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电池检测论文怎么写

发布时间:2024-07-08 04:12:30

电池检测论文怎么写

废电池的危害及处理方法 一、电池结构及分类: 现在我来为大家介绍一下电池吧:电池是一种将化学能直接转变成电能的装置。它可分为充电池和非充电池。下面我们要研究一下非充电池的结构了,主要分三个层次:一是最外的一层 “ 皮 ” 也是我们所说的壳,二是供反应化学物质,被壳包住,中间的是石墨电极。当化学物质反应之后转变成电能由石墨电极输出在外电路形成回路形成电流:电池就是工作了。非充电池分为:镍氢电池,镍镉电池。 二、废电池的危害: 当电池内部的化学物质反应完全后,电池再也不能供电了,成了一颗废电池,通常情况下人们就随手一丢,再买过另一颗新的。大多数人会说,这是很正常的哩。但他们没有想到,就在那举手投足之下,也是在破坏他们的家园 —— 地球。也许有人会问: “ 就这么一个小东西对于地球来说,能有什么了不起呢!还说什么破坏? ” 电池看上去并不那么具有破坏力,但是看东西不能全看表面。废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等。当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀了,其中的成分就会渗透到土壤和地下水,人们一旦食用受污染的土地生产的农作物或是喝了受污染了的水,这些有毒的重金属就会进入人的体内,慢慢的沉积下来,对人类健康造成极大的威胁!据测量一节一号电池烂在土壤里,可以使 一平方米 土地失去利用价值;一个扣钮电池可以污染 60 万升水,相当于一个人一生的饮水量。就近全球 50 亿人来计每个月每人丢一颗电池,一年累积下来 600 亿颗电池,对地球的破坏力可说是很大的了,其对人类健康危害造成的后果更难以想象了,据统计,仅 北京市 每年因废电池而进入自然环境的汞竟然达到 吨,这数目不能不让人头痛。所以废旧电池是不可以随意丢弃的。在废电池回收上,各国都很重视。另外,发达国家生产的各类锌锰子电池已是无汞电池了。而且发达国家也不允许进口含汞电池。因此中国的含汞电池也不能进入欧美发达地区。 三、废电池的处理: 处理废电池也可以从电池的结构入手,首先是表面的皮,它的主要成分是锌。在初三的实验中也有这样的一个实验: 1 、用废弃电池锌皮制取硫酸锌晶体。 实验用品:烧杯、铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿。 稀硫酸、干电池锌皮。 实验步骤: ⑴ 、把干电池锌皮表面的杂质除掉后把它们放在烧杯里。 ⑵ 、向烧杯倒进适量稀硫酸,以浸没锌皮为度,待锌皮溶解。 ⑶ 、把反应后的溶液进行过滤。 ⑷ 、把滤液倒入蒸发皿,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热。待蒸发皿析出较多晶体时停止加热,用蒸发皿的余热把滤液蒸干,把硫酸锌晶体回收,放入指定的容器内。 2 、第二层的化学物质中的成分很复杂,只有用先进的机器才能从中提取出有关成分,再制成有用的东西。日本也曾经有一间这样的工厂,把废电池回收,从中提取出汞,但一吨废电池最多可以提取几 十千克 的汞,所以这间工厂最后由于投资大,回收小而破产倒闭。虽然政府鼓励发展这种实业,但很多厂家也不敢以身犯险。最内一层当然是石墨电极啦。 3 、电池的最里面的是石墨碳棒,其也有很大的作用,回收后有很大的经济价值。如果从石墨上削下一些粉末,用手摸一下,有滑腻的感觉。石墨的这个性质决定了它可以被用作润滑剂。有些在高温下工作的机器就用石墨粉作润滑剂,这除了应用石墨粉的润滑性外,还应用了它的熔点高,能耐高温的性质。其实石墨还有另一种重要的用途,就是用来制造人造金刚石,也许很少人知道石墨和金刚石是由碳元素构成的单质,但它们的原子排列顺序不同,导致它们之间的差异很大,把石墨加热到 20000C ,加压到 5×109 帕~ 1×1010 帕和有催化剂存在条件下,可以制造出那闪闪发亮的人造金刚石。人们看到那美丽的金刚石,怎么也不会想到它是由那墨黝黝的石墨制成的。 德国有个科斯玛女士,在中国工作了近 20 年,她和她的朋友都把废电池带回德国处理,在中国,她只买充电电池和无汞电池。河南新乡的田桂荣一年来不辞辛劳,自发地宣传环保。印材料,搞演讲,出资数万元收购废电池 30 吨。看来我们也应该向他们学习,尽自己的一份义务。所以,回收和处理废旧电池,不但减少它对环境的污染和对人类的危害,同时也会给我们带来很好的经济效益的。

废电池的危害:废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来,进入土壤或水源,再通过农作物进入人体,损伤人的肾脏。在微生物的作用下,无机汞可以转化成甲基汞,聚集在鱼类的身体里,人食用了这种鱼后,甲基汞会进入人的大脑细胞,使人的神经系统受到严重破坏,重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体,最终进入人体使人的肝和肾受损,也会引起骨质松软,重者造成骨骼变形。汽车废电池中含有酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和水源污染,最终对人造成危害。 废电池污染及其处理已经成为目前社会最为关注的环保焦点之一。国家环保总局科技标准司有关人士认为,随着我国电池的种类、生产量和使用量的不断扩大,废旧电池的数量和种类也在不断增加。废旧电池含有汞、铅、镉、镍等重金属及酸、碱等电解质溶液,对人体及生态环境有不同程度的危害。据了解,其中对人体健康和生态环境危害较大、列入危险废物控制名录的废电池主要有:含汞电池,主要是氧化汞电池;铅酸蓄电池;含镉电池,主要是镍镉电池。 湖南省动力化学电源工程技术研究中心杨毅夫博士告诉笔者,尽管我国一些大型电池生产企业已经开始生产无汞电池,但是大量中小企业生产的仍然是含汞电池,因其价格便宜,应用面广,销售量相当大。铅酸蓄电池主要应用在汽车、电动自行车、通讯备用电源和应急电源等方面。而镍镉电池则普遍用于手机、电动工具、电动玩具等方面,是一种可充电电池。 有关资料显示,一节一号电池烂在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用价值;一粒纽扣电池可使600吨水受到污染,相当于一个人一生的饮水量。在对自然环境威胁最大的几种物质中,电池里就包含了汞、铅、镉等多种,若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋,或者随手丢弃,渗出的汞及重金属物质就会渗透于土壤、污染地下水,进而进入鱼类、农作物中,破坏人类的生存环境,间接威胁到人类的健康。 人体一旦吸收这些重金属以后,会出现哪些病症呢?据有关专家介绍,汞是一种毒性很强的重金属,对人体中枢神经的破坏力很大,上世纪五十年代发生在日本的震惊中外的水俣病就是由于汞污染造成的。目前我国生产的含汞碱性干电池的汞含量达1%-5%,中性干电池的汞含量为0.025%,我国电池生产消耗的汞每年就达几十吨之多。镉在人体内极易引起慢性中毒,主要病症是肺气肿、骨质软化、贫血,很可能使人体瘫痪。而铅进入人体后最难排泄,它干扰肾功能、生殖功能。 专家们认为,由于电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点,其潜在危害相当严重,处理不当还会造成二次污染。据杨毅夫博士介绍,我国沿海某省的一些农民在回收铅酸蓄电池中的铅时,因为回收处理不当,把含有铅和硫酸的废液倒掉,不仅造成了铅中毒,而且使当地农作物无法生长。

论文的话,首先要大概括,说现代新能源汽车的起源发展,然后说到电池,目前市场上电池种类、研发方向,弊端优势;应用的场合,后期的回收方向等。先把目录列出来,然后条理清晰往下写。

