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Impedância e Conductance que Testa | Carregam de PDF

Tipicamente a bateria ácida de chumbo soltada (inundada) é contida em um container claro e a condição da célula é determinada via cheques de voltagem de bóia, cheques de gravidade específica de eletrólito e uma inspeção visual dos componentes internos. Os componentes internos, tais como as grades de chapa e material ativo, tiras que juntam as chapas em separadores parellel, eletrólitos, e nível sedement e cor são inspecionados para determinar como eles podem ter-se modificado da sua condição original tal que a capacidade do campo aberto de célula a ser afetado.

Por exemplo, se as chapas tinham crescido significativamente o material ativo colado (Pb02) à obrigação de grade pode ser afetado, que aumentaria a resistência das células e assim reduziria a sua capacidade. Ou pode observar-se que há sedimento material ativo preto excessivo na base da célula – esta perda do material ativo também resultaria em um aumento em resistência de célula e perda da capacidade, enquanto a corrosão de grade e a queda são o modo wearout normal da célula ácida de chumbo soltada, estes fenômenos podem ser muito acelerados devido a sobrecarga, ciclismo excessivo e operação de alta temperatura.

Enquanto uma inspeção visual não revela todos dos problemas possíveis que podem ocorrer o que afeta a capacidade das células de executar, e quando os testes de capacidade de realização recomendados não eram periodicamente executados, observou que a deterioração componenet interna é a indicação que o teste de capacidade de realização deve ser executado tão logo que for possível para determinar a confiança da bateria.

A válvula típica regulou o ácido de chumbo (VRLA) multcell a bateria diferencia-se da célula ventage típica nisto o container ser selada, prevenindo as adições de eletrólito e experimentando e a inspeção visual de prevenção opaca do componenets interno. Isto então limita a manutenção da célula a cheques da voltagem de carga de bóia e corrente, bateria testes de capacidade de realização de temperatura e periódicos.

A bateria VRLA típica é compreendida do componenets mostrado na figura 1 de capital. A figura 2 de capital apresenta um circuito equivalente da capital célula de VRLA com as grades de chapa e material ativo, tira de pondo em paralelo de chapa e eletrólito que contribui aproximadamente 80 % da resistência total da bateria. Qualquer modificação nestes componenets, tais como corrosão de grade, queda de material ativo, tira ou aperto para segurar a corrosão, ou secagem da provisão limitada do eletrólito será refletida em um aumento da resistência da bateria. Enquanto techiques de descarregar a bateria em tarifas diferentes para determinar a sua resistência existem, eles não são nenhum convenientes ou práticos para executar em um ambiente operacional. Any change in these componenets, such as grid corrosion, shedding of active material, strap or grip to strap corrosion, or drying of the limited supply of electrolyte will be reflected in an increase of the resistance of the battery. While techiques of discharging the battery at different rates to determine its resistance do exist, they are neither convenient or practical to perform in an operational environment.

Enquanto não uma exigência do programa de manutenção periódico, impedância de bateria e conductance prova de técnicas foram desenvolvidos na tentativa de determinar a condição dos componentes internos e servir de um trending e instrumento de resolução de problemas.

Utilizando AC prova de técnicas a impedância (ou conductance) da bateria pode ser determinada sem a descarga resultante da bateria e pouco se alguma interrupção no serviço ele prover. A impedância é de fato a resistência da célula ao fluxo da corrente AC como apresentado pela resistência (R) e reactance indutivo e capacitivo (XL e Xc respectivamente) dos componentes internos. A impedância da célula é o dependente de freqüência, e os resultados um tanto diferentes serão obtidos dependendo do equipamento de teste e freqüência de corrente de experiência utilizada. Contudo a impedância pode ser geralmente expressa como: The impedance of the cell is frequency dependent, and somewhat different results will be obtained depending on the test equipment and test current frequency utilized. However the impedance can generally be expressed as:

z = v R2 + (XL + XC) 2

Equação 1 Onde: z = impedância em ohms ~ R = resistência de Distrito de Colúmbia em ohms XL = reactance indutivo (2 7r fL) em ohms Xc = reactance capacitivo (1/2 7r fC) em ohms

O valor absoluto da impedância AC da célula pode ser determinado forçando simplesmente uma corrente AC especificada pela bateria e medindo a voltagem AC desenvolvida através dos terminais. A impedância então é calculada como:

E z = Equação 2

A injeção da corrente de experiência pela célula no teste pode ser realizada com um circuito semelhante àquela da Figura 3 a condução a corrente de AC é desenvolvida no transformador curva secundária e ajustada ao nível especificado (eg. 10 amperes) e então é capacitivamente ligado à bateria no teste pelo C1 de condensador. A voltagem AC então desenvolveu-se através de cada célula ou a bateria na cadeia (E = eu x Z) é medida e a impedância é calculada segundo a equação 2. The AC voltage then developed across each cell or battery in the string (E = I x Z) is measured and the impedance is calculated as per equation 2.

Desde a amplidão de corrente de experiência e freqüência é o mesmo de cada célula e bateria na cadeia cada vez quando o teste é executado, a impedância calculada de cada célula e bateria pode ser usada para comparar células e baterias dentro da cadeia e para transforma-se um período de tempo.

