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浅议蓄电池的正确使用

蓄电池是柴油机电起动的电源设备，它与发电机并联。发电机正常工作时，整车用电由发电机供给，蓄电池起协调作用。当发电机不工作或者发动机转速过低时，整车所需电能主要由蓄电池供给。和工程机械上的其它装置一样，蓄电池也有严格的使用操作规程和技术标准，但在实际应用中，有些用户由于操作不规范，以致造成蓄电池早期损坏，带来了不必要的损失，笔者列举数例，供使用者参考。

1、发动机启动时间不宜过长。当启动发动机时，蓄电池要在短时间内向启动马达提供强大的电流，其值600~1000A以上。尽管启动型铅酸蓄电池内阻较小，但其工作时电流大，由公式W=I2Rt可知，在启动瞬间蓄电池会释放出大量热能，若启动时间太长，极板将发热、变形，造成拱曲，致使正、负极板上的活性物质脱落或有短路现象发生。笔者认为，启动时间不宜超过5s，启动时间越短越好；若第一次没有发动柴油机，则需间隔2~3min进行第二次启动，间隔时间越长越好，以便蓄电池及启动马达充分散热。

2、保持蓄电池通气孔畅通。蓄电池在充电过程中，电解液中的蒸镏水被电解，并释放出大量的氢气和氧气，如果通气孔堵塞，蓄电池就相当于一个封闭容器，其内部压力会急剧升高，最终将胀裂壳体。蓄电池接线应牢固可靠，不应有松动现象，否则在蓄电池充放电时产生的电火花，一旦与可燃性气体H2相遇，也会发生爆炸。

3、定期检查蓄电池液面的高度，冬季每隔10~15天，夏季每隔5~6天。蓄电池的液面应高出极板10~15mm，液面高度降低是因为电解液中蒸镏水蒸发所致，这种现象在气温较高时常易发生。另外，在充电过程中电液"沸腾"只是其中的水分被电解分离，H2SO4仍留在电解液中。为此，应及时添加蒸镏水，不要加注稀硫酸。因为稀硫酸加入后，易使电解液浓度增高而损坏极板。另外还应注意一点：蒸镏水的加入应在蓄电池处于充电状态下进行，这样可使电解液混合得更加均匀。

4、严禁不同容量的蓄电池混用或新旧蓄电池串联使用。柴油机使用两只以上蓄电池时，其容量应基本一致。以6135柴油机为例，用两只一大一小的12V蓄电池串联使用时，由于容量不同，充电时小蓄电池刚好充足，而大蓄电池还处于半充足状态；若大蓄电池充足电，则小蓄电池又会发生过充电的不良状况，这种做法显然会缩短蓄电池的使用寿命。

有的用户为降低成本，盲目地将旧蓄电池与新蓄电池串联使用。我们知道，使用过的旧蓄电池其部分活性物质已脱落，极板有硫化现象，实际容量肯定会下降。当将它与容量相同的新蓄电池串联使用时，由于充放电电流大小都相等，势必导致旧蓄电池加剧老化，使用寿命缩短。由于旧蓄电池内阻大，整车启动性能及充电性能都会降低，新蓄电池会提前老化。

5、工程机械闲置不用时，应定期对蓄电池充电（1次／月）。蓄电池拆装时，禁止用敲击和撬起的方法，以免破坏极柱和极板；以免振动蓄电池，使活性物质脱落。蓄电池重新安装时，必须牢固，以免机器行驶时造成颠簸损坏。接线夹头和蓄电池的连接应可靠，不能松动，否则会增加启动时的回路电阻，使启动马达力矩偏小，造成发动机启动困难。

蓄电池上不可以放置任何金属物品，以免发生短路；不要用螺丝刀或导线直接在极柱上用短路火花法来检查蓄电池是否有电，以免瞬间电流过大，损坏蓄电池。

6、正确配制电解液，严格控制充电电流的大小和充电时间的长短，遵守充电过程中的注意事项。电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质，它是由纯净的硫酸和蒸镏水按一定比例配制而成的，密度一般为1.24~1.30g/cm3。电解液的纯度是影响蓄电池的性能和使用寿命的重要因素，因此一般工业用硫酸和水不能用作电解液，否则会导致蓄电池的自放电和极板损坏。电解液的比重对蓄电池工作有重要影响，比重大，可以减小结冰的危险，并提高蓄电池容量；但比重过大，由于电解液的粘度增加，反而会降低蓄电池的容量，并且会缩短极板的使用寿命。电解液的比重应随地区和气候条件而定，不可盲目任意提高或降低电解液比重。

蓄电池在使用之前要进行初充电，初充电要分二个阶段进行。第一阶段充电电流约为额度容量的1/15，充电至单格电压达2.4V左右，而且应在电解液中释放出气泡后再进行第二阶段充电；第二阶段充电电流为第一阶段的1/2，充电至电解液释放出大量的气泡（沸腾），电压和电解液比重在3h内稳定不变为止。充电期间，电解液的温度不应超过45℃，否则应降低充电电流或采取降温措施，以免蓄电池过热影响内部质量。当初充电终止时，应采用蒸镏水或比重为1.4的电解液进行调整，然后再充电1~2h，如此反复循环，直至电解液的比重符合规定为止。

7、及时清除蓄电池极柱上的氧化物。蓄电池的周围产生氧化物，是由于蓄电池上溅有H2SO4溶液及充电时产生雾酸等，使极柱线夹受到腐蚀而造成的。白色物质主要是PbSO4，绿色成分主要是CuSO4，这两种物质导电性差，若处于导线接触处，将形成很大的接触电阻，启动时有较大的电压降，不利于机器的正常启动。

为避免产生这些氧化物，可用浸过浓度为10%的苏打溶液抹布擦净蓄电池上溅出的电解液，然后用清水擦洗，最后用干净的抹布擦干，在极柱、线夹表面涂上一层凡士林或黄油，防止氧化。

经常检查和保养，再加上正确的使用，一只蓄电池至少可用两年以上，否则使用半年左右蓄电池就会发生故障。因此，为使蓄电池能较长时间发挥功能，必须严格执行蓄电池使用操作规范

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额外轴电流

和纯粹正弦波形的电源不同，变频器上经过整流的输出电压通常会导致电机内出现额外的轴承电流，这些电流有：

• 环路电流

• EDM 电流

• 转子接地电流

影响轴承电流的因素

达到一定强度的轴承电流会导致滚环和轴承滚动体局部熔化、增加润滑剂的磨损， 因此会缩短轴承的使用寿命。 几个关键的影响因素是：

• 电机转速和运行时间

• 变频器的脉冲频率

• 电机和负载之间的接地情况

选件 L27 的应用场合

转速 < 500 rpm 时，由轴承电流产生的载荷会迅速增加, 因此，如果电机长时间在转速范围 0 ... 500 rpm 中运行，应配备 L27。 如果没有选件 L27，0 ... 500 rpm 转速内的运行长只能持续 800 h （假设轴承的更换期限(tLW)为 20000 h）。

列表: 转速范围 < 500 rpm 时，电机运行所需措施

1)定义参见表“推荐的轴承更换期限"

电机的接地

为了避免产生转子接地电流，电机外壳要有良好的接地，例如：通过使用屏蔽电机电缆。 电机电缆的屏蔽层应该两端、大面积接地。

在某些应用情况下，电机的接地 Zhg 会比连接负载的接地 Zrg 还要差，例如：当电机电缆较长和电机封闭式安装时。 在这种情况下，电机的容性放电电流会从电机外壳通过电机芯轴流到相连负载，然后流到大地。

图片: 接地引起的轴承电流（=转子接地电流）

请使用一个电气绝缘的联轴器来避免出现转子接地电流。 如果出于机械原因，无法使用这样的联轴器，电机外壳必须大面积和负载相连， 这样容性放电电流就会直接从电机外壳流到负载，而不会通过轴承。 只有当电机外壳和负载之间的连接阻抗较低时，才对高频放电电流有抑制作用， 所以要选择更多的大面积连接，例如：采用金属板、接地条等。

图片: 通过电机外壳和负载之间的连接避免产生转子接地电流