水热法生长二氧化钛纳晶及在染料敏化太阳能电池板的应用1 引言1991 年瑞士学者Gratzel 等在Nature 上发表文章,提出了一种新型的以染料敏化二氧化钛纳晶薄膜为光阳极的太阳能电池,其具有制作简单、成本低廉、效率高和寿命长等优点,光电转换效率目前可以达到11%以上,因此成为新一代太阳能电池的主要研究发展方向[1-4]。染料敏化太阳能电池的光电转换效率的提高要归功于其独特的纳晶多孔薄膜电极,其可以使电子在薄膜中有较快的传输速度,且具有足够大的比表面积,能够吸附大量的染料,并且与染料的能级相匹配。所以因对染料敏化太阳能电池的复杂的作用,许多科学工作者致力于制备功能和性能良好的TiO2 纳晶多孔薄膜电极[5, 6]。在纳晶TiO2 的三种晶型中,锐钛矿相的光电活性最好,最实用于染料敏化太阳能电池中,所以在制备纳晶TiO2 时,金红石相和板钛矿相纳晶应该尽量避免。对TiO2 纳晶的生长,许多研究者开始在水热法中采用有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶[7-9]。Yang 用三种有机碱做胶溶剂制备了粒经和形貌不相同的TiO2 纳晶,其结果证明了有机碱的加入对纳晶粒子大小、形貌及表面积等有一定影响[10]。但是,如何制备晶型和形貌都能满足于染料敏化太阳能电池的要求却很少讨论。在本章中,采用水热法基础上,分别使用三种有机碱四甲基氢氧化铵(TMAOH)、四乙基氢氧化铵(TEAOH)、四丁基氢氧化铵(TBAOH)做胶溶剂来制TiO2 备纳晶并应用于染料敏化太阳能电池中并研究了制备条件的不同对纳晶形貌、粒径大小及电池光电性能的影响。2 实验主要药品和仪器钛酸四正丁酯、异丙醇、聚乙二醇20,000、碘、碘化锂、4-叔丁基吡啶(TBP)、OP乳化剂(Triton X-100)(AR,均购于中国医药集团上海化学试剂公司);敏化染料(cis-[(dcbH2)2Ru(SCN)2],SOLARONIX SA.);四甲基氢氧化铵(TMAOH)(25 %)、四乙基氢氧化铵(TEAOH)(20 %)、四丁基氢氧化铵(TBAOH)(10 %) (均购于中国医药集团上海化学试剂公司);可控温磁力搅拌器(C-MAG HS4,德国IKA);马弗炉(上海实验电炉厂);100 W 氙灯(XQ-100 W,上海电光器件有限公司);导电玻璃基片(FTO,15 Ω/cm2,北京建筑材料研究院);X 射线粉末衍射仪(XRD) D8-advance(Bruker 公司);扫描电子显微镜(SEM)S-3500N(日本日立公司);透射电镜(TEM)JEM-2010(日本);红外光谱分析仪Nicolet Impact 410 spectrometer;紫外–可见分光光度计UV-Vis 3100 (Shimadzu corporation, Japan)。3 实验部分 纳晶TiO2 的制备根据文献的制备方法[6-11],把钛酸四正丁酯与等体积的异丙醇混合均匀并逐滴加入到蒸馏水中并不断的搅拌30分钟([H2O]/[Ti(OBu)4] = 150),过滤并用水和乙醇溶液洗剂2-3次。在强烈搅拌下,把所得到的沉淀加入到pH=的含有有机碱的溶液中,在100 °C搅拌24小时,得到半透明的胶体。将得到胶体装入高压釜(填充度小于80%)。在200 oC水热处理12小时。水热处理后,得乳白色混合物并伴有鱼腥味,这表明有机碱分解为了胺类化合物。将高压釜处理后的TiO2胶体连同沉淀一起倒入烧杯,经50 oC浓缩至原来的1/5,加入相当于TiO2量20%-30%的聚乙二醇20,000及几滴Triton X-100,搅拌至均匀,得稳定的TiO2纳晶浆体。 纳晶薄膜电极的制备将洗净的导电玻璃四边用透明胶带覆盖,通过控制胶带的厚度和胶体的浓度来控制膜的厚度[12],中间留出约1×1 cm2空隙,将在酸性条件下制备的小粒径的纳晶TiO2胶体用玻片均匀的平铺在空隙中。空气中自然晾干后,在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟,使TiO2固化并烧去聚乙二醇等有机物,冷却至80 ?C,经过仪器测量,薄膜的平均厚度在6微米左右。将获得的纳晶多孔薄膜浸泡于N3染料溶液中24小时,使染料充分地吸附在TiO2上,取出后用乙醇浸泡3-5分钟,洗去吸附在表面的染料,在暗处自然晾干,即得到染料敏化的纳晶多孔TiO2薄膜电极。首先按上文所述制备纳晶多孔薄膜,制备的薄膜平均厚度在微米左右,将其重新用透明胶带覆盖,把用TMAOH做胶溶剂的条件下制备的大粒径的纳晶TiO2浆体用玻片均匀的平铺在空隙中。空气中自然晾干后,重新在马弗炉中升温至450 ?C热处理30分钟,反射层的纳晶薄膜的平均厚度控制在微米左右,热处理后即得双层纳晶薄膜。浸泡染料后即得双层纳晶薄膜电极。 DSSC 的组装以染料敏化纳晶多孔TiO2薄膜电极为工作电极,以镀铂电极为对阴极[13],将染料敏化电极与对阴极用夹子固定,在其间隙中滴入以乙腈为溶剂、以 mol/L LiI+ mol/L I2+ TBP为溶质的液态电解质,封装后即得到染料敏化太阳能电池。 光电性能测量采用100 W氙灯作为太阳光模拟器,其入射光强Pin为100 mW/cm2。在室温下进行测量,记录其短路电流ISC和开路电压VOC,并应用公式计算其填充因子ff和光电转换效率η。 表征与分析采用 D8-advance 型X 射线粉末衍射仪测定TiO2 的晶体结构,测试条件为:Cu Kα(λ= ?),电压:40 KV,电流:40 mA。扫描速度:6?/min,扫描范围:10?-80?。采用KBr 压片法测量样品的红外光谱,测试条件:400-4000 cm-1,软件:OMNIC ,扫描次数30 次。采用JEM-2010(日本)型透射电子显微镜(TEM)观察TiO2 纳晶的表面形貌及粒径大小。用紫外-可见分光光度计(UV-3100)测试不同粒径TiO2 纳晶多孔薄膜电极吸附染料的吸光度。TG 的升温速度:10 ℃/min,范围:室温至1000 ℃,测试仪器:SDT 2960 同步DSC-TGA 装置 (USA TA 设备)。4 结果与讨论 有机碱对TiO2 纳晶的形貌和粒径的影响Sugimoto 和他的合作者们研究了影响TiO2 纳晶生长的一些因素,其中pH 的值、有机碱的烷基链的长短、水热的温度以及水热的时间等因素都对TiO2 纳晶颗粒的大小和形貌有很大的影响[14-17]。通过研究发现,四烷基有机碱作为模板来控制TiO2 纳晶的形貌和大小。所以可以使用不同的有机碱来制备适合于染料敏化太阳能电池光电传输的晶型完整并具有较大的比表面积的TiO2 纳晶。是在不同的有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的TEM 图,a 图是采用TMAOH 做胶溶剂,b 图是采用TEAOH 做胶溶剂,c 图是采用TBAOH 做胶溶剂。从图中可以看出,在相同pH 值下,不同的有机碱做胶溶剂时,制备的纳晶明显不同,这说明胶溶剂对TiO2纳晶的粒径大小和形貌有很大的影响,而且随着有机碱胶溶剂烷基链的加长,TiO2 纳晶的粒径减小,并且粒子为多面体。当用TMAOH 做胶溶剂时,制备的TiO2 纳晶的粒子多为四方体,颗粒宽12-20 nm,粒子长20-40 nm,如图1a 所示。当用TEAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的粒子颗粒不均匀,而且形貌也不规则有多面体形的也有四面体形的,粒子宽度8-10 nm,长度10-25 nm,如图1b 所示。而当有机碱的烷基链长从两个碳原子增加到四个碳原子时,即用TBAOH 用作胶溶剂时制备的纳晶颗粒粒子大小较均匀而且形貌也较规则,多为正方体,粒子大小一般在5nm 左右,如图1c 所示。在TiO2 纳晶的水热生长过程中,有机碱首先是吸附在TiO2 的晶核上,而烷基链的长短不同吸附的能力不同,吸附能力越大则就会阻碍纳晶的生长。研究发现[6],烷基链越长则有机碱吸附在晶核上的吸附力越大,则会阻碍晶体的生长,所以随着有机碱烷基链的长度的增加,纳晶颗粒在不断的减小;并且研究发现,胶溶剂的浓度不能太大,太大时制备的TiO2 纳晶就会出现严重的团聚现象[10]。 有机碱对TiO2 纳晶晶型的影响是用三种有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的XRD 图,a 是制备的TiO2 纳晶经过自然风干后的XRD,b 是制备的三种TiO2 纳晶经过50 °C 热处理30 分钟中后的XRD 图。从图2a 中可以看出,2θ = °是TiO2 纳晶锐钛矿的特征峰,但是还有一些其它的杂峰,这些杂峰证明是有机胺类化合物的峰。当把制备的纳晶经过450 °C 热处理30 分钟中后,a 图中的杂峰就消失,TiO2 在2q =°,°,°,°,°和°的衍射峰的d 值均与标准PDF 卡片锐钛矿型TiO2 衍射峰相符,说明所制备的TiO2 的晶型为锐钛矿,没有金红石相和板钛矿相出现,制备的为纯的锐钛矿相TiO2 纳晶。在传统水热方法中,采用硝酸做胶溶剂,制备的纳晶TiO2 中,含有少量的金红石相和板钛矿相,而这两种的光电性能较差,影响染料敏化太阳能电池的光电转换效率。而用有机碱做胶溶剂制备的TiO2 纳晶可满足染料敏化太阳能电池中对锐钛矿相的要求。随着有机碱烷基链的增加,样品的特征衍射峰宽逐渐变大,并且衍射峰值逐渐减小,这表明制备纳晶颗粒不断减小,这与TEM 的结果一致。 TiO2 纳晶的热稳定性分析是用三种有机碱制备的TiO2 纳晶的红外光谱图,(a) 是制备的纳晶粉末在80 °C 烘干24 小时,(b)是制备的纳晶粉末在450 °C 热处理1 小时,光谱范围是400-4000 cm-1。从红外光谱图可知,三种纳晶红外图谱相近。图3(a)中出现了有机化合物的一些键如C-H, N-H,和O-H 等键,但随着在450 °C 热处理1 小时后,这些化合键就消失了,而TiO2 薄膜的红外谱图中主要有Ti-O-Ti 键伸缩振动峰在500cm-1 附近,没有出现宽的吸收带,如图3(b)所示,这一结果与文献中的结果相一致[7]。这说明在有机碱条件下制备的TiO2 纳晶在经过450 °C后为稳定的锐钛矿相,吸附在其表面的有机物分解完全。从XRD 的结果也可以得出(图 3b),所有有机化合物在经过450 °C 热处理后都消失完全了,这说明二氧化钛化合物在高于450 °C热处理后,可以晶化为稳定的锐钛矿相TiO2 纳晶。是用有机碱做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶粉末热稳定性的TG 分析。这些纳晶粉末是在105 °C 下烘干24 小时,而没有进行任何热处理的。从图中可以看出,有两个失重过程。第一个过程是100~250 °C 之间的明显失重,可以认为是失去了吸附在纳晶粉末表面的水分子和一些醇。第二个过程是250~400 °C 之间的失重,是因为粉体中吸附的有机物成份的失去。有机物与制备的氧化物之间有很强的键和作用,这些有机物包裹着氧化物,当温度达到400 °C 时,这些键和作用才会消失,有机物完全分解,这说明有机物与纳晶颗粒之间的力结合不是太大不影响纳晶的晶化。另外发现,在不同有机碱胶溶剂下制备的纳晶粉末的失重情况明显不同,在采用TBAOH 做胶溶剂时的失重明显要高于使用TMAOH 做胶溶剂时的,这说明前者表面吸附了更多的有机物。吸附有机物的量不同,表明制备的纳晶粉末的形貌和粒径大小也明显不同[14],这与TEM 的结果一致,在采用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2纳晶颗粒较小表面积较大,这就使吸附在纳晶表面的有机物就增多,所以在进行热分解时失重较多;而采用TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶颗粒明显大许多,表面积又小所以吸附的有机物就会减小,所以在热分解时失重较少。从失重量的多少也可以简单分析出制备的纳晶颗粒和形貌的异同。用有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶,会对其晶型及其晶型的稳定性有一定的影响。图5 为有机碱TEAOH 做胶溶剂的条件下制备的TiO2 纳晶及其分别在300 °C,500 °C,700 °C,800 °C,900 °C 烧结1 小时样品的XRD 谱图。在TiO2 纳晶的晶型中,峰位于2θ=°是锐钛矿相的特征衍射峰,峰位于2θ=°是金红石相的特征衍射峰。从图中可知,TiO2 纳晶在800 °C 烧结前,晶型没有发生变化。在800 °C 烧结之后,才出现了金红石相晶型,这一结果与Young 等人的研究结果一致[18]。据报道在酸性条件下制备的TiO2 纳晶,在烧结温度达600 °C 时,锐钛矿晶型就开始向金红石晶型转变[19]。而用有机碱TEAOH 做胶溶剂制备的TiO2 纳晶从锐钛矿相向金红石相转变的温度有所提高,这说明用有机碱TEAOH 做胶溶剂制备的TiO2 纳晶热稳定性提高了,这一稳定性说明,可以对锐钛矿型TiO2 纳晶在较高的温度下进行烧结,而不改变其晶型,即没有金红石型纳晶出现。 BET 和吸附染料能力的研究用不同的有机碱做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶粉的表面积进行分析,实验得出,在使用有机碱TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶粉的比表面积为66 m2·g-1,但是当使用TEAOH和TBAOH 做胶溶剂时,制备的TiO2 纳晶粉的比表面积为78 m2·g-1 和82 m2·g-1。这一结果与粒径越大比表面积越小相一致,颗粒大小如图1 所示,这说明颗粒越小比表面积越大。研究发现,吸附的染料(RuL2(SCN)2)的多少并不一定随着比表面积的增大而增大。为了研究用于染料敏化太阳能电池测试的TiO2 纳晶多孔薄膜吸附染料的多少,把敏化的电极在5 mL mol/L NaOH 溶液中让染料进行脱附,之后对染料的碱性溶液进行吸光度的分析,UV-vis 吸收光谱的结果如图5 所示。图中a、b 和c 三条曲线分别是采用TMAOH、TEAOH和TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶。根据朗伯-比尔定律可知吸光度随浓度增加而增大,结果显示,采用TMAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶吸收的染料最少,这与比表面积越小吸附的染料越少相吻合,但比其它两种纳晶的吸附量要少很多。虽然采用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的比表面积比用TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶的比表面积大,但是后者却比前者所吸附的染料多,这里可能的解释就是因其用TBAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 纳晶的颗粒太小还不足10nm,所以用其制备的纳晶多孔薄膜太致密而使得吸附的染料减小。 染料敏化太阳能电池光电性能研究采用有机碱制备的三种不同形貌和粒径大小的TiO2 纳晶,并用其制备了敏化电极应用于染料敏化太阳能电池光电性能的研究,如图6 所示。表1 给出了三种不同电极的所组装的电池的短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率的值。在100 mW/cm2 光照条件下,三种电池的短路电流分别为、、 mA/cm2,开路电压分别为、、,填充因子分别为,光电转换效率分别达到了。从实验结果可知,采用有机碱TEAOH 制备的TiO2 纳晶所组装的电池的光电转换效率比其它两种电池的光电转换效率要高。可知,采用有机碱TEAOH 所制备的TiO2 所制备的电池的开路电压要比采用有机碱TMAOH 所制备的TiO2 所制备的电池的要低,但是其电池的短路电流和填充因子都要比其它两种有机碱所制备TiO2 所组装的电池要高。这可能是因为(1)用有机碱TEAOH 所制备的TiO2 纳晶粒经比较适中,制备的多孔薄膜粒子与粒子之间结合比较紧密,这样就提高了电子在薄膜中的传播速度;(2)较其它两种多孔薄膜吸附的染料要多,研究表明吸附的染料的量与所产生的光电流成正比,吸附的染料越多,则产生的光电流越大,用有机碱TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 多孔薄膜所吸附的染料最多,所以用其所组装的染料敏化太阳能电池的短路电流最高,电池的光电转换效率也达到最好。5 结论本章采用了钛酸四正丁酯为原料,以三种有机碱做胶溶剂来制备TiO2 纳晶,以三种制备的敏化的纳晶多孔薄膜为电极组装了染料敏化太阳能电池,并对其进行了电池光电性能的测试。研究了这三种有机胶溶剂对TiO2 纳晶晶体生长的影响,采用三种不同烷基链的有机碱做胶溶剂制备的纳晶形貌和大小有很大的不同,研究发现,随着烷基链的加长,纳晶的形貌开始变得规整,粒径也减小,但是有机碱的浓度不能太大,浓度过高时,会使制备的纳晶出现团聚,所以在使用有机碱做胶溶剂时,采用的是在pH= 的条件下制备的。通过热稳定性分析发现,吸附在TiO2 纳晶表面的有机碱在450 °C 热处理后,有机物分解完全,这说明在制备纳晶多孔薄膜时,有机物分解完全,多孔薄膜中为纯的TiO2 纳晶。因为三种TiO2纳晶形貌和大小不同所以制备的多孔薄膜吸附染料的量也不相同。实验发现采用有机碱TEAOH 做胶溶剂时制备的TiO2 的敏化电极吸附的染料最多,电池光电性能测试也显示用此TiO2 纳晶制备的电池开路电流达到 mA cm-2,光电转换效率达到,比其它两种电池的光电转换效率要高,这说明用有机碱TEAOH 做胶溶剂所制备的TiO2 纳晶的形貌和大小比其它两种有机碱胶溶剂制备的TiO2 更适合应用于染料敏化太阳能电池。更多毕业论文请到

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实验用品微安计、导线、铜片、锌片、铝片、铁钉、石墨棒、苹果、西红柿、柠檬、杏、桃等。实验探究不同水果对电池电流的影响均选用铜片、锌片作电极,电极间距离设定为2cm,选取常见的水果如西红柿、柠檬、苹果、杏、桃,在同一水果或不同水果间用导线连接电极和微安计,测量不同水果在相同条件下所产生的电流。从以上数据可知,不同的水果的剖面紧贴在一起组成的电池的电流大小不同,相比较而言西红柿和杏的水果电池电流较大。而不同水果组成的电池电流有的偏大,例如:柠檬和西红柿等;有的介于两种水果之间,例如:柠檬和苹果等;有的甚至偏小,例如:苹果和桃。不同电极对水果电池产生电流的影响我们采用相同的水果西红柿,用铜片、锌片、铝片、铁钉及碳棒等组合成不同的电极,电极间的距离皆为2cm,插入到同一种水果中,用导线将它们与微安计连接起来,测量水果电池所产生的电流。从以上数据可知,对于同一水果,在相同的电极距离下,采用Cu-Zn作电极所做成的水果电池的电流最大,用活泼金属Zn、Fe与碳棒组成电极所做成的水果电池的电流也较大。电极间距离对水果电池电流的影响选用西红柿,用Cu-Zn作电极,将其按照不同的电极距离插入到西红柿中,用导线将它们与微安计连接起来,测量水果电池的电流。从以上数据可知,对于同一种水果,相同的电极材料,电极间距离越大,电流越小。需注意的是,电极间的距离不宜太近,否则易导致短路。结论通过以上的实验探究,水果本身、电极材料及电极间的距离对水果电池产生的电流的影响:(1)不同的水果连接成的水果电池电流不一样,这与水果中所含的电解质溶液有关;(2)用Cu-Zn或活泼金属与碳棒作为水果电池的电极,效果较好;(3)电极间的距离越小,水果电池的电流越大,但电极距离太近易导致短路。

在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天,光伏利用成为世界各国争相发展的热点。因而光伏并网发电与独立光伏系统得到迅速地发展,特别是能为偏远用户提供电力的独立光伏系统成为国家投资的重点。 本论文以使用最为普遍及优选的阀控铅酸蓄电池(VRLA)的独立光伏系统为研究对象,为提高系统的性价比,从蓄电池的充电、放电、容量预测及维护等方面进行深入探讨和研究。主要研究如下: 1.综述国内外独立光伏系统发展现状。 2.分析了蓄电池充、放电过程中电化学反应机理,研制了一套蓄电池充、放电容量测试系统。 3.对各种铅酸蓄电池充电方式进行了分析,对其在光伏系统的应用的可行性加以阐述,同时对光伏系统中的充电控制技术(包括阵列的最大功率点跟踪技术)进行了研讨。 4.详细分析了蓄电池容量影响的因素,对各种蓄电池容量预测方法(模型)进行探讨。 5.提出在独立光伏系统中采用“马斯定律”可接受充电电流和太阳能光伏阵列最大功率跟踪相结合的方法,对系统中VRLA蓄...

废旧电池的危害性 一粒纽扣电池可污染60万升水,等于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里,能够使一平方米的土地失去利用价值,所以把一节节的废旧电池说成是“污染小炸弹”一点也不过分。 我们日常所用的普通干电池,主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类,它们都含有汞、锰、镉、铅、锌等各种金属物质,废旧电池被遗弃后,电池的外壳会慢慢腐蚀,其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤,造成污染。重金属污染的最大特点是它在自然界是不能降解,只能通过净化作用,将污染消除。 汞它在这些重金属污染物中是最值得一提的,这种重金属,对人类的危害,确实不浅,长期以来,我国在生产干电池时,要加入一种有毒的物质——汞或汞的化合物,我国的碱性干电池中的汞的含量达到1-5%,中性干电池为,全国每年用于生产干电池的汞具有明显的神经毒性,此外对内分泌系统、免疫系统等也有不良影响,1953年,发生在日本九州岛的震惊世界的水俣病事件,给人类敲响了汞污染的警钟。 重金属污染,威胁着人类的健康,人类如果忽视对重金属污染的控制,最终将吞下自酿的苦果,因此,加强废旧电池的回收就日显重要了。

毕业论文锂电池检测

采用恒流放电器进行放电,先将电池充满电(),静止12小时,再恒流放电到停止。放电计量时间为小时,再用放电电流(安培)乘以放电时间(小时),乘积即为电池容量。例如,放电电流为,放电时间为8小时,则该电池的容量为*8H=

进行锂离子电池的气密性测试要先准备一台气密性检测仪、还要定制一套工装、一套跟锂离子电池完全吻合的模具,组合而成,接上气管与电源就可以完成锂离子电池的气密性测试仪了。具体测试方法如下:1、将气密性检测仪和测试工装模具通过气源气管连接,气源部分的供气气压为,,不能超过此范围。连接好电源线,电压要求是220V。2、根据测试要求,设定好测试参数,同时将气密性检测仪的测试程序选择到设定的程序上。3、放入待测的锂离子电池产品,就可以开始检测,仪器根据我们设置的参数自动判定产品是良品还是不良品。不同的锂离子电池气密性测试仪方法测试都大同小异,唯一有差异的点就是根据客户的需求来定制,有的客户因为生产线的产量速度快,所以选择多工位或者多通道的气密性测试仪。有的客户生产线产量不高,可能会选择单工位的气密性测试仪。但是测试原理基本上都是相同,只是在选型上不相同,由于锂离子电池的外形都不相同,所以在定制工装模具的时候都是独门定制的。

在充电器上加上测检到充电电流小于多少时就自动断电的电路呀,一般手机里都带有这个电路,所以直接给手机充电,电池充满了就会自动断电.

太阳能充电器的设计摘要:设计了基于LP3947的太阳能充电电路,通过脉宽调制对锂电池充电进行智能控制,从而提高太阳能电池输出功率及锂电池的使用效率,达到延长电池使用寿命和时间的目的。关键词:太阳能;LP3947;锂电池1.引言 太阳能作为一种新型的资源越来越多地被人们关注,它所带来的一系列的产业也逐渐成为目前非常具有开发潜力的产业。太阳能光伏发电是太阳能应用的主要产业之一。在我国太阳能资源极其丰富,陆地每年接受的太阳辐射能相当惊人。如果将这些太阳能充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且可以有效地减少常规能源所带来的环境污染。 目前光伏发电在小型电器电路上的运用也逐渐的成熟,随着人们生活中越来越多的离不开手机、mp3、数码相机等一系列的数码产品,它们的充电问题成为了使用者极其关心的问题之一。设计一个利用光伏充电原理的充电器来为这些数码产品进行充电可以在很多方面解决各种问题。太阳能充电器具有携带方便、外型美观时尚,甚至可以在没有电源的情况下为手机等一系列的数码产品进行充电。2.太阳能电池板种类及工作原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,目前处于主流的是应用光电效应原理工作的太阳能电池,其基本原料为以半导体.当P-N 结受光照时,样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子,即引起光伏效应,产生一与P-N 结内建电场方向相反的光生电场,其方向由P 区指向N区.此电场使势垒降低,其减小量即为光生电势差,P 端正,N 端负,由此生产的结电流由P 区流向N 区,形成单向导电,发挥出与电池一样的功能。由于太阳电池板输出电压不稳定,故增加了稳压电路,通过稳压电路、充电电路为负载电池充电,同时还可以为内部蓄电池充电以备应急之用;光照条件较差时,太阳电池板输出电压较低,达不到充电电路的工作电压,因此增加了升压、稳压电路,以便为充电电路提供较稳定的工作电压.阴天、夜间等光照条件极差的情况下,可利用系统内部的蓄电池,通过升压电路为后续设备充电。另外,充电器还设计有照明灯,当夜间光线较暗时,通过蓄电池为照明灯供电,可供应急使用。3.充电器设计电池充电原理 锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时,会造成电池的损坏或降低使用寿命,图3为锂电池的充电曲线,共分三个阶段:预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。以800 mAh 容量的电池为例,其终止充电电压为。用1/10C(约80 mA)的电池进行恒流预充,当电池端电压达到低压门限V(min)后,以800 mA(充电率为1C)恒流充电,开始时电池电压以较大的斜率升压,当电池电压接近 V 时,改成恒压充电,电流渐降,电压变化不大,到充电电流降为1/10C(约80 mA)时,认为接近充满,可以终止充电。 手机电池充电曲线充电器设计思想 太阳能手机充电控制电路的设计思想,从手机锂离子二次电池的恒流/恒压充电控制出发,同时配有锂离子蓄电池.当在户外无220V 交流电时,采用太阳能对手机锂离子直接充电,同时对锂离子蓄电池充电;当阴雨天天气或夜晚等阳光不足时,采用配置的锂离子蓄电池对手机锂离子充电,以保证任何情况下不间断.即:系统的设计以太阳能充电为主,在有足够的阳光且蓄电池又有足够供电能力的情况下,系统能够以太阳能充电为主给手机充电,蓄电池给手机补电;在无阳光或阳光弱时,以蓄电池充电为主给手机充电,太阳能为手机补电。充电控制电路设计升压电路设计由于在不同的时间、地点太阳光照强度不同,太阳电池板输出电能不稳定,需加人相应的升压、稳压等控制环节。直流升压就是将电池提供的较低的直流电压提升到需要的电压值。稳压电路设计稳压电路的设计以三端集成稳压器W7800为核心,它属于串联稳压电路,其工作原理与分立元件的串联稳压电源相同。由启动电路、取样电路、比较放大电路、基准环节、调整环节和过流保护环节等组成,此外还有过热和过压保护电路,因此,其稳压性能要优于分立元件的串联型稳压电路。而且三端集成稳压器设置的启动电路,在稳压电源启动后处于正常状态下,启动电路与稳压电源内部其他电路脱离联系,这样输入电压变化不直接影响基准电路和恒流源电路,保持输出电压的稳定。充电电路设计 锂电池以体积小、容量大、重量轻、无记忆效应、无污染、电池循环充放电次数多(寿命长)等优点,广泛地被使用在许多数码产品中。但锂电池对使用条件要求较严格,如充电控制要求精度高,对过充电的承受能力差等。因此,为了保护锂电他,该充电电路包括电池充电控制电路与电池电量检测控制电路两部分。电池充电控制电路,用来控制升压或稳压电路对锉电池进行充电,同时也是锂电池的充电电路。电池电量检测电路,用以检测充电电量的多少,当电池充满电时,充满指示灯亮,逻辑电路控制充电电路断开,停止充电。4结束语 随着现代的科技发展电子产品几乎可以普及,但电子产品的电池却一直困扰这我们。我着次的研究的目的不是让电池的容量增大,而是把太阳能充电器安装在电子产品表面上这样就可以大量增加电池的使用时间。

锂电池检测与保护电路论文

保护板对锂电池的存在的意义毋庸置疑。合格的锂电池保护板至少包括如下几个保护:过充保护、过放保护、过流保护、短路保护。其中过充和过放保护的原理是采样每一串的电芯电压只要有任何一串超出过充和过放范围保护功能就会启动,这和只检测电池组整体的电压完全是两个概念。过放时电池电压差距比较大,一般这是正常的,因为电池生产时配平电压是在。如果保护板带有平衡功能会在过充前进行高电压配平。电池容量不可能做到完全一致所以高端平了低端肯定参差不齐。电芯的内阻和自放电率会有差异,如果串数比较多(大于7串)建议增加保护板的平衡功能,因为串数的增加就会把电芯之间的内阻和自放电的差异增加。串数约多电池在使用一段时间后一致性越差,电池之间就会出现木桶的短板效应,如果没有保护板电压高的会被过充,电压低的会被过放,而整体电压可能还没有到达充电器的电压或过放点,使得差的电池越来越差,加速电池的老化。

由两个场效应管和专用保护集成块S--8232组成,过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路,由保护IC监视电池电压并进行控制,当电池电压上升至时,过充电保护管FET2截止,停止充电。为防止误动作,一般在外电路加有延时电容。当电池处于放电状态下,电池电压降至时,过放电控制管FET1截止,停止向负载供电。过电流保护是在当负载上有较大电流流过时,控制FET1使其截止,停止向负载放电,目的是为了保护电池和场效应管。过电流检测是利用场效应管的导通电阻作为检测电阻,监视它的电压降,当电压降超过设定值时就停止放电。在电路中一般还加有延时电路,以区分浪涌电流和短路电流。该电路功能完善,性能可靠,但专业性强,且专用集成块不易购买,业余爱好者不易仿制。因为Li+电池过充或过放可能会导致爆炸并造成人员伤害,所以使用这类电池时,安全是主要关心的问题。因此,商用锂离子电池组通常包括象DS2720这样的保护电路(图7)。DS2720提供了可充电Li+电池所需的所有保护功能,如:在充电时保护电池、防止电路过流、通过限制电池的放电电压延长电池寿命。

意义重大:①短路保护(你说的短路后也不断输出可能是不到保护电流值或者是你的那款保护板没短路保护)②过充保护(你说的没有保护板充满后电压也一致的情况是你用的次数少,多的话就不一致了, 保护板保护电池是,电池如果超过这事数值就废了或者爆炸)③过放保护(过放是指电池电压达到一定的数值后就会保护,不会输出了,但是现在电动车上的控制器一般都有过放保护在42V左右)④电池是铁锂的话不用保护板没事,如果不是铁锂电池而是其他体系电池的话必须加保护板的,不加保护板很危险,我就做电池的,电池过充会爆的,望采纳。

手机锂电池保护板由电子元器件和pcb组成,主要对手机锂电池起到充放电保护作用,相当于电池管理系统。在手机锂电池充满电时,手机锂电池保护板能保证电池的电压差异小于设定值,实现电池的均衡充电,改善手机锂电池的充电效果。还能检测电池状态,例如过压、过流、过温、欠压、短路等,延长电池寿命,避免手机锂电池因过充过放电而有所损坏。手机锂电池保护板需要测试且对电流的要求较高,一般的探针模组无法满足锂电池保护板所需的额定电流,为此必须选用大电流弹片微针模组。一能通过的电流最高可以达到50A,过流能力强大;二是在电流传输过程中,性能稳定,不会出现电流衰减的情况,具有很好地连接功能,有超过20w次的使用寿命,测试效率高,电流导通能力好。

电机故障检测论文怎么写

电控发动机与化油器式发动机最大的不同在燃油供给系。电控发动机的燃油供给系取消了化油器,却增加了不少电子自动控制装置。其中包括许多传感器,执行元件和ECU。电控发动机不仅要完成化油器所要完成的任务,而且要完成化油器难以完成的任务。例如,使可燃混合气的空燃比浓度能控制在所需要的范围内。化油器式发动机油路和电路划分的非常清楚,互相影响不大。而电控发动机燃油供给系统增加了电子控制部分,这就使得油路和电路相互联系,它不仅影响发动机燃油系的工作,而且还影响发动机的正常运行。由于电控发动机电子控制装置的增加,这就使发动机的整个结构(包括电控系)更为复杂。快速导航结构组成 工作原理 待测参数 优点基本思想在初期,是以电子技术替代机械控制技术实现系统的功能,并对其功能进行扩展,使性能得到大幅度提高;发展到一定程度后,电子技术可以促使系统原理发生本质变化,从而可以突破局限,使发动机性能得以大幅度提高。电控发动机结构组成电子控制单元电控单元(ECU)是发动机电子控制系统的核心。它完成发动机各种参数的采集和喷油量、喷油定时的控制,决定整个电控系统的功能。传感器传感器(Sensor)将发动机工况与环境的信息通过各种信号即时、真实的传递到ECU。换句话说,ECU所了解到的只是一个由诸多信号所构成的发动机。所以,传感器信息的准确性、再现性与即时性就直接决定控制的好坏。执行器电控系统要完成的各种控制功能,是靠各种执行器来实现的。在控制过程中,执行器将ECU传来的控制信号转换成某种机械运动或电器的运动,从而引起发动机运行参数的改变,完成控制功能。工作原理以发动机转速和负荷作为反映发动机实际工况的基本信号,参照由试验得出的发动机各工况相对应的喷油量和喷油定时脉谱图来确定基本的喷油量和喷油定时,然后根据各种因素(如水温、油温、、大气压力等)对其进行各种补偿,从而得到最佳的喷油量和喷油正时或点火定时,然后通过执行器进行控制输出。

主扇通风机电机烧毁原因及处理方案一、 事故经过:由于我矿巷道的延伸,致使通风系统风量不足,公司决定于9月26日开始将原来的BDK60-NO14A型风机更换为FBCDZ NO 18型对旋轴流式通风机。9月28日将一号风机安装完毕后,在风机正常运行的情况下、10月4日23:45一号风机的一级电机突然停止运行,值班人员对一级电机再次送电后一级电机变频柜突然发出故障报警,报警显示OL2,当班人员通知值班电工,电工将一级电机接入二级电机变频柜,变频柜同样发出故障报警,电工就对电机进行检测结果电机对地绝缘最低一项为6mΩ,相间其中两项绝缘为0,所以确定是电机损坏,以为是电机质量问题偶然损坏,就在10月6日将一级电机更换,风机正常运行,10月6日将二号风机安装完毕。但是就在10月23日23:40,二号风机的二级电机变频柜发出故障报警,报警显示OC3,无法正常运行,在汇报队上后将风机切换为一号风机运行,可运行几分钟后一号风机的一级变频柜同样出现故障报警,报警显示OC1,致使单电机运行。二、 原因分析及过程在10月25日公司请来铜川中机厂人员对损坏的电机用摇表进 行相间检测,检测出二号风机的二级电机三项绝缘为零,确定电机相间短路。又使用匝间短路测试仪检测出一号风机一级电机匝间短路。在电源电压、电流稳定的情况下由于连续三台电机的烧毁得知电机不是偶然间的损坏。矿新风机电机型号为VBF2-315-6,功率90X2 KW,绝缘等级为F级。转数等级为6J,额定转数为980转/min,为YBF2系列风机用隔爆型三相异步风机电机,并非变频电动机。因为普通异步电动机是按恒频恒压设计的,而变频器会使电动机再运行中产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。由于我矿使用的是正弦波PWM型变频器,它产生的高次谐波会引起电动机定子铜耗,转子铜耗、铁耗及附加损耗的增加,这些损耗都回使电动机额外发热,使其温度升高,效率降低,输出功率减小。我矿所用的普通异步电动机是靠电机后面的风叶因电动机的转动而产生风力散热的,而变频电动机是有独立电机带动风叶,所以我矿电动机不能不能有效的降温,电动机温度过高,在加上PWM的控制方式,它的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压升降率,对电机产生很大的冲击电压,这种冲电压对电机的绝缘不断冲击,会使电机很快就导致电机定子绕组的绝缘被击穿损坏,电机的匝间绝缘短路,而高压得反复冲击也会使对地绝缘加速老化,导致相间短路。三、 决绝办法1、安装电抗器电抗器可以在滤波器中与电容器串联或并联来限制电网中的高次谐波。用以抑制和吸收谐波避免谐波电压电流及冲击电压电流的影响,

论三相异步电动机维修及故障排除摘要:介绍三相异步电动机的结构特点及损坏情况,根据近几年在三相异步电动机检修中的经验,总结出三相异步电动机的检修方法及在试运转试验中常见的几种故障及排除方法。关键词:三相异步电动机检修定子绕组试验我公司自1993年开始进行三相异步电动机的维修,经过多年的摸索,不断总结实践经验,目前为止三相异步电动机的检修质量和判断故障点的速度都得到了很大的提高,得到了广大客户的认可。三相异步电动机又叫感应电动机,它是一种结构简单、坚固耐用、使用和维护方便、运行可靠的电动机,它主要是由定子和转子组成。目前绝大多数动力设备,如机床、起重设备、运输机械、鼓风机、各种泵类以及日常生活中的电扇、医疗设备等装置中广泛应用。三相异步电动机要定期检修,方能保证可靠运行。它的检修有一般维修,也有恢复性大修。随着使用年限的增长,使用数量的增多,损坏情况也不断增加,恢复性大修数量也逐年上升。我修复过各种大小规格的电动机,功率从~300kW。1结构特点及损坏情况三相异步电动机是由固定部分—定子和转动部分—转子组成的,定子与转子之间留有相对运动所必须的空气隙。定子是电动机的静止部分,主要由定子铁心、定子绕组和机座等部件组成。定子铁心它作为电动机的磁路,一般由~的硅钢片叠压而成,钢片的表面涂有绝缘漆,内圆表面冲有均匀分布的槽,槽内嵌放定子绕组。定子绕组的作用是通入三相交流电流,产生旋转磁场。通常绕组是用高强度漆包线绕制成各种型式的线圈,嵌入定子槽内。机座是固定定子铁心和定子绕组,并以两个端盖支承转子,同时起到保护整个电动机和发散电动机运行中所产生热量的作用。转子是电动机的旋转部分,主要由转子铁心、转子绕组、转轴、端盖等部件组成。转子铁心它作为电动机的磁路是由~的硅钢片叠压而成,固定在转轴上。转子表面冲有均匀分布的槽,槽内嵌放转子绕组。转子绕组用以切割定子磁场,产生感应电势和电流,并在旋转磁场作用下使转子转动。转轴用以传递转矩,支撑转子的重量,一般由钢及合金经过机械加工而成。端盖一般为铸铁件装在机座的两侧,起支撑转子的作用。三相异步电动机主要有下面几种损坏情况:(1)滚动轴承安装不正确造或润滑脂不合适,造成轴和轴承发生磨擦,使轴磨损严重而损坏。(2)定子绕组损坏。主要原因是电机过载、匝间、相间、短路、对地击穿等造成定子绕组损坏。2三相电动机的定期检修为了避免和减少三相异步电动机突然损坏事故,三相异步电动机需要定期保养和检修。如遇有电动机过热和定子绕组绝缘太低时,须立即进行检修。三相异步电动机的检修方法是:将电动机进行解体,对各零件先进行清理,再对它们作表观检查,是否有异常。然后对关键部位的尺寸进行测量,对电机绕组作电气检查。(1)机械检查。检查电机的外壳和端盖是否有裂缝现象,如有裂缝应进行焊接和更换。检查转子由一侧到另一侧的轴向游隙,测量时将长500~600mm的塞尺,塞入定、转子之间,按4个或8个等分位置来测量气隙,然后取其平均值。表1列出了三相异步电动机气隙大小的参考数值,该数值系指两边尺寸的总和。如平均值与参考值偏差较大,则应检查转轴是否弯曲,装配工艺是否妥当。另外用手拨动转子,看是否能转动,如转不动看是否有异物卡住,轴承是否良好。然后根据情况更换轴承、轴套。测量检查叶轮的上、下外止口和与它们相配合的扣环及电机内径的尺寸,这两个配合间隙是否在检修标准规定的范围内,超差时需更换零件或采取其它措施(如:堆焊、镶套)使配合间隙达到规定要求。否则将影响电机的性能、轴向平衡力等。观察检查定、转子的表观情况,尤其要注意焊缝处有无异常情况。(2)电气检查。直流电阻检查:三相电阻的不平衡度不得超过2%。绝缘电阻检查:三相异步电动机绕组的绝缘电阻一般能达到100MΩ以上。如低于5MΩ时需分析原因,绝缘是否受潮,或绕组因绝缘不好而接地等,如经电桥实验检测三相电阻平衡无问题,则纯属绝缘受潮,需进行干燥处理,如定子三相电阻不平衡,则需对电机线圈三相分别做对地耐压实验及匝间实验,查出接地点。多采用F级绝缘。漆包线,槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用H级绝缘的材料。75kW以下的定子绕组更换大多采用B级绝缘。漆包线,槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用B级绝缘的材料。电机更换绕组的原则是:按原样修复,尤其是线圈匝数不可随意变动,匝数变化将明显影响电机的主要性能,线径则只要接近原总面积即可,绕组形式、线圈跨距也不要变动。(2)总装和检查性试验。在完成定、转子的修理后,备好合格的轴承、轴套、密封圈等即可进行总装。装配完成后用手转动转子,转动应均匀、灵活,转子应有一定的轴向窜动量,其窜动量应在检修标准规定的范围内:完成总装后再检查一下直流电阻和绝缘电阻等,认为电气性能正常后,将三相异步电动机做耐压实验,最后进行试运转观察其电流、转速、振动等有无异常。4常见试运转试验的故障及排除方法(1)通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。则检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,如有则进行修复。(2)通电后电动机不转,然后熔丝烧断则说明可能缺一相电源或定子绕组相间短路、定子绕组接地、定子绕组接线错误等原因。然后一一排除这些故障。首先检查刀闸是否有一相未合好,电源回路是否有一相断线,如有则进行修复电源回路,若无则用兆欧表、万用表、耐压机、匝间试验仪、电桥逐一排除查找出故障点。(3)电动机空载电流不平衡,三相相差大则可能是重绕时,定子三相绕组匝数不相等、绕组首尾端接错、电源电压不平衡、绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。通过绕组匝间冲击耐电压试验仪、电桥试验等逐一排除和消除这些故障。(4)电动机空载电流平衡,但数值大。可能是修复时,定子绕组匝数减少过多,或Y接电动机误接为Δ,或电机装配中,转子装反,使定子铁芯未对齐,有效长度减短。或大修拆除旧绕组时,使用热拆法不当,使铁芯烧损。这些问题则通过逐一排除进行修复,若是匝数减少的问题,则重绕定子绕组恢复正确匝数。若是接法错误,则改接为Y,若是装配错误和铁芯烧损则重3三相异步电动机的恢复性大修绕组损坏的三相异步电动机,需进行恢复性大修。损坏情况一般是定子绕组发生对地、相间击穿,线圈匝间短路,过载而造成绕组烧毁。均需更换定子线圈。(1)定子绕组更换。75kW以上的定子绕组更换大电动机的容量k ~~22~~1520~4050~75100~180200~250正常气隙m 增大的气隙m 正常气隙m 增大的气隙m ~1500r/min电动机转速3000r/min表1三相异步电动机的平均气隙值新装配,检修铁芯等来解决。5结论通过对三相异步电动机的近十年维修,不断总结实践经验,使我公司检修的电动机的质量有了很大的提高。我们不仅初步理顺了电动机的管理体制,建立了一套较规范的检修管理制度,使维修工作走上规范化管理道路。今后我们将通过进一步强化管理,巩固取得的成果,使维修工作再上一个新台阶。

论三相异步电动机维修及故障排除 摘要:介绍三相异步电动机的结构特点及损坏情况,根据近几年在三相异步电动机检修中的经验,总结出三相 异步电动机的检修方法及在试运转试验中常见的几种故障及排除方法。 关键词:三相异步电动机 检修 定子绕组 试验 我公司自1993年开始进行三相异步电动机的维 修,经过多年的摸索,不断总结实践经验,目前为止 三相异步电动机的检修质量和判断故障点的速度都得 到了很大的提高,得到了广大客户的认可。三相异步 电动机又叫感应电动机,它是一种结构简单、坚固耐 用、使用和维护方便、运行可靠的电动机,它主要是 由定子和转子组成。目前绝大多数动力设备,如机床、 起重设备、运输机械、鼓风机、各种泵类以及日常生 活中的电扇、医疗设备等装置中广泛应用。 三相异步电动机要定期检修,方能保证可靠运行。 它的检修有一般维修,也有恢复性大修。随着使用年 限的增长,使用数量的增多,损坏情况也不断增加,恢 复性大修数量也逐年上升。我修复过各种大小规格的 电动机,功率从~300kW。 1 结构特点及损坏情况 三相异步电动机是由固定部分—定子和转动部分 —转子组成的,定子与转子之间留有相对运动所必须 的空气隙。定子是电动机的静止部分,主要由定子铁 心、定子绕组和机座等部件组成。定子铁心它作为电 动机的磁路,一般由~的硅钢片叠压而成, 钢片的表面涂有绝缘漆,内圆表面冲有均匀分布的槽, 槽内嵌放定子绕组。定子绕组的作用是通入三相交流 电流,产生旋转磁场。通常绕组是用高强度漆包线绕 制成各种型式的线圈,嵌入定子槽内。机座是固定定 子铁心和定子绕组,并以两个端盖支承转子,同时起 到保护整个电动机和发散电动机运行中所产生热量的 作用。转子是电动机的旋转部分,主要由转子铁心、转 子绕组、转轴、端盖等部件组成。转子铁心它作为电 动机的磁路是由~的硅钢片叠压而成,固 定在转轴上。转子表面冲有均匀分布的槽,槽内嵌放 转子绕组。转子绕组用以切割定子磁场,产生感应电 势和电流,并在旋转磁场作用下使转子转动。转轴用 以传递转矩,支撑转子的重量,一般由钢及合金经过 机械加工而成。端盖一般为铸铁件装在机座的两侧,起 支撑转子的作用。 三相异步电动机主要有下面几种损坏情况: (1)滚动轴承安装不正确造或润滑脂不合适,造 成轴和轴承发生磨擦,使轴磨损严重而损坏。 (2)定子绕组损坏。主要原因是电机过载、匝间、 相间、短路、对地击穿等造成定子绕组损坏。 2 三相电动机的定期检修 为了避免和减少三相异步电动机突然损坏事故, 三相异步电动机需要定期保养和检修。如遇有电动机 过热和定子绕组绝缘太低时,须立即进行检修。 三相异步电动机的检修方法是:将电动机进行解 体,对各零件先进行清理,再对它们作表观检查,是 否有异常。然后对关键部位的尺寸进行测量,对电机 绕组作电气检查。 (1)机械检查。检查电机的外壳和端盖是否有裂 缝现象,如有裂缝应进行焊接和更换。检查转子由一 侧到另一侧的轴向游隙,测量时将长500~600mm的塞 尺,塞入定、转子之间,按4个或8个等分位置来测量 气隙,然后取其平均值。表1列出了三相异步电动机气 隙大小的参考数值,该数值系指两边尺寸的总和。如 平均值与参考值偏差较大,则应检查转轴是否弯曲,装 配工艺是否妥当。另外用手拨动转子,看是否能转动, 如转不动看是否有异物卡住,轴承是否良好。然后根 据情况更换轴承、轴套。测量检查叶轮的上、下外止 口和与它们相配合的扣环及电机内径的尺寸,这两个 配合间隙是否在检修标准规定的范围内,超差时需更 换零件或采取其它措施(如:堆焊、镶套)使配合间 隙达到规定要求。否则将影响电机的性能、轴向平衡 力等。观察检查定、转子的表观情况,尤其要注意焊 缝处有无异常情况。 (2)电气检查。直流电阻检查:三相电阻的不 平衡度不得超过2%。 绝缘电阻检查:三相异步电动机绕组的绝缘电阻 一般能达到100MΩ以上。如低于5MΩ时需分析原因, 绝缘是否受潮,或绕组因绝缘不好而接地等,如经电桥 实验检测三相电阻平衡无问题,则纯属绝缘受潮,需进 行干燥处理,如定子三相电阻不平衡,则需对电机线圈 三相分别做对地耐压实验及匝间实验,查出接地点。 多采用F级绝缘。漆包线,槽绝缘、槽楔、绝缘套管、 引接线及浸渍漆等均需采用H级绝缘的材料。75kW以 下的定子绕组更换大多采用B级绝缘。漆包线,槽绝 缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用B级 绝缘的材料。电机更换绕组的原则是:按原样修复,尤 其是线圈匝数不可随意变动,匝数变化将明显影响电 机的主要性能,线径则只要接近原总面积即可,绕组 形式、线圈跨距也不要变动。 (2)总装和检查性试验。在完成定、转子的修理 后,备好合格的轴承、轴套、密封圈等即可进行总装。 装配完成后用手转动转子,转动应均匀、灵活,转子应 有一定的轴向窜动量,其窜动量应在检修标准规定的 范围内:完成总装后再检查一下直流电阻和绝缘电阻 等,认为电气性能正常后,将三相异步电动机做耐压 实验,最后进行试运转观察其电流、转速、振动等有无 异常。 4 常见试运转试验的故障及排除方法 (1)通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味 和冒烟。则检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有 断点,如有则进行修复。 (2)通电后电动机不转,然后熔丝烧断则说明可 能缺一相电源或定子绕组相间短路、定子绕组接地、 定子绕组接线错误等原因。然后一一排除这些故障。 首先检查刀闸是否有一相未合好,电源回路是否有一 相断线,如有则进行修复电源回路,若无则用兆欧表、 万用表、耐压机、匝间试验仪、电桥逐一排除查找出 故障点。 (3)电动机空载电流不平衡,三相相差大则可能 是重绕时,定子三相绕组匝数不相等、绕组首尾端接 错、电源电压不平衡、绕组存在匝间短路、线圈反接等 故障。通过绕组匝间冲击耐电压试验仪、电桥试验等 逐一排除和消除这些故障。 (4)电动机空载电流平衡,但数值大。可能是修复 时,定子绕组匝数减少过多,或Y接电动机误接为Δ, 或电机装配中,转子装反,使定子铁芯未对齐,有效长 度减短。或大修拆除旧绕组时,使用热拆法不当,使铁 芯烧损。这些问题则通过逐一排除进行修复,若是匝 数减少的问题,则重绕定子绕组恢复正确匝数。若是 接法错误,则改接为Y,若是装配错误和铁芯烧损则重 3 三相异步电动机的恢复性大修 绕组损坏的三相异步电动机,需进行恢复性大修。 损坏情况一般是定子绕组发生对地、相间击穿,线圈 匝间短路,过载而造成绕组烧毁。均需更换定子线圈。 (1)定子绕组更换。75kW以上的定子绕组更换大 电动机 的容量 k W ~ 1~2 2~ 10~15 20~40 50~75 100~180 200~250 正常气隙 m m 增大的气隙 m m 正常气隙 m m 增大的气隙 m m 500~1500r/min 电动机转速 3000r/min 表1 三相异步电动机的平均气隙值 新装配,检修铁芯等来解决。 5结论 通过对三相异步电动机的近十年维修,不断总结 实践经验,使我公司检修的电动机的质量有了很大的 提高。我们不仅初步理顺了电动机的管理体制,建立 了一套较规范的检修管理制度,使维修工作走上规范 化管理道路。今后我们将通过进一步强化管理,巩固 取得的成果,使维修工作再上一个新台阶。

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