Tipicamente as células VRLA e as baterias terão todos uma impedância de +/-20 o % da média quando novo. Esta variedade reduzirá enquanto as células/baterias continuam no serviço de bóia e o ciclo de recombinação de oxigênio estabiliza-se e iguala-se entre as células. Como as células envelhecem a impedância medida média aumentará gradualmente a indicação da deterioração progressiva da célula componentes internos (chapas e união de tiras) e/ou a secagem do eletrólito. Se uma célula curta, a sua impedância diminuiria inicialmente dramaticamente. Contudo, como a célula descarregada devido ao curto, o eletrólito é consumido produzindo sulfato de água e de chumbo que então faz que à impedância da célula aumente a um valor muito alto - aproximação aquele do próprio circuito curto. Naturalmente, um aberto resultaria em um aumento considerável na impedância. As the cells age the average measured impedance will gradually increase indicating progressive deterioration of the cell internal components (plates and connecting straps) and/or drying of the electrolyte. Should a cell short, its impedance would initially decline dramatically. However, as the cell discharged due to the short, the electrolyte is consumed producing water and lead sulfate which then causes the impedance of the cell to rise to a very high value -approaching that of the short circuit itself. Naturally, an open would result in a dramatic increase in impedance.

A admissão é o recíproco da impedância (1/2) e conductance é o recíproco da verdadeira parte ou a porção resistente da impedância (1/R). O teste de conductance é semelhante realmente ao teste de impedância contudo, no teste de conductance uma voltagem AC especificada é capacitivamente ligada à célula de experiência ou bateria e a corrente AC resultante que flui pela unidade no teste é medida. O conductance (C) então é calculado como 1 / (E/I) ou simplesmente C = I/E. A característica única de alguma corrente popular conductance provadores é a capacidade de ignorar o reactance indutivo e capacitivo da célula ou bateria e diretamente medir só os componentes resistentes afetam. The conductance (C) is then calculated as 1/(E/I) or simply C = I/E. The unique characteristic of some popular current conductance testers is the ability to ignore the inductive and capacitive reactance of the cell or battery and directly measure only the resistive components affect.

A medição de Conductance resulta em mhos pode ser usado na mesma maneira que valores de impedância em ohms para investigar uma bateria e tendência a condição da unidade durante o período do tempo.

A maneira na qual a célula e a impedância de bateria, conductance e a capacidade podem variar com a idade é observada na figura 4. Se uma célula ou a impedância de bateria ou conductance devem variar mais de 25 % do valor de quando foi novo, a bateria deve ser além disso avaliada para determinar a causa. Esta avaliação deve incluir um teste de capacidade de realização. This evaluation should include a performance capacity test.

É importante reconhecer que nenhum o teste de conductance ou impedância é capaz de substituir o teste de capacidade de realização real desde que eles não são capazes de fornecer uma indicação clara de todos os problemas potenciais que podem fazer que a uma bateria falhe. Contudo, eles podem fornecer a informação que alerta o técnico à necessidade da nova investigação de algumas células potencialmente incômodas.

A tabela 1 fornece valores típicos de impedence e conductance de Johnson Controls produtos de bateria de VRLA como medido com a unidade de MORDIDA de AVO-Biddle e o Midtronics Mdl. 5000 provador conductance respectivamente. Os valores são típicos e o valor real medido em uma nova bateria individual pode variar +/-20 % do valor mostrado. Também, os valores medidos variarão disto na mesa com o tipo e o modelo do equipamento de teste utilizado. A significação de valores medidos está não tanto no valor específico mas como o valor se modifica de é o valor original durante o período do tempo. The values are typical and the actual value measured on a new individual battery may vary +/-20% from the value shown. Also, the values measured will vary from that in the table with the type and model of test equipment utilized. The significance of values measured lies not so much in the specific value but how the value changes from it’s original value over a period of time.

Impedância de bateria e Voltagem de Ondulação de AC

Normalmente, os retificadores de comunicações são altamente filtrados e há muito pouca voltagem de ondulação de AC impressionada na bateria ligada. Contudo, a subestação e os carregadores de bateria UPS tipicamente impressionam uma voltagem de ondulação de AC significante na bateria ligada que faz uma corrente AC mensurável fluir pela bateria. Se todas as células tivessem a impedância idêntica, esta voltagem de ondulação de AC seria exatamente dividida através das células. Contudo, desde os mesmos fluxos de corrente AC por todas as células, aquelas células com a impedância mais alta exporão uma maior voltagem AC através dos terminais (E = eu x Z) enquanto aqueles com a impedância mais baixa exporão uma voltagem AC mais baixa. Enquanto a corrente AC pode ser medida e a impedância calculada como: If all cells had identical impedance, this AC ripple voltage would be evenly divided across the cells. However, since the same AC current flows through all the cells, those cells with higher impedance will exhibit a greater AC voltage across the terminals (E = I x Z) while those with lower impedance will exhibit a lower AC voltage. While the AC current could be measured and the impedance calculated as:

z = Ala

para investigar intenta as voltagens AC medidas por bateria pode ser comparado diretamente e tratado como se eles fossem medições de impedância desde os mesmos fluxos de corrente por todas as unidades. A figura 5 indica como as leituras poderiam ser interpretadas.

Os valores calculados da impedância usando este método não serão o mesmo como aquele equipamento de teste comercial conseguido que usa desde que a freqüência da ondulação de AC é diferente e ele também pode variar de vez em quando. Também, o valor da voltagem AC medida por bateria pode variar em tempos diferentes devido à variação da amplidão da voltagem de ondulação de AC através da cadeia total. Contudo, com estes constrangimentos em mente, esta técnica ainda pode fornecer um instrumento de resolução de problemas valioso. However, with these constraints in mind, this technique can still provide a valuable troubleshooting tool.

Impedância de bateria e Conductance CONTRA Temperatura

É importante isto quando a impedância de bateria ou as medições conductance são tomadas que a temperatura da bateria seja medida e registrada. Como observado na Figura 6, os valores só são moderadamente afetados acima de 77 ° F contudo, em temperaturas mais frescas a impedância da bateria é muito aumentada. Comparando valores conseguidos durante o período do tempo os valores devem ser normalizados para a temperatura para obter resultados comparáveis. When comparing values derived over a period of time the values must be normalized for temperature to obtain comparable results.