוללות משולבת נקראת סוללת תא או פשוט סוללה גלוונית. יש שתי דרכים עיקריות לחיבור תאים לסוללות: סדרות ומקבילות.
במסגרת מאמר זה אנו מתייחסים לתכונות של סדרות וחיבור מקביל של סוללות. ישנם מצבים שונים כאשר יתכן שיהיה צורך להגדיל את הקיבולת הכוללת או להגדיל את המתח על ידי שימוש בחיבור מקביל או סדרתי של מספר מצברים לסוללה, ותמיד צריך לזכור את הדקויות.
חיבור מקביל כרוך בשילוב המסופים החיוביים של הסוללות עם נקודת פלוס משותפת של המעגל, וכל המסופים השליליים עם מינוס משותף, כלומר, מחברים את כל המסופים החיוביים של האלמנטים לחוט משותף אחד, ואת כל המסופים השליליים לחוט משותף אחר. קצות החוטים המשותפים של סוללה כזו מחוברים למעגל חיצוני - למקלט.
מהותה של שיטה רציפה לחיבור סוללות, כפי ששמה מרמז, היא שכל האלמנטים שנלקחו מחוברים זה לזה בשרשרת רציפה יחידה, כלומר הקוטב החיובי של כל אלמנט מחובר לקוטב השלילי של כל אלמנט עוקב.
כתוצאה מחיבור כזה מתקבלת סוללה משותפת אחת בה הסוף השלילי נשאר חופשי עבור אלמנט קיצוני אחד והמסקנות החיוביות עבור השנייה. בעזרת הסוללה שלהם וכלול במעגל החיצוני - במקלט. בשלב הבא, בואו נדבר על זה ביתר פירוט.
חיבור מקביל של הסוללות נותן שילוב של קיבולות, ועם מתח ראשוני שווה על כל אחת מהסוללות הכלולות בסוללה המורכבת מהן, קיבולת הסוללה המורכבת שווה לסכום הקיבולות של הסוללות הללו. בהספקים שווים של הסוללות המשולבות, כדי למצוא את קיבולת הסוללה, זה מספיק בכדי להכפיל את מספר הסוללות המרכיבות את הסוללה בקיבולת של סוללה אחת במכלול.
חיבור מקביל:
לא משנה כמה אלמנטים אנו מחברים במקביל, המתח הכולל שלהם תמיד יהיה שווה למתח של אלמנט אחד, אך אז ניתן להגדיל את עוצמת זרם הפריקה פי כמה שיותר יסודות שייכללו בסוללה, אם רק כל האלמנטים בסוללה הם מאותו סוג.
חיבור הסוללות בסדרה, קבל סוללה באותה קיבולת כמו הקיבולת של אחת הסוללות הכלולות בסוללה, בתנאי שהקיבולות שוות. במקרה זה, מתח הסוללה יהיה שווה לסכום המתחים של כל אחת מהסוללות המרכיבות את הסוללה.
אם סוללות בעלות קיבולת ומתח שווים בעת החיבור מחוברות בסדרה, אזי מתח הסוללה המתקבל בחיבור סדרה יהיה שווה לתוצר המתח של סוללה אחת ולמספר הסוללות המרכיבות את מעגל הסדרה.
חיבור טורי:
כאשר האלמנטים מחוברים בסדרה, גם הערכים של ההתנגדות הפנימית שלהם מסתכמים. לכן, ללא קשר לעוצמת המתח שלה, סוללה מורכבת יכולה לצרוך רק את אותו עוצמת זרם כמו שתוכנן אלמנט אחד שהוא חלק מהסוללה הזו. זה מובן, מכיוון שעם חיבור סדרתי, הזרם עובר דרך כל אלמנט, שעובר דרך הסוללה כולה.
כך, על ידי חיבור האלמנטים בסדרה, הגדלת המספר הכולל שלהם, ניתן להגדיל את מתח הסוללה לכל גבול, אך חוזק זרם הפריקה של המצבר יישאר זהה לזה של אלמנט נפרד אחד הכלול בהרכבו.
הן במקביל והן בחיבור סדרות, האנרגיה הכוללת של הסוללה שווה לסכום האנרגיות של כל המצברים המרכיבים את הסוללה.
אז, מדוע משולבים סוללות לסוללות? העניין הוא שבמעגל כלשהו ישנם הפסדים הקשורים לחימום מוליכים. ועם אותה התנגדות של המוליך, אם אתה רוצה להעביר כוח מסוים, הרבה יותר משתלם להעביר כוח במתח גבוה, אז הזרם יזדקק פחות, וההפסדים האוהמיים יהיו פחותים.
מסיבה זו, ספקי כוח עוצמתיים בלתי ניתנים להפרעה משתמשים בסוללות של מצברים המחוברים לסדרה למתח כולל של כמה עשרות וולט, ולא במעגל מקביל של 12 וולט. ככל שהמתח של המקור גבוה יותר, כך היעילות של הממיר גבוהה יותר.
כאשר יש צורך בזרם משמעותי, וסוללה זמינה אחת איננה מספיקה למטרה המיועדת, קיבולת הסוללה מוגברת על ידי שימוש בחיבור המקביל של מספר סוללות.
לא תמיד ניתן לבצע כלכלית החלפת הסוללה בסוללה חדשה שיש לה קיבולת גדולה יותר, ולפעמים מספיק לחבר עוד אחד במקביל ולהגדיל את קיבולת המקור לסוללה הנדרשת. כמה ספקי כוח בלתי ניתנים להפרעה יש תאים להתקנת סוללות נוספות במקביל לזו הקיימת, על מנת להגדיל את משאב האנרגיה של הממיר.
מה יש לקחת בחשבון כשמשלבים סוללות במעגל סדרתי? סוללות בעלות יכולות שונות (המיוצרות באותה טכנולוגיה, למשל, חומצה עופרת) מאופיינות בהתנגדות פנימית. ככל שקיבולת גבוהה יותר, כך ההתנגדות הפנימית נמוכה יותר, התלות כאן פרופורציונלית כמעט הפוכה.
מסיבה זו, אם אתה מחבר סוללות בעלות יכולות שונות בסדרות וסוגר את מעגל העומס או מעגל הטעינה, הזרם במעגל ישתנה זהה לכל מקום, אך ירידות המתח יהיו שונות. ובכמה מהמצברים של הסוללה, המתח בזמן הטעינה יהיה גבוה בהרבה מהערך הנקוב, שהוא מסוכן, וכאשר הוא פורק, הוא יהיה נמוך בהרבה מהגבול התחתון, המזיק. בואו נסתכל על דוגמה נוספת, נראה מה זה רצוף.
שתהיה לנו 10 סוללות העומדות לרשותנו, כל אחת עם מתח מדורג של 12 וולט, 9 מהן יש קיבולת של 20 שעות אמפר ו 10 שעות אמפר. החלטנו לחבר אותם בסדרות, ולטעון מהמטען עם שליטה בזרם הטעינה, הגדר את הזרם ל -2 אמפר. מטען מוגדר כך שהוא מפסיק לטעון כאשר מתח הסוללה חוצה את תו 138 וולט, בהתבסס על ממוצע של 13.8 וולט לכל סוללה בסוללה הסדרתית. מה יקרה?
עבור כל סוללה, היצרן מספק מאפיין טעינה, בו תוכלו לראות כמה זרם וכמה זמן אתם זקוקים לטעינת הסוללה.
ברור שסוללה בעלת קיבולת של פי 2 פחות בזרם של 2 אמפר תקבל את אותה כמות אנרגיה כמו סוללות בעלות קיבולת גדולה יותר, אך עליית המתח עליה תעבור פי שלוש מהר יותר. כך שאחרי 3 שעות הסוללה הקטנה תגבה את אותותיה, ובאותה עת, יהיה צורך לטעון מצברים גדולים במשך 6 שעות נוספות.
אבל המתח בסוללה הקטנה כבר עבר את הקצה, היה צריך להכניס אותו למצב ייצוב מתח, הוא לא עושה זאת במטען שלנו. בסופו של דבר, מערכת השילוב הגז במצבר לא תעמוד בחצי מהקיבולת, השסתומים ייקרעו, והסוללה תתחיל לאבד לחות, לאבד את הקיבולת, בעוד שסוללות גדולות עדיין יהיו תחת טעינה.
מסקנה: ניתן לטעון ברצף רק סוללות בעלות קיבולת שווה, מאותה טכנולוגיה, באותו מצב פריקה.
עכשיו נניח שאנחנו מפרקים את אותו מעגל סדרה. בתחילה, לכל סוללה יש 13.8 וולט, וזרם הפריקה הוא 2 אמפר. הגנה על פריקה עמוקה תפתח את המעגל ב 72 וולט, כלומר לפחות מניחים 7.2 וולט לסוללה. לאחר 4 שעות הסוללה הקטנה תופרוק לחלוטין ועל גבי גדולים עדיין יהיו 12 וולט, וההגנה מפני פריקה עמוקה לא תשמור על הטריק.סוללה קטנה כבר תאבד באופן בלתי הפיך חלק מהקיבולת שלה.
זו הסיבה שרק סוללות בעלות קיבולת שווה ניתנות לחיבור בסדרות אם אינכם רוצים לקלקל אותן. עדיף לחבר את הסוללות מאותה אצווה בסדרה, ולבדוק את יכולותיהן עם בודק מצברים לפני כן, כדי לוודא כי קיבולות הסוללות שמהן אתם הולכים להרכיב סוללה טורית כמעט שוות.
אך במקביל לחיבור סוללות בעלות יכולות שונות מקובל. כמובן בתנאי שהמתחים במסופים שלהם שווים. בחיבור מקביל, יכולות הסוללה לא ישחקו תפקיד, מכיוון שההתנגדות הפנימית של המצברים תחובר במקביל, והזרם הטעינה או הפריקה המרבי יהיה שונה לכל סוללה, הם יעבדו באופן סינכרוני.
עם זאת, קיימות מגבלות זרם עבור מסופי הסוללה ולכל סוללה ספציפית יתכן והטרמינלים לא יעמדו בזרם הרציף שהסוללה יכולה לתת באופן עקרוני, חשוב לא לשכוח זאת. בתיעוד הטכני של הסוללה, פרמטרים אלה מצויינים.
אם ברגע חיבור שתי סוללות, השונות מאוד בקיבולת, המתחים שלהן שונים משמעותית, זרם יתר לטווח קצר של אחת הסוללות הוא בלתי נמנע. אם המתח גבוה יותר עבור סוללה בעלת קיבולת קטנה יותר, אז חלוקת המטען מחדש בזמן החיבור תגרום לזרם קצר טווח קצר בה, ויכול להביא במהירות להרסו.
אם המתח גבוה יותר עבור סוללה בעלת קיבולת גדולה יותר, אז שוב, בסוללה בעלת קיבולת קטנה יותר נמצא סיכון, מכיוון שהיא תטען טעינה במצב עומס יתר. לכן, עדיף לחבר את הסוללות במקביל, לאחר שיישרו בעבר את המתח עליהן, ועל ידי השלב הבא לשלב אותן לסוללה.
אנו מקווים כי המאמר שלנו היה מועיל עבורך, ועכשיו אתה יודע איך זה אפשרי ואיך לא לחבר את הסוללות ולאיזו מטרה זה נעשה בדרך כלל.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: