|
|
| |
UPS Aküsü |
|
AKÜLER
1.1. ELEKTRİĞİN ESASLARI
Elektriksel olayların vs elektrik sistemlerinin işleyişlerinin iyi anlaşılmağı ve bu sistemlerde çeşitli ölçmelerin yapılması ve arızaların yerlerinin kolayca bulunabilmesi İçin temel elektrik kavramlarının ve ölçü birimlerinin iyi anlaşılması gerekir. Burada, oto elektrik alanında da çok kullanılan elektrik kavramlara ve birimleri kısaca hatırlatılacaktır.Bu kavramları daha kolay anlamaya yardımcı olacaklarından, bunların hidrolik veya mekanikteki eşdeğerlerine bakmakta büyük yarar vardır.Doğru akimi elektrik dersindeki olaylar bir hidrolik sistemdeki olaylara çok benzediklerinden elektrik kavramlardan söz ederken bunların, anlaşılması daha kolay olan hidrolik sistemdeki karşıtları da belirtilecektir.
1.1.1 TEMEL ELEKTRİK KAVRAM VE BİRİMLERİ, BUNLARIN HİDROLİK VEYA MEKANİKTEKİ KARŞITLARI
1.1.1.1 Direnç:
Direnç etkisi hidrolik veya mekanikteki sürtünmeye benzetilebilir.Sürtünme nasıl sıvının devrede akmasını veya cismin hareket etmesini önlüyorsa elektrikte de direnç ayni etkiyi yapar yani elektrik akımının akmasına karşı koyar.Elektrik akımı
olması için direncin yenilmesi gerekir.Bu yüzden,dirence "elektriki sürtünme" denebilir.
Bîr elektrik devresinde toplam veya eşdeğer direnç R ve devrenin kollarındaki dirençler r harfi ile belirtilir. Bazı kaynaklarda kolların dirençleri R1 , R2 şeklinde de belirtilir.Direnç birimi om (ohm)'dur.Om'un milletler arası anlaşma ile belirlenmiş olan tanımı şöyledir:
106,25 cm boyunda, 1 mm kesitinde ve 0 °C sıcaklıktaki cıva sütununun direnci 1 om 'dur.
Om ya doğrudan om olarak yazılır veya W (büyük omega harfi) ile gösterilir.Devre
şemalarında direnç çoğunlukla şeklinde gösterilir. Başka gösterme şekilleri de vardır.Yabancı dillerde örneğin İngilizce’de direnç etkisine rezistans ve direnç etkisi olan nesnenin kendisine rezistör denilerek ikisi arasında bir ayırım yapıldığı halde Türkçe’de her ikisi de direnç adı ile anılırlar. Ne denmek istendiği cümlenin gelişinden anlaşılır. Direnç ommetre ile ölçülür.Büyük dirençler için kilo om ve mega om kullanılır.
1.1.1.2.Akım Şiddeti:
Akım şiddeti birici zamanda yani 1 saniyede devreden geçen elektrik enerjisi miktarını belirtir.Doğru akımla çalışan bir elektrik devresi bir basınçlı su devresine benzetilebilir, çünkü iki devrenin özellikleri birbirine çok benzerler. Böyle bir devrede suyun miktar ölçüsü "litre" olup devreden 1 saniyede akan su miktarına da "debi" denir. Debinin birimi ise litre/saniye 'dir. Elektrikte miktar veya daha doğru bir deyimle yük birimi kulon'dur. Su devresindeki debinin karşıtı elektrikte akım şiddetidir.Birim olarak su devresinde litre/saniye kullanıldığı gibi elektrik devresinde de kulon/saniye kullanılabilirse de elektrikte akım şiddeti birimine “Amper” denir.Bir devredeki akım I ve devrenin kollarındaki akımlar ise i ile gösterilir. Bazı kaynaklarda
I , I şeklinde de gösterilir. Akım şiddeti birimi amper iki şekilde tanımlanabilir:
Bir gümüş nitrat eriyiğinden 1 saniyede 1,118 miligram gümüş ayırabilen sabit akım şiddetine 1 amper denir.
Devreden saniyede 1 kulon elektrik yükü geçiyorsa o devredeki akım şiddeti 1 amperdir. Kısaca Amper = kulon/saniye yazılabilir.
Amper kısaca A ile gösterilir.Akım şiddeti ampermetre ile ölçülür. Ampermetreler akım ölçülecek devreye daima seri bağlanırlar. Ampermetrelerin iç dirençleri çok küçüktür bu yüzden yanlışlıkla devreye paralel bağlanırlarsa veya ölçebileceklerinden daha yüksek akım geçen bir devreye ballanırlarsa anında yanarlar. Bu yüzden, ampermetre kullanırken çok dikkatli olmak gerekir. Bir alıcı olmadan ampermetre hiçbir zaman bir bataryanın iki ucuna bağlanmamalıdır.Amperin özellikle elektronikte kullanılan askatı mili amper (mA=l/1000 amper)' dir.
1.1.1.3.Gerilim (Voltaj ,Potansiyel Farkı) :
Gerilim bir elektrik devresinden elektrik akımının geçmesini sağlayan etkendir. Su devresinde suyun akması için basınç olması gerekir. Hidrolikte basıncın çok kullanılan bir birimi kg/cm 'dir. Elektrik devresinden akımın geçebilmesi için de gerilime yani elektriki basınca gerek vardır.
Bir devredeki gerilim E ve devrenin herhangi bir yerindeki gerilim (voltaj) düşmesi e ile gösterilir.Bazı kaynaklarda E , E veya V , V şeklinde gösterildiği de olur. Gerilim birimi “volt”tur ve V harfi ile gösterilir.Gerilim birimi olan volt’un “kulon başına potansiyel enerji” veya “kulon başına jul yani Jul/Kulon” gibi tanımları varsa da bu tanımların anlaşılabilmesi için daha geniş açıklamalara gerek vardır ve bu ayrıntılı bilgiler konunuzun dışına taşarlar.Bu yüzden burada voltun tanımı için daha önce direnç ve akün şiddeti için yapılmış olan tanımlardan yararlanılacaktır:
1 omluk dirençten 1 amperlik akım geçiren gerilime 1 volt denir.
Volt’un üst katları kilo volt (KV=1OOO volt) ve mega volt (MV=l000.000 volt)’tur. Gerilim ölçmek için kullanılan ölçü aletine voltmetre denir. Voltmetreler alıcıların iki ucuna uygulanan gerilimi ölçmek için daima devreye paralel bağlanırlar. Doğrudan bir akım kaynağının gerilimi ölçülecekse voltmetrenin iki ucu kaynağın iki ucuna değdirilerek ölçme yapılır.Voltmetrelerin İç dirençleri çok büyüktür, o nedenle gerilim ölçmek için bir akım kaynacının iki ucuna değdirildiğinde voltmetreden geçen akım çok küçüktür. Doğru akım voltmetrelerinde + uç kırmızı ve - uç siyah olarak işaretlenir.
1.1.1.4.Elektrik Yükü :
Elektrikte miktar birimidir.Su devresinde suyun miktarı litre ile belirtildiği gibi elektrikte de miktar "kulon" ila belirtilir. Elektrik yükü Q veya q ile gösterilir. Elektrikte en küçük yük elektron yüküdür ve kulon = 6,28 x 10 elektron yüküdür. Bir başka söyleyişle, bir amper akım geçen bir devreden bir saniyede geçen elektrik miktarı bir kulon’ dur.
1.1.1.5.Kapasite:
Elektrik enerjisini statik (durgun) elektrik olarak depolama özelliğidir.Bu işi yapan aygıta da kapasitör veya kondansatör denir. Bizim piyasamızda meksefe
sözcüğü de kullanılmaktadır. Son yıllarda kondansatör yerine kapasitör terimi daha çok
kullanılmaktadır.Rezistans-rezistör ‘de olduğu gibi kapasite-kapasitör terimleri tercih
edilmektedir. En basit hali ile kondansatör karşı karşıya konmuş iki madeni levhadan oluşur. Bu kondansatörün 1 volt gerilim altında depolayabileceği elektrik yükü, o kondansatörün kapasitesi denir.Kapasite C harfi ile gösterilir ve birimi farad’tır. Karşı karşıya konmuş iki madeni plâkanın depolayabileceği elektrik miktarı yani bu kondansatörün kapasitesi plakaların büyüklüğü ile doğru ve aralarındaki uzaklığın karesi ile ise ters orantılıdır. Ayrıca kapasite plâkalar arasındaki yalıtkanın dielektrik katsayısı ile de orantılıdır.Yani plâkalar arasındaki uzaklık sabit tutulup aralarına dielektrik katsayısı daha yüksek olan bir yalıtkan konursa kapasite artar. Hava boşluğunun dielektrik katsayısı 1 kabul edilmiştir. Diğer yalıtkanlar buna göre sınıflandırılırlar.
Şekil 1.1 Kapasite birimi olan farad’ın tanımı için hava boşluğunda karşı karşıya duran iki plâkadan oluşan bir kondansatör esas alınır. Buna göre farad şöyle tanımlanır:
Plakaları arasındaki uzaklık 1 mm olan ve hava. Boşluğunda bulunan iki madeni plâkadan oluşan bir kondansatörün plâkalarına 1 volt gerilim uygulandığında 1 kulon elektrik yükü tutabilirse o kondansatörün kapasitesi 1 farad’tır . Kısaca, farad =1 culon/1 volt.
Eğer böyle bir kondansatörün plâkaları kare şeklinde olsaydı plâkalardan birinin bir kenarının uzunluğu 10.600 m veya bir plâkanın alanı 1,13 ´ 10 m olurdu. Görüldüğü gibi farad çok büyük bir birimdir. Bu yüzden farad yerine daha çok onun milyonda biri olan mikro farad kullanılır. 1 m f = 10 Farad. Elektronikte kullanılan çok küçük kondansatörlerin kapasitelerini belirtmek için mikro farad’ta büyük bir birimdir. Bunlar için mikro mikro farad veya piko farad kullanılır: 1m m = 10 farad.
Kondansatörün tutacağı yük uçlarına uygulanan gerilim ve kapasitesi ile orantılıdır.
Q = C x E Burada Q = Yük (kulon) , C = Kapasite (farad) ve E = Gerilim (V)
Buradan veya bulunur
Kondansatörün yükünün gerilimle artması yüzünden kondansatör özellik bakımından basınçlı hava deposuna benzetilebilir.Hava deposunun hacmi 1 atmosfer basıncındaki havaya göre belirtilir ve litre olarak ifade edilir. Depodaki havanın basıncı arttıkça miktara da basınçla doğru orantılı olarak artar. Ayni şekilde, kondansatörün yükü de gerilimle doğru orantılıdır gerilim arttıkça kondansatörün yükü de artar. Kapasite ile yük birbirine karıştırılmamalıdır. Kapasite 1 volt gerilim altında kondansatörün tutabileceği yüktür. Genel olarak şarj yükü ise herhangi bir gerilim altındaki yüktür.
Kapasite hakkındaki açıklam diğerlerinden geniş tutulmuştur,çünkü basit olmasına karşılık en az anlaşılan Özelliktir ve ateşleme sistecünin çalışmasında çok önemli rol oynayan bir elektrikî ünitedir.Kondansatörün özellikleri ilerde ateşleme sistemi konusu İşlenirken yeniden ele alınacak ve daha geniş açıklama yapılacaktır.
1.1.1.6.Endüktans (Endüktif Direnç):
Endüktans (endüktif direnç) bir bobinden geçen akımın şiddetinin ve buna bağlı olan manyetik alan şiddetinin artmasının veya azalmasının yarattığı ve bu değişmelere karşı koymaya çalışan endüksüyon geriliminin etkisidir. Bu yüzden, bir bobinden doğru akım geçirilmek istendiğinde akım şiddeti hemen omik direncin belirlediği değere çıkamaz veya geçmekte olan akım kesilmek istenirse akım hemen sıfıra düşemez. Bu anlarda meydana gelen endüksüyon gerilimleri akımın artmasını veya kesilmesini geciktirir.Böylece, aslında var olmayan fakat manyetik alan değişiminin yarattığı bu endüksüyon gerilimleri direnç gibi bir etki yaparak akımı sınarlar.
Endüktans L harfi ile gösterilir. Endüktansın birimi Henry'dir ve H harfi ile gösterilir, Henry şöyle tanımlanır:
Bir bobindeki akımın değişim hızı 1 Amper/Saniye ve akımın değişmesine karşı koyan endüksüyon gerilimi 1 volt ise o bobinin endüktansı 1 Henry'dir.
Bu olay mekanikteki atalet kuvveti olayının benzeridir.Bobinin endüktansı kütlenin, akımın değişim hızı ivmenin ve endüksüyon gerilimi de atalet kuvvetinin karşıtıdır. Bilindiği gibi, duran bir cisme bir kuvvet uygulandığında cisim ataleti yüzünden hemen hızlanamaz, kütlesine ve uygulanan kuvvetin büyüklüğüne göre belli bir ivmeyle hızlanır. Eğer bu cisim hava içinde harekat ediyorsa hava sürtünmesi yüzünden hızı belli bir değerde sabitleşir. Bobinde de akım, uygulanan gerilim ve bobinin endüktansı ile bağıntılı olarak akım artışının yarattığı manyetik alan değişiminden kaynaklanan zıt endüksüyon gerilimi yüzünden sıfırdan başlar ve gittikçe artarak belli bir süre sonra omik direncin sınırladığı en yüksek değere çıkar. Cisim belli bir hıza erişince hızı ve kütlesi ile belli olan W = 1/2 mV kinetik enerjisini depolamış olur. Ayni şekilde, bobinde de W = 1/2 LI ile belli olan bir elektromanyetik enerji depolar. Cisim yavaşlatılmak istenirse hizanın azalmasına karşı bir kuvvet ve bobinden geçen akım azaltılmak istenirse ayni şekilde manyetik alanın ve dolayısı ile manyetik enerjinin azalmasından dolayı akımın azalmasına karşı koyan bir endüksüyon gerilimi doğar.
Doğru akım devrelerinde endüksüyon olayı yalnız devreye akım verilir veya kesilirken ve çok kısa zaman içinde olduğundan pek farkına varılmaz. Endüksüyon olayları alternatif akım devrelerinde daha belirgindir.
1.1.1.7.Manyetik Alan şiddeti:
1 cm ’lik kesitten geçen kuvvet hattı sayısının çokluğunu belirtir. Sembolü f ve birimi ise Maxwell'dir. Maxwell şöyle tanımlanır:
1 cm ’lik kesitten 1 kuvvet hattı geçiyorsa o manyetik alanın şiddeti 1 Maxwell’dir . Kısaca Maxwell = 1 kuvvet hattı/ 1 cm .
1.1.1.8.İş Birimi Jul:
İş bilindiği gibi, kuvvetle yolun çarpımına eşittir. Elektrikte kullanılan iş birimlerinden birisi de Jul'dür.Özellikle güç birimi olan watt ile ilgisi dolayısı ile üzerinde durulmaya değer, c.g.s, sisteminde bir din (dyne)’lik bir kuvvettin tatbik noktasını 1 cm ileri götürmesi ile yaptığı işe
1 erg denir. 10 erg = 1 newton metre veya 1 jul'dür.
1.1.1.9. Güç Birimi Watt:
Bir saniyede yapılan 1 jullük işe 1 Watt denir. Kısaca Watt = jul/Saniye. 1.000 Watt = 1 Kilo watt (Kw) ve 1.000.000 = 1 Mega watt (Mw).
1.2. OM KANUNU VE ELEKTRİK DEVRELERİ
1.2.1. Om Kanunu: Bir elektrik devresinde akım, gerilim ve direnç arasındaki bağıntıyı açıklayan bu kanun elektrikte en çok kullanılan kanundur ve diğer elektrik devrelerinde olduğu kadar oto elektrik sistemleri hesaplarında da önemi büyüktür. Om kanunu şöyle tanımlanır:
Bir devreden geçen akım şiddeti devreye uygulanan gerilimle doğru ve devrenin direnci ila ters orantılıdır.
Bunun formül olarak anlatımı: I = E/R .
Formülde de açıkça görüldüğü gibi »devreden geçen akün devreye uygulanan gerilim artınca artar, devrenin direnci artınca ise azalır.
1.2.2. Elektrik Devreleri:
a) Seri Devreler Voltaj Düşmesi: Dirençlerin birbiri ardınca bağlandığı devre tipine seri devre denir. Şekil: 1-2
Seri devrenin temel özellikleri şöyle sıralanabilir:
Devredeki dirençlerin hepsinden ayni akım geçer.
Devrenin eşdeğer direnci devredeki dirençlerin toplamına eşittir,yani R = r + r +r
Devreye uygulanan gerilim devrede
bulunan dirençlerdeki gerilim (voltaj) düşmelerinin
toplamına eşittir, yani E = e +e +e Şekil: 1-2 Seri devre.
Sonuncu özellik dirençler toplam formülüne om kanunu uygulanarak ta bulunabilir.
R = r + r +r formülünde om kanunu dirençlerin her birine ayrı ayrı uygulanabilir ve dirençlerin yerlerine om kanunundan bulunan eşitleri yazılırsa: ; R = E/I , r = e / I , r = e / I , r = e / I olur ve formülde yerlerine konursa
ve buradan E = e +e +e
bulunur çünkü I her iki tarafta ortaktır ve birbirini götürür.Burada e +e +e değerlerine dirençlerin düşürdüğü voltajlar denir. Bir direnç veya alıcının iki ucuna voltmetre bağlanarak ölçülen voltaja ise o direnç veya alıcının düşürdüğü voltaj denir. E = I x R formülünden açıkça görüleceği gibi bir dirençte voltaj düşmesi olabilmesi için o dirençten akım geçmesi gerekir.Ayrıca, bir direncin düşürdüğü voltaj akımla orantılıdır ve akım arttıkça artar.
Voltaj düşmesi bir su devresindeki basınç kaybına benzer. Suyun borular içinde akarken karşılaştığı sürtünme yüzünden, manometreyle yapılan ölçmelerde suyun devreye giriş yerinden veya pompadan uzaklaştıkça basıncın gittikçe azaldığı görülür. Buna basınç kaybı denir ve basınç kaybı borulardan akan suyun debisi arttıkça artar. Bu olay elektrik devreleri için de aynen geçerli olup yukarda belirtildiği gibi adına, voltaj düşmesi denir ve bir dirençteki voltaj düşmesi dirençten geçen akım arttıkça artar.
Voltaj düşmesi devrenin diğer kısmı için bir kayıptır, çünkü geriye kalan direnç veya alıcılar kendilerinden önceki direncin düşürdüğü voltaj kadar eksik voltajla çalışırlar.
Voltaj düşmesinin iyi anlaşılması elektrik devreleri ve alıcılardaki arızaların çabuk ve kolay teşhis edilebilmesi yönünden önemlidir.özellikle marş sistemi arızalarının aranması ve yerlerinin bulunması devrenin çeşitli kısımlarındaki voltaj düşmelerinin ölçülmesi esasına dayanır.
Marş devresi aslında kabloları, çeşitli bağlantıları, şalteri ve marş motorunun kendisi ile şasi
devresi olarak bir seri devredir ve bu seri devredeki dirençler çok küçük olduklarından doğrudan direnç olarak ölçülmeleri çok zordur. Onun yerine voltaj düşmelerinin ölçülmesi daha. çabuk ve kesin sonuçlar verir.
Seri devreye direnç eklendikçe devrenin direnci artar ve devreden geçen, akım azalır.
b) Paralel Devreler: Dirençlerin yan yana konulup hepsinin iki uçlarının beraberce
bağlandığı devre tipine paralel devre denir. Şekil:1-3. Bu devrenin özellikleri şöyle sıralanabilir:
Devrede bulunan bütün dirençler aynı gerilim altında çalışırlar.
Devreden geçen »kim .devrenin kollarından geçen akımların toplamına eşittir.yani
Devrenin eşdeğer direncinin tersi devredeki dirençlerin terslerinin toplamına eşittir, yani
Şekil: 1-3. Paralel devre.
Devrenin tümüne ve kollarının her birine ayrı ayrı uygulanması ile bulunur. Şöyleki ; formülündeki terimlerin her birinin yerine om kanunundan eşiti bulunup yazılırsa:
bulunur. Sağ taraf E ortak parantezine alınırsa
bulunur ve taraflar E ile kısaltılırsa bulunur.
Paralel devreye başka kollar eklendikçe, seri devrenin aksine, devrenin direnci azalır çünkü eklenen koldan da bir miktar akim geçecek ve devreden geçen akım artacaktır. Geçen akımın artması, om kanununa göre, direncin azalması ile mümkündür.
Burada özellikle dikkat edilmesi gereken husus her kolun kendi direnci ile orantılı olarak bir miktar akım geçirmesidir. Çoğu öğrencide bulunan yanlış bir kanıya göre akım en kolay yolu seçmez, sadece en kolay, yani direnci en az olan.yoldan en fazla akım geçer. En zor olan yoldan akım geçmez diye bir şey söylenemez. Aksine, oradan da akım geçer, fakat en zor, yani direnci en yüksek olan bu yoldan diğerlerine göre en az akım geçer, çünkü om kanunundan (I=E/R) açıkça görüleceği gibi direnç arttıkça oradan geçen akım azalır, fakat direnç yüksek diye akım sıfır olmaz. Ancak direnç sonsuz büyük olursa akım sıfır olur.
Şekil: 1-4. Karma devre,
c)Karna Devreler:
Kendi başına bir özelliği olmayan bu devreler aslında seri ve paralel devrelerin bir karmasıdır. Bunlara karışık devreler de denirse de bu deyim akla başka şeyler de getirdiğinden burada karma deyini kullanılacaktır. Böyle bir devrenin hesaplanabilmesi için önce basitleştirilmesi gerekir.Ondan sonra seri veya paralel devrenin hesaplandığı gibi çözülebilir. Şekil:1-4'te verilen örnekte önce kollardaki seri dirençler toplanıp yerlerine toplam dirençleri konur. îki kollu paralel devre haline galen üçüncü koldaki paralel kısım hesaplanıp eşdeğer direnci bu kolda bulunul r direnci ile toplanınca devrenin tümü dört kollu bir paralel devre haline gelir ve bu da. paralel devre bahsinde gördüğünüz şekilde hesaplanır.
1.2.3. Öz Direnç:
Her madenin kendine göre bir direnci vardır.Bu dirençlerin belli
bir esasa göre tanımlanması gerekir. Bunun için özdirenç deyimi kullanılır ve öz direnç
Şöyle tanımlanır:
1 metre boyunda, 1 mm kesitinde ve 20°C sıcaklığındaki telin dirirencine o madenin özdirenci denir.
Madenlerin Özdirençleri sıcaklıkla değişir; genellikle sıcaklık arttıkça özdirenç de artar.Bu yüzden, özdirenç tarifine sıcaklık ta konulmuştur. Bir telin direnci hesaplanırken sıcaklığı da dikkate alınmalıdır. özdirenç değerleri teknik kitaplarda çizelgeler halinde verilir. Özdirenç harfi ile gösterilir. Boyu ve kesiti bilinen bir telin direnci hesaplanmak isteniyorsa çizelgeden özdirenci bulunur ve R= .L/S formülünde yerlerine yazılarak direnç hesaplanır. Formülde uzunluk metre ve kesit mm olarak yazılmalıdır.
1.2.4. İç Direnç :
Her üretecin veya motorun bir direnci vardır.Buna üretecin veya
motorun iç direnci denir.Bir üretecin açık devrede (yüksüzken) verdiği gerilime o üretecin elektromotor kuvveti denir ve kısaca E.M.K. ile gösterilir. Üreteçten akım çekilirken uçlarından ölçülen gerilim E.M.K.'ten daha az olur, çünkü akım üretecin içinden
geçerken üretecin kendi iç direncinde voltaj düşmesi olur. Çekilen akın arttıkça iç
dirençte voltaj düşmesi artar, buna karşılık üretecin uçlarından ölçülen gerilim azalır.
Örnek:Bir bataryanın açık devrede yani akım çekilmezken Ölçülen gerilimi 12 volt ve 300 amper akım çekilirken ölçülen gerilimi 9 volt ise bu bataryanın iç direnci kaç om'dur?
Çözüm: I=E/R buradan
Sonuç: Bataryanın iç direnci R =0,01 om'dur.
Görüldüğü gibi bataryanın iç direnci çok küçük olmakla birlikte sıfır değildir. Bu iç
direnç bataryadan çekilen akımla orantılı olarak bataryanın içinde bir voltaj düşmesi yaratır
ve bataryanın uçlarından ölçülen gorilim azalır. Yukarıdaki örnekte çekilen akım 200 amper olsaydı bataryanın içindeki voltaj düşmesi e=Ix R =200x0,01= 2 volt ve 100 amper olsaydı e=100x0,01= 1 volt olurdu. Böylece, bu sırada bataryanın uçlarından ölçülen gerilim de sırasıyla 10 volt ve 11 volt olurdu.
Batarya bir devreye akım verirken akım yalnız dış devreden geçmez, bataryanın içinden de geçer. Bu nedenle devrenin direnci yalnız dış devrenin direncinden oluşmaz,ba- taryanın iç direnci de buna dahildir.Bu nedenle om kanunu formülünü I=3/ R + R şeklinde yazabiliriz. Burada R dış devrenin direnci ve R bataryanın iç direncidir. E ise bataryanın elektromotor kuvveti veya açık devre voltajıdır .Bataryanın iç direnci sabit olmayıp şarj duruma,sıcaklık ve diğer başka etkenlere bağlı olarak değişir. Formülü
E=I .R +I..R şeklinde açarsak voltajın bir kısmının bataryanın içinde ve bir kısmının da dış devrede düştüğü görülür. Bataryaların iç dirençleri çok küçük olduğundan küçük akımla deşarjlarda I.R .'de küçük olacağından dikkate alınmaz.Fakat marş sırasında olduğu gibi,
çekilen akım çok yüksekse I R . yani bataryanın iç direncindeki voltaj düşmesi de çok artar ve kutuplardaki faydalı voltajın azalması şeklinde kendini gösterir. Enerji W=I ( R + R )t ve güç P=W/t = P +P =I . R + I R . Buradaki I R batarya iç direncinde meydana gelen ısıyı gösterir ve bu ısı batarya yüksek akımla deşarj olurken onun ısınıp sıcaklığının artmasına, sebep olur. Ayrıca, bu ısı dış devre için bir kayıptır ve bu kayıp çekilen akımın karesi ile orantılı olduğundan yüksek akımla deşarjda bataryanın Watt verimini azaltır,
îç direnç bataryalar için olduğu kadar dinamolar, alternatörler ve marş motorlarında da önemlidir.
1.3. Güç Hesabı
Elektrikte temel güç birimi Jul/Saniye yani Wattır. .Doğru akım devresinde güç akım şiddeti ile devreye uygulanan gerilimin çarpımına eşittir, yani W=E..I watt .
Örnek: 10 volt gerilim altında 150 amper çeken marş motorunun gücünü hesaplayın. #9; W=E.I = 10x150 = 1500 watt = 1,5 Kw
Alternatif akım devrelerinde güç hesabı kullanılan alıcının cinsine göre değişir. Eğer alıcı elektrik ocağı veya fırın gibi dirençli ise güç hesabı doğru akımda olduğu gibi yapılır, çünkü bu çeşit alıcılarda akımla gerilim arasında faz farkı yoktur.Eğer alici motor veya transformatör gibi endüktif bir yükse akımla gerilim arasında bir faz farkı olur ve güç hesabında akım ve gerilinden başka bir de güç katsayısının dikkate alınması gerekir.Güç katsayısı akımla gerilim arasındaki faz açısının kosinüsüne eşittir. Bu açı ile ve güç katsayısı da Cos İle gösterilir.Cos 'nin genel değeri 0,8 dolayındadır ve gerçek değeri her motor veya transformatörün etiketi üzerinde yazılıdır.Tek fazlı (monofaze) bir motorda güç hesabi:
W=E.I.Cos formülü ile yapılır.
Üç fazlı (trifaze) motorlarda güç hesabı yapılırken fazlar arası gerilim,faz akımı ve Cos 'dan aynı olarak birde girer formül.Böylece formül W= .E.I .Cos watt olur. Trifaze devrelerin diğer hesapları çok karmaşık olup konusuzun dışındadır .Ancak, trifaze motorlarla her yerde karşılaştığınızdan bir fikir vermek için güç formülünden burada kısaca söz edilmiştir.
Yıldız bağlı bir alternatif akım sisteminde hatlardan her birine faz hattı ve fazların birleşim noktasından çıkan hatta da nötr hattı denir.Faz yükleri eşit olduğu zaman nötr hattından akım geçmez.. Şehir cereyanında fazlar arasında gerilim bizde ve Avrupada 380 volt, faz ve nötr arasında ise 220 volttur.Frekans ise 50'dir.Şekil: 1-4'te fazlar arası ve faz nötr arası gerilimlerle birlikte fazların - harflerle belirtilisi de görülmektedir,
1.4. Isı Hesabı
Yapılan deneyler göstermiştir ki 1 Jullük veya 1 Wattsaniyelik iş 0,24 kaloriye eşdeğerdir. Eğer akım t saniye geçerse elde edilecek ısı da t kadar büyük olur. Buna göre ısı formülü : Q=0,24 .E.I.t kalori olur. Om kanunundan E yerine eşiti konursa formül:
Q= 0,24.I.I.R.t = 0,24 .I .R.t olur.Meydana gelen ısı ilama karesi ve R direnciyle doğru orantılıdır. İletkenlerin direncinde meydana gelen ısı havaya atıldığından enerji iletim sistemi için büyük kayıp oluşturur ve voltaj düşüklüğünün başlıca nedenidir. Buna I .R kaybı denir. Kaybın azaltılması için akımın ve direncin küçük tutulması gerekir. Barajlardan kullanım yerlerine enerji iletiminde akımı azaltarak I .R kaybım azaltmak için gerilim yükseltici transformatörlerle 300.000 volt gibi çok yüksek gerilimlere çıkarılır ve enerji öyle iletilir. Aksi halde, kilometrelerce uzunluğundaki tellerde meydana gelen ısı kaybı yüzünden kullanım yerine enerjinin, pek az bir kısmı ulaşırdı.
2.1. BATARYALAR
Bataryanın motorlu araçlardaki temel görevleri motorun ilk hareketi sırasında marş motorunu çalıştıracak yüksek akını vermek, motor devrinin yüksek ve elektrik sarfiyatının düşük olduğu zamanlarda şarj sisteminin ürettiği elektrik enerjisini kimyasal enerji şeklinde depolamak ve elektrik sarfiyatının yüksek ve şarj, akımının ise düşük veya şarj sisteminin çalışmadığı zamanlarda elektrikli alıcıları beslemektir. Ayrıca batarya sistemde voltaj dengeleyicisi olarak da iş görür.
Bataryanın araç üzerinde beslediği alıcılar aşağıdaki sıralamada verilmiştir:
Normal Tüketiciler Sürekli Tüketiciler Olası Tüketiciler
Bujiler Saat ; Radyo
Vantilatör Alarm CD
Farlar Araç bilgisayarı Telefon
Stoplar Elektrikli Anten
İç Aydınlatmalar 9; Elektrikli Pencere
Uyarı Cihazları 9; Klima
Kornalar 9; Elektrikli Tavan
Silecekler 9; Özel Aydınlatma
Isıtma 9; Buzdolabı
Çakmak 9; Özel Kornalar
Araçtaki bazı alıcıların çalışma değerleri aşağıdaki gibidir.
Ek aydınlatmalar 16 amper
Özel kornalar 3 amper
Radyo teyp 4 amper
Havalandırma 4 amper
Araç telefonu 5 amper
Elektrikli anten 3 amper
Dijital saat 0.009 amper
Marş basma 100 amper
2.2. BATARYALARIN SINIFLANDIRILMASI
2.2.1.1.Batarya Çeşitleri
2.2.1.1.1.Otomotiv Bataryaları:
Bu bataryalar motorlu araçlarda kullanılan bataryalardır. Bunların temel çalışma özellikleri marş sırasında kısa bir süre için büyük bir akım vermeleridir.Bunun dışındaki zamanlarda nispetten küçük akımlarla şarj ve deşarj olurlar. Marş sırasındaki yüksek akımı verebilmelerini sağlamak için plâkaları ince yapılarak aktif maddenin elektrolitle daha kolay temas etmesi sağlanmıştır. Plâkaları ince
olduğundan nispeten kısa ömürlüdürler. Ayrıca, hem iç direncini azaltmak ve hemde hacminin küçük olmasını sağlamak için plâkaları birbirine iyice yaklaştırılmış ve birbirlerine değmelerini önlemek İçin araya separatörler konulmuştur.
2.2.1.1.2. Traksiyoner Bataryalar (çekici):
Bu bataryalar vinç, yük taşıyıcı ve özellikle denizaltı gibi elektrik motoru ile çalışan araçlarda kullanılırlar ve orta büyüklükteki bir akımı sürekli olarak verirler.
Tüplü pozitif plak kullanılarak (PzS) yapılan yüksek güçlü çekici akümülatörlerdir. Malzeme kaldırma ve taşımalarında, elektrikli taşıtlarda, ambalaj platformları ve yükseltmelerde, otomatik yönlendirmeli taşıtlarda ve özel bazı DC hareket sistemlerinde kullanılırlar. Mükemmel saykıl özelliği ve yüksek marş kapasitesine sahip bu akülerin forkliftlerde kullanılan genel tipi yanında, özel alev almaz kutu kapaklı, dizel lokomotifler ve vagon aydınlatması için farklı tipleri de vardır. Yapıları otomotiv bataryalardan çok daha sağlamdır ve bu nedenle çok uzun ömürlüdürler.
2.1.1.3. Stasyoner Bataryalar (sabit tesis):
Sanayi tipi akülerdir. Sabit Tesislerde çalışan, Kurşun-Asit Az Bakımlı üretilen stasyoner akümülatörler 25 Ah’den 5000 Ah'e kadar 2’şer Voltluk hücreler halinde OpzS (tüplü), OGI (sıvama) tip üretilip istenilen gerilime göre montaj yapılmaktadır. 12 Voltluk ve 6 Voltluk Blok kutularda 300 Ah’e kadar üretim yapılmaktadır. Haberleşme, ulaşım, hastane, güç istasyonları, kontrol sistemleri, sulama ve pompa istasyonları, emniyet aydınlatmaları güneş pilleri gibi her türlü kesintisiz güç gereken yerlerde kullanılırlar. Bütün tipleri çok az bakım isteyen özellikte olup blok olanların plastik kutu ve şeffaf kutu içinde olanları da vardır.Şekil 2.2’de verilmiştir
Şekil 2.2 Stasyoner Bataryalar
Küçük bir akımla şarj ve deşarj olurlar. En önemli özellikleri uzun ömürlü olmalarıdır.
2.2.1.1.4. Madenci Bataryaları:
2.2.1.1.4.1 Kutu :
SBR sert kauçuktan imal edilmiş ebonit kutular darbelere karşı çok yüksek dirençlidir. Homojen bir yapıya sahip olup en ince yerinde kalınlığı 5 mm.dir. İki hücreli olan kutunun önünde bulunan delikten her iki hücrenin elektrolit doldurma işlemleri yapılabilmekte ve sızdırmazlık contası ve buşon kapağı ile kapatılmaktadır. Buşon kapağının iki yanında özel dizayn edilmiş gaz çıkış kanalları bulunmaktadır. Kutunun üst kenarında bataryanın kemere takılmasını sağlayan askı teli vardır.
2.2.1.1.5. Diğer Bataryalar:
Kurşun-asit esaslı bataryalardan başka demir-nikel (Edison bataryası) ,nikel-kadmiyum ve gümüşoksit-çinko elektrotlu bataryalar da vardır. Bunların hepsinde elektrolit olarak potasyum hidroksit ve su karışımı kullanılır .Bu yüzden bunlara
alkali (baz) elektrolitli bataryalar da denir. Verebildikleri akım ve gerilime göre hacimleri çok büyük olduğundan otomotiv batarya olarak kullanılamazlar. Gümüşoksit-çinko bataryalar ilk ikisinin tersine hacimlerine göre büyük bir enerji depolayabilirler, fakat gümüş çok pahalı bir madendir. Buna rağmen belirli alanlarda (portatif film makinesi, televizyon, model uçaklar, test cihazları ve askeri telsizler v.b. ) kullanılmaktadırlar. Daha başka cins bataryalar üzerindeki araştırmalar da sürmektedir.
BÖLÜM 3
3.1.OTOMOTİV BATARYALARI
Batarya kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine ve elektrik enerjisini tekrar kimyasal enerjiye çevirebilen bir doğru akım kaynağıdır. Motorlu taşıtlarda elektrik enerjisi ile çalışan sistemlerin elektrik ihtiyacını karşılamak amacı ile kullanılır.
Batarya elemanı, içinde sulandırılmış sülfürik asit bulunan bir kaba iki kurşun levha daldırılması ile elde edilir. Bu iki plâkanın uçları bir doğru akım kaynağına bağlanıp bir süre doğru akım geçirilirse artı (+ ) uca bağlı olan plâkanın yüzeyi kurşun peroksit (PbO ) tabakası ile kaplanır. Sonra plâkaların uçları bir lâmbaya bağlanırsa akım verir. Şekil 3.1’de bataryanın iç yapısı gosterilmiştir.
Şekil 3.1 (Batarya kesiti)
Soğuk şekillendirilmiş iki kere monte edilerek sızdırmaz kılınmış kutup başları.
Bir daha açılmamak üzere tamamen kapatılmış kapak.
Kalıcı dokumlu polarite sembolleri
Dayanıklı polipropilen kutu.
Araca takılmasını kolaylaştıran uygun taban.
Zarf seperatörler.
Genişletilmiş %100 kurşun-kalsiyum ızgaralar.
Yüksek yoğunlukta plakalar.
Bölme arasından geçen partisyonlar ihtiva eden merkezi döküm şeridi
Sıvı-gaz ayıracı
Alev tutucu
Kutunun içine yerleştirilmiş hidrometre.
Günümüz bataryalarında aşağıdaki özellikler aranmaktadır;
§ Motor çalıştırılırken her defasında yüksek akım vermelidir.
§ Bir kaç çalıştırma girişiminden sonradaki çabucak çalıştırma yapabilmektedir.
§ Bir çok marş motoru ve marş motor devri ile uyum sağlamalıdır.
§ Çok sıcak ve çok soğuk iklim koşullarında çalışmalıdır.
§ Çok büyük ve ağır olmamalıdır.
§ Küçük yerlere rahatça monte edilebilmelidir.
§ Titremeye, darbeye ve sarsıntıya karşı dayanıklı olmalıdır.
§ Büyük çarpmalardan sonra dahi kırılmamalı ve akıntıya sebebiyet vermemelidir.
§ Kullanımı ve şarjı kolay ve güvenli olmalıdır.
§ Modern arabaların elektronik sistemlerinin verimli olarak kullanımı için gerekli olan enerji açıklığını doyuracak bir özelliğe sahip olmalıdır.
§ Yavaşça kendini şarj etmelidir, yüksek rezerv kapasiteli ve uzun ömürlü olmalıdır.
§ Tekrar şarj edilmesi kolay ve çabuk olmalıdır.
§ Farklı şekillerde monte edilmesi mümkün olmalıdır.
§ Bakım gerekmemelidir.
3.2.Bataryanın Elemanları:
3.2.1.Batarya Kabı:
Çoğunlukla ebonit veya plastik malzemeden yapılır. Transparant denen akü kapları, akünün içindeki elemanların incelenmesine imkan verirler. Batarya kapları tesis edileceği yerin durumuna göre çeşitli boyutlarda yapılırlar. Otomotiv bataryaları fazla yer kaplamaması için küçük yapılmaktadırlar.
Şekil 3.2. Batarya kabı
3.2.2 Akü Kapağı:
Akü kabı malzemesinden yapılan ve hücrenin üstünü kapatan kısımdır. Akü kabinin üstünü, hava sızdırmaz bir biçimde preslenerek veya yapıştırılarak kapatır.
3.2.3 Hücre Buşonu (Kapak):
Akü kapağındaki dişli deliğe takılan, plastik malzemeden yapılmış küçük bir kapaktır. Üç ana işlevi vardır.
a) Yerinden çıkarılarak, elektrolitin yoğunluğunu ölçmek veya saf su ilave etmek,
b) Buşon kapalı iken, akü içinde oluşan gazların, içindeki küçük delik yoluyla dışarı çıkmasını sağlamak.
c) Özel tip buşonlarda, hücre içinde oluşan gazı, buşon içinde yoğunlaşarak tekrar elektrolite dönmesini sağlamak, böylece akünün saf su kaybım azaltmak.
3.2.4 Elektrolit:
Sülfürik asit, saf su karışımı olan bir sıvıdır. Akünün tipine, imalatçının veya kullanıcının tercihine bağlı olarak, sülfürik asit, su oranı değişik, çeşitli aküler imal edilmektedir. Otomotiv akülerindeki elektrolit, tam şarjlı iken özgül ağırlığı 1.280 olan bir sülfürik asit ile su solüsyonundan meydana gelir.
3.2.5 Seperatör:
Hücre içindeki plakaların birbirine değerek kısa devre olmasını önleyen parçalardır. Asite dayanıklı yalıtkan malzemeden yapılırlar, imalatçının tercihine bağlı olarak çeşitli profilde olurlar. Bununla birlikte seperatör tipinin seçiminde ve yerine takılmasında şu hususlara özen gösterilir. Şekil 3.3’te bir speratör gösterilmiştir.
a) Akü iç direncini arttırmamak,
b) Seperatörleri mikro gözenekli yaparak, plakalar arasındaki elektrolit temasım azaltmamak,
c) Plâkalar, özellikle nakliye esnasında eğilme ve kırılmalarını önleyecek şekilde sıkıştırmak,
Şekil 3.3. Seperetör
3.2.6 Plakalar:
Kutu, içindeki elemanların esnek kaburgaları olup kimyasal aktif maddelerin karıştırılıp ızgaralar üzerine bunlar enerji emici görevi yaparak, sarsıntı sıvanması ile "plaka" adı verilen yapılar elde edilir. Yükü ve darbeyi azaltırlar. Bir akü hücresi içinde, pozitif ve
negatif olmak üzere iki ayrı plaka grubu vardır. Negatif plaka üzerinde süngerimsi kurşun, pozitif plakalar üzerinde de kurşun dioksit oluşur.
a) Negatif Plaka:
Saf kurşundan ızgara biçiminde, kalıplarda dökülerek elde edilir. Kurşun ızgaranın mekanik direncini arttırmak için, kurşun içine antimuan katılır. Izgaranın profili, imalat tekniğine bağlı olarak çeşitli olabilir. Ancak, nakliye ve kullanımda eğilip kırılmayacak kadar sağlam ve üzerine sıvanacak olan aktif madde denen pastayı iyi muhafaza edecek şekilde olmasına dikkat edilir. Şekil 3.4’te negatif plakanın yapısı gösterilmiştir. .
Şekil 3.4
Kurşun-asit akülerin hepsinde negatif plakalar, kurşundan yapılmış ızgaranın içine, kurşun oksit pastanın sıvanması suretiyle elde edilir. Plakanın boyutları kullanıcının talebine veya imalatçının tercihine göre çeşitli olabilir. Şekilde, bir negatif plaka görülmektedir. Bu tür plakalara "sıvanmış düz plaka" denir.
b) Pozitif Plaka:
Kurşun-Asit akülerin pozitif plakaları üç çeşittir. Şekil 3.5’ te kesiti gösterilmiştir. #9;
A-Sıvanmış düz plaka: Yapısal olarak negatif plaka gibidir.
B-Tüpçüklü Plaka: Esas olarak antimuanlı saf kurşundan kalıplarda dökülerek elde edilir.
Ana çerçeveye bağlı dikey çubuklar üzerine, gözenekli sentetik malzemeden yapılmış tüpçükler takılmıştır. Toz halindeki aktif madde, vibrasyon metoduyla, tüpçüklerin içerisine doldurulur. Tüpçüklerin açık olan altları, plastik tıkaç dizişi ile kapatılır.
Şekil 3.5Böylece hem aktif maddenin, tüpçükler içinde kalması sağlanır, hem de
kurşun çubukların ve tüpçüklerin düz sıralan halinde sallanmadan durması temin edilir. Bu tür pozitif plaka yapmaktaki hedef, aktif maddenin tüpçük içinde muhafaza edilerek, dökülmesini engellemektir
C- Plante (artırılmış yüzeyli) Plaka:
Saf kurşunun, özel profilde dökümü suretiyle elde edilir. Çok sayıdaki dikey çubukların oluşturduğu gerçek yüzey, plakaya dik bakıldığında görünen yüzeyin takriben 12 katıdır. Böylece elektrolitle temas eden plaka yüzeyi arttırılmış olur. Pozitif plakanın açıklanan şekilde imalatım müteakip, FORMASYON denilen kimyasal işlemlerle, plaka yüzeyinde kurşun peroksit film halinde aktif madde oluşturulur, işletme süresince deşarjda kurşun sülfat haline dönüşen yüzey şarjda tekrar kurşun peroksit film haline döner.Şekil 3.6’da plaka resimleri gösterilmiştir.
Pozitif ve negatif plaka grupları kendi aralarında iletken ızgara köprü ile birleştirilirler.
Şekil 3.6 plaka resimleri
3.2.7.Batarya Hücresi
Bir akü hücresi, yukarıda açıklanan elemanların, akü kabı içerisine tekniğine uygun bir şekilde yerleştirilmesi ile oluşturulur. Akü hücresi içindeki negatif plaka sayışı, pozitif plaka sayısından bir fazladır. Böylece pozitif plakanın iki yüzeyi de aktif durumda tutularak bükülmesi önlenir. Aşağıda iki pozitif ve üç negatif plakası olan bir akü hücresi görülmektedir.
Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi bütün pozitif plakalar ve negatif plakalar ayrı ayrı hücre içinde kurşun köprülerle birbirine kaynak edilerek, herbir cins plaka grubunun müşterek kutupları hücre kapağından dışarı çıkarılır.
Akü grupları, hücrelerin ( +) ve (-) kutuplarının birbirlerine harici köprülerle bağlanması suretiyle elde edilir. Harici köprülerin hücre kutuplarına bağlantısı, imalatçının tekniğine bağlı bir husustur. Bununla birlikte çoğunlukla cıvatalı veya kaynak yapmak suretiyle bağlanır. Bir akü hücresinin sembolü şöyledir: —| |-+- Aşağıdaki şekilde bir hücrenin bağlanması gösterilmiştir.
Şekil 3.7 batarya hücre kesiti
3.2. Bataryanın Çalışması
3.3.Bataryanın Muayeneleri
3.3.1 Gözle Muayene :gözle muayene, bir şeyin dış görnüüş olarak denetlenmesi demektir. Bu yolla aksaklıklara yol açan bir çok belirti görülebilir ve ip uçları yakalanabilir. Böylece bir ön yargıya varılarak yapılacak işlemlere bir yön çizme imkanı sağlanır. Bu da iş verimini arttırır. Gözle muayenede batarya ile ilgili şu işlemler yapılmalıdır.
Batarya kutusunda çatlak olup olmadığı
Pol başları ve kablo bağlantılarında korozyon, gevşek bağlantı
Batarya yüzey temizlik durumu
Toz kapaklarındaki gaz çıkış deliklerinin açık olup olmadığı
Eleman kapaklarında şişme
Elektrolit seviyesinin kontrolü
Bataryanın şasiye bağlantısının gözden geçirilmesi
Batarya kapasitesinin ve boyutlarının kontrolü uygunluğu
3.3.2 Yoğunluk Muayenesi
Elektrolit; sülfürik asit saf su karışımı bir sıvıdır. Belli miktardaki elektrolitin içinde, saf su miktarına göre sülfürik asit miktarı ne kadar çoksa, o elektrolitin yoğunluğu o kadar çok demektir. Diğer bir ifadeyle yoğunluğu belli, bir elektrolitin içine, sülfürik asit ilave edilirse,yoğunluğu fazlalaşır, buna karşın saf su ilave edilirse yoğunluğu azalır.
Yoğunluğun Birimi: Yoğunluğun en çok kullanılan birimi "gr / cm " veya "kg / lt"dir. Birimlerden de anlaşılacağı gibi, yoğunluk, bir birim hacimdeki elektrolitin ağırlığıdır. Örneğin bir akü hücresinde, l cm 'lük hacim işgal eden elektrolitin ağırlığı 1.220 gr. ise, o akünün elektrolit yoğunluğu l .220 gr/cm 'tür denir.
Yoğunluğun Değişimi: Servise verilmiş olan bir akünün işletme esnasında yoğunluğu iki durumda değişim gösterir.
a) Elektrolit içindeki sülfürik asitin elektrolitten ayrılarak plakalara gitmesiyle (deşarjda)
b) Sıcaklığın artmasıyla, elektrolitin genleşmesi sonucu birim hacimdeki (l cm ), asit miktarının azalmasıyla,
Yukarıda açıklanan iki durumda da elektrolit yoğunluğu azalır. Tersi durumlarda ise yoğunluk artar.
Yoğunluğun Ölçülmesi: Elektrolit yoğunluğu, çoğunlukla Hidrometre denilen aletle ölçülür. Alet, ölçekli bir cam şamandıranın sıvı içinde yüzmesi esasına göre çalışır. Şamandıra, yoğunluğu düşük elektrolite daha çok dalar, yoğunluğu yüksek elektrolitte ise yüzeye yakın seviyede yüzer.
Şekilde görüldüğü gibi hidrometre, üst taratma bir lastik top, Şekil 3.8 hidrometre
alt ucuna ince bir lastik hortum takılmış cam bir tüptür, içinde ise ölçekli bir şamandıra vardır. Lastik top elle sıkılarak lastik hortum elektrolit içine daldırılır. Top yavaş yavaş bırakılarak cam tüp içine elektrolit çekilir. Ölçekli şamandıra
elektrolitte yüzerken, sıvının yüzeyi hizasındaki ölçekte, yoğunluk değeri okunur.
Elektrolit yoğunluğu "Bome Derecesi" olarak da ifade edilebilir. Bu birimle, yoğunluk ölçen alet, hidrometreye benzer ve Bomemetre olarak tanımlanır. Yoğunluğun, gr/cm veya Bome Derece olarak ifade edilmesi, akünün işletmesinde ve ilgili hesaplama metotlarında bir değişikliği gerektirmez, değişen yalnızca birim ve rakamsal değerlerdir.
Aşağıda, gr/cm ve Bome Derece olarak yoğunluk değerleri gösterilmiştir.
Grafik3.1 Aşağıda, gr/cm ve Bome Derece olarak yoğunluk değerleri gösterilmiştir.
gr / cm3 Bome Derece
1,100 13 .
1,110 14,2
1,120 15,4
1,130 16,5
1,140 17,7
1,160 19,8
1.170 20,9
1,180 22
1,190 23
1,200 24
1,210 25
1,220 26
1,230 26,9
1,240 27,9
1,260 29,7
1,270 30,6
1,280 31,5
3.3.2.1. Hidrometrenin Kullanılması:
Elektrolit yoğunluğunun ölçümünde şu hususlara özen gösterilmelidir.
Lastik top elle sıkılı iken, hidrometre hortumu, akü hücresi içinde elektrolite girecek şekilde tutulmalıdır.
Lastik top, parmaklar arasında yavaş yavaş bırakılarak hidrometrenin içine elektrolit girmesi sağlanmalıdır. Çekilen elektrolit tekrar hücre içine bırakılmalı böylece ölçümlere başlamadan önce hidrometre içinin ıslak hale gelmesi sağlanmalıdır.
Lastik top tekrar sıkılıp yavaş yavaş bırakılarak hidrometre içine bu kez ölçüm için elektrolit çekilmelidir.
d) Hidrometre sürekli dik tutulmalı, elektrolit çekilirken ve hücreye tekrar bırakılırken hidrometreden, hücre dışına elektrolit dökülmemelidir.
Hidrometre içine, şamandıra serbest olarak yüzecek miktarda elektrolit çekilmelidir.
Ölçüm yapılırken, skalaya, elektrolit yüzeyi hizasından bakılarak değer okunmalı bu işlem yapılırken lastik topa elle basınç yapılmamalı ve şamandıranın cam tüpün hiç bir tarafına temas etmeksizin dik ve serbest olarak yüzdüğünden emin olunmalıdır.
Ölçümler bittikten sonra, hidrometre içine temiz su çekilip tekrar dökülerek, elektrolit kalıntıları giderilmelidir.
Yoğunluğun Sıcaklıkla Değişimi: Gerek hazırlanacak bir elektrolitin yoğunluğu, gerekse servisteki bir akünün elektrolitin yoğunluğu, ölçümlerinde, hassas bir belirleme için, o andaki elektrolit sıcaklığının bilinmesi gerekir. Çünkü elde edilmesi gereken yoğunluk değeri akü imalatçısı tarafından önceden, belli bir sıcaklık için tayin edilmiştir. (Örneğin 20 °C'de 1.220 gr/ cm3) Ölçüm yapıldığı anda elektrolit, imalatçının belirttiği (NOMİNAL) sıcaklıkta ise, elde edilen yoğunluk değerinde bir düzeltme yapmak gerekmez. Ancak daha önce belirlenen nominal sıcaklıkta ölçüm yapmak nadiren mümkün olur. Özellikle hassas ölçümlerde "Elektrolit nominal sıcaklıkta olsa idi yoğunluk kaç olurdu." düşüncesinden hareketle gerekli düzeltme yapılır.
Yoğunluğun Düzeltilmesi: Deneyler göstermiştir ki, elektrolit sıcaklığındaki her 1.5 °C' lik değişime karşın, elektrolit yoğunluğu 0.001 değerinde değişir.
Bu özellik uygulamada aşağıdaki hususlar dikkate alınarak, yoğunluk değerinin sıcaklığa göre düzeltilmesinde kullanılır.
Ölçüm esnasındaki elektrolit sıcaklığının nominal sıcaklıktan kaç derece fazla veya az olduğu belirlenir. (Sıcaklık nominalden fazla olduğu zaman yoğunluğun düşük, nominalden az olduğu zaman ise yüksek olacağı dikkate alınır.)
Tespit edilen sıcaklık farkında kaç tane 1.5 °C olduğu hesaplanır.
Sıcaklık farkına tekabül eden yoğunluk farkı hesaplanır.
Ölçüm anındaki sıcaklığı, nominal sıcaklığa göre yüksek veya düşük olması dikkate alınarak, yoğunluk farkı hesaplamaya dahil edilir.
ÖRNEK l: 25°C deki yoğunluğu 1.215 gr/cm3 olduğu bilinen bir akünün, elektrolit sıcaklığı 13 °C iken, yoğunluğu ölçülmüştür. Bu ölçümde yoğunluk kaç olmalıdır?
Sıcaklık farkı : 25 - 13 = 12 °C
Farktaki, 1,5 °C adedi : 12 / 1,5 = 8
Yoğunluk farkı : 8 x 0,001 = 0.008
Ölçümdeki yoğunluk : 1,215 + 0,008 = 1,223 gr/cm3
SONUÇ: Ölçüm esnasında elektrolit sıcaklığı, nominal sıcaklıktan 12 "C daha düşük olduğundan, yoğunluk daha büyük olacaktır.
ÖRNEK 2 : 20 °C da yoğunluğu 1.220 gr/cm3 olan bir elektrolit hazırlanacaktır. Elektrolit hazırlanıp bitirildiğinde, sıcaklığının 26 °C olduğu görülmüştür. Sıcaklığı 26 °C olan elektrolitin yoğunluğu ne olmalı ki, istenen elektrolit hazırlanmış olsun.
Sıcaklık farkı : 26 - 20 = 6 "C
Farktaki, 1,5 °C adedi : 6 / 1,5 = 4
Yoğunluk farkı : 4 x 0,001 = 0,004
26 °C'deki yoğunluk : 1,220 - 0,004 =1,216 gr/cm3
SONUÇ: 26 °C'deki yoğunluğu 1,216 gr/cm3 olarak hazırlanan elektrolitin, sıcaklığı 20 °C'de düştüğünde, yoğunluğu artarak, 1.220 gr/cm3 olur.
3.3.2.2.Elektrolitin Hazırlama
Aküler için elektrolit hazırlama ihtiyacı, genel olarak iki durumda ortaya çıkar.
1-Aküler kuru şarjlı olarak teslim alınır. Servise verileceği zaman elektrolit hazırlanır.
2-Kırılma, çatlama, devrilme gibi nedenlerle kısmen veya tamamen elektrolit kaybına uğramış aküler için yenisi hazırlanır (Kabı kırılmış olan akünün elektroliti akacağından, plakalar hava ile temas ederek aktif maddeleri kurur. Bunu engellemek için hasarlı akünün plakaları, en kısa zamanda yerinden alınarak, yeni akü kabına yerleştirilinceye kadar, içinde temiz su bulunan uygun bir kapta bekletilmelidir.) Her iki durumda da, her şeyden önce elde edilmesi gereken bilgi şu olmalıdır. Söz konusu akünün elektrolit yoğunluğu "Tam şarjda, hangi sıcaklık, için kaç gr/cm3 olmalıdır" Bu veriler, imalatçı firmadan doğru olarak öğrenilmelidir. (Örneğin, tam şarjda ve 20 °C'de l,215 gr/cm3)
ÖN HAZIRLIK: Elektrolit hazırlama işleminden önce, aşağıdaki, malzeme, test aletleri ve kaplar temin edilmelidir.
Elektrolit hazırlayacak elemanlar için asite dayanıklı eldiven, önlük, çizme gibi giysiler,
Temizlik için yeteri kadar kullanma suyu,
Elektrolit hazırlama ve boşaltma kapları,
Termometre ve Hidrometre,
Yeteri kadar sülfürik asit ve saf su.
Elektrolit hazırlama işleminde, cam ve metalik kapların kullanılmaması gerektiği, karışım elde edilirken elektrolit sıcaklığının yükseleceği, hatırlanmalıdır.
Elektrolit Hazırlamada Ölçek
Akü imalatında kullanılan sulandırılmış sülfürik asidin yoğunluğu çoğunlukla 1.840 gr/cm veya 1.400 gr/ cm3 tür. Bu bakımdan, belli yoğunlukta bir elektrolit elde etmek için, bir ölçek asite, kaç ölçek saf su karıştırılması gerektiği, temin edilen asitin yoğunluğunun 1,840 mı yoksa 1,400'mü olduğunun iyi bilinmesine bağlıdır.
Aşağıdaki cetvelde, 1.840'lık asit kullanılarak, 1.215 veya 1.280 gr/ cm³'lük elektrolit elde etmek için, l ölçek asite kaç ölçek su karıştırılması gerektiği gösterilmiştir. Cetvelde belirtilmeyen diğer elektrolit yoğunlukları için cetveldeki ölçek oranlar dikkate alınarak yeni asit su oranları oluşturulmalıdır.
Grafik 3.2 elektrolit yoğunluğu
Asit yoğunluğu Hazırlanacak Elektrolit yoğ. Karşılaştırılacak Asit - Su Oranı
1.215 l ölçek asit + 4 ölçek su
1.840 1.280 l ölçek asit + 3 ölçek su
1.215 l ölçek asit + l ölçek su
1.400 1.280 l ölçek asit + 1/2 ölçek su
3.3.2.2.1 Elektrolitin Hazırlanması
Daha önceki bölümlerde açıklanan hazırlıklar tamamlandıktan sonra gerekli miktarda elektrolit şöyle hazırlanır.
Elektrolit hazırlama kabına yeterli ölçekte saf su konur. Suyun içine yavaş yavaş karıştırılarak gerekli ölçekte sülfürik asit ilave edilir. Hazırlanan elektrolitin sıcaklığı ölçülür. Sıcaklık fazla ise 15-25 "C arasındaki bir dereceye düşünceye kadar beklenir.
Sıcaklığı normal değere düşen elektrolitin yoğunluğu ölçülür. Ölçekler doğru ayarlanmışsa elektrolit yoğunluğu takriben istenen değerde olacaktır. Değilse bir miktar saf su veya sülfirikasit ilavesiyle hedeflenen yoğunluk elde edilir.
Yoğunluk değeri hassas olarak elektrolitin akü hücreleri ne doldurulmasını müteakip, yapılacak ÎLK ŞARJ da belirleneceğinden, bu aşamada elektrolit dinlenmeye bırakılır.
NOT: Uygulamada elektrolit, kuru şarjlı aküler için veya her hangi bir nedenle elektroliti dökülmüş aküler için hazırlanır. Bu akünün bir süre servis dışı kalması, dolayısıyla plakalarında kısmen sülfat bulunması demektir. Bu durumdaki aküye hazırlanan elektrolit doldurulup, şarj edildiğinde, elektrolit yoğunluğu, plakalardaki kısmi sülfatın da elektrolite dönmesiyle normalden daha fazla olur. Bu durum dikkate alınarak hazırlanan elektrolitin yoğunluğu normal değerinden 0,010 daha düşük tutulur. (Örneğin 1,215 - 0,010 = 1,205 gr/cm )
3.3.2.2.2. Elektrolitin Doldurulması
Akü hücrelerine, hazırlanmış olan elektrolitin doldurulmasında aşağıdaki hususlar sağlanmalıdır.
Akü hücreleri, elektrolitsiz durumda iken hafif olduğundan, elektrolit doldurulmadan önce, sürekli bulunacağı yere konulmalıdır.
Akü kuru şarjlı ise, ambalajları ve hava sızdırmaz kaplan elektrolit doldurmadan hemen önce açılmalıdır.
Hazırlanmış olan elektrolit her bir hücrede eşit miktarda bulunmalıdır. Bunu teminen dikkatle gözlenerek, her bir hücreye "MAKSİMUM" işaretine kadar doldurulmalıdır.
Elektrolitin doldurulmasını müteakip, yoğunluk ve sıcaklık değerleri ölçülerek bir cetvele yazılmalıdır.
Elektrolit doldurulmuş aküler, takriben 2 saat süreyle dinlenmeye bırakılmalıdır.
Dinlenme süresinin ilk bir saati içinde takriben 15 dakikada bir, sıcaklık ve yoğunluk ölçümleri yapılarak ilgili cetvele kaydedilmelidir.
Elektrolitin dinlenme süresi sonunda hücrelerdeki elektrolit seviyeleri tekrar kontrol edilmeli, gerekiyorsa hücrelerden elektrolit alınarak veya ilave edilerek, tüm hücreler aynı seviyeye getirilmelidir, (çoğunlukla akülere elektrolit doldurulunca, plakalar ve seperatörler bir miktar elektrolit emeceğinden seviye biraz düşer.)
Akü üzerinde elektrolit kalıntıları varsa, temizlenmeli ve kurulanmalıdır.
NOT: Söz konuşu işlemlerden sonra akü, "İLK ŞARJ"a hazır demektir.
3.3.3.Kapasite Muayenesi
Bu muayene, doğrudan bataryanın amper-saat olarak kapasitesini ölçmez. Batarya kapasitesinin özellikle marş motorunu besleyebilecek yeterlikte olup olmadığını tesbit eder. Muayene, batarya voltajında yük altında meydana gelen düşmeler ölçülerek gerçekleştirilir ve bu iş için özel yükleme cihazları kullanılır. Aşağaıda yükleme cihazı ile testin yapılışı gösterilmiştir.
Şekil 3.9 Batarya kapasite muayenesinin yapılışı
DEŞARJ VE KAPASİTE MUAYENESİ
Anma kapasitesi : 2200 Ah.
Anma Yoğunluğu : 20 °C'ta 1.200 gr./cm3
Deşarj Akımı : 220 A. (Sabit)
Grafik 3.3 Deşarj ve Kapasite
Pilot Hücrenin Bir saatlik şarj kapasiteleri
Yoğ. Sıc. Volt. K-I.t Ampersaat (Ar K= (IxU) x t wattsaat
Deşarja Başlama 09.00 1.200 20 C 2.2 Akü grubu, anma kapasitesinin en az %10 fazlasına şarj edilmiş durumda (2200+220= 2420 Ah)
09.30 10.00 1.200 20 1,99 1,995 220x1=220 Ah (220x1.99) xl=437,8 wh
11.00 1,190 " 1,98 " (220xl,97)xl=435,6 wh
12.00 1,180 " 1,97 " (220x1,97) xl=433,4 wh
13.00 1,170 11 1,96 " (220x1,96) xl=431.2 wh
14.00 1,160 11 1,95 " (220xl,95)xl=429 wh
15.00 1,150 " 1,94 " (220xl,94)xl=426,8 wh
16.00 1,140 " 1.93 " (220xl,93)xl=424,6 wh
17.00 1,130 " 1,92 " (220xl,92)xl=422,4 wh
18.00 1,125 " 1,915 " (220x1,915x1=421,3 wh
19.00 Deşarj sonu 1,115 " 1.90 " (220xl,90)xl-418 wh
Top:2300 Ah Toplam: 4280 wh
NOT: Deşarj ve kapasite muayenesinden önce, akü grubu %10O kapasiteye ulaştırılmak üzere bir iki saat şarj edilir. Yukarıdaki tipik formda görüldüğü gibi değerler alınır. Saatlik kapasiteler ve toplam (Ah) ve (w h) kapasiteleri hesaplanır.
ŞARJ VE KAPASİTE MUAYENESİ
Anma kapasitesi : 2200 Ah
Anma Yoğunluğu : 20 "C'de 1.200 gr./cm3
Deşarj Akımı : 2200 / 10 = 220 A. (Sabit)
Grafik 3.4 Şarj ve kapasite gösterim tablosu
Pilot Hücrenin
Yoğ. Sıc. Volt.
Şarj Başlama 08.00 1.115 22 1,95 Tam deşarjlı akü grubu 220 A sabit bir akımla 11 saat şarj edildi
00.90 1,115 " 2,09 220.1=220Ah (220x2,09) xl=459.8 wh
10.00 1,115 " 2,10 " (220x2,10) xl=462 wh
11.00 1,115 23 2,12 " (220x2,12) x l =466,4 wh
12.00 1,115 11 2,14 " (220x2,14) xl=470,8 wh
13.00 1,120 24 2,16 " (220x2,16) xl=475,2 wh
14.00 " " 2,19 " (220x2,19) xl=481,8 wh
15.00 1,125 " 2,21 " (220x2,21) xl=486,2 wh
16.00 1,145 25 2,25 " (220x2,25) xl=495 wh
17.00 1,195 26 2,30 " (220x2,30) xl=506 wh
18.00 1,205 27 2,62 " (220x2,62) x l =576,4 wh
19.00 şarj 1,205 28 2.62 " (220x2,62) x l =576.4 wh
Top.:2420 Ah Toplam: 5455,6 wh
Şarj ve Deşarjdaki ölçümlere göre takribi Ampersaat ve Watt saat verimlerinin hesabı:
Deşarj Kapasitesi 2200 Ah.
(lAh =-Deşarjdaki Kapasite 2420 Ah = %90
Deşarjdaki Kapasite 4280 =%78
Şarjdaki Kapasite 5455.6
3.3.4.Eleman Kapasite Muayenesi
Eleman kapasite muayenesi, batarya kapasite muayenesinden iyi sonuç alınmadığı durumda, arızalı elemanların tespit edilmesi için yapılır.Muayenede , batarya kapasite muayenesinde olduğu gibi bir sıra izlenir.Fakat bu kez yük altında eleman voltajları ölçülür.
Yük altındaki eleman voltajları 1,6 volttan aşağıya düşmemeli ve aralarında 0,2 volttan fazla fark bulunmamalıdır. Voltajı 1,6 volttan aşağıya düşen eleman arızalıdır. Bu muayene maşalı voltmetre ile de yapılabilir.
3.3.5. Üç Dakikalık Şarj Muayenesi
Deşarj olmuş durumdaki bir bataryanın kullanılmağa elverişli veya arızalı olup olmadığını 3-4 dakikalık kısa bir sürede tesbit edebilen oldukça önemli bir muayenedir. Batarya ile ilgili ön işlemler yapıldıktan sonra, aşağıdaki işlem sırası izlenerek gerçekleştirilir.
Çabuk şarj cihazı ve voltmetre, muayene edilecek bataryanın kutuplarına bağlanır.
Cihazın saati üç dakikaya, şarj akımı ise 6 voltluk bataryalar için 75 ampere ve 12 voltluk bataryalarda 45 ampere ayarlanır. Bu durumda şarj voltajı 6 voltluklarda 7,75 V ve 12 voltluklarda 15,5 voltu geçmemelidir
Voltaj 7,75 veya 15,5 volt sınırlarını aşıyor, fakat şarj akımı gerekli değerlere yükselemiyorsa, batarya plâkalarında sülfatlaşma olduğu düşünülmelidir. Eğer gerekli şarj akımı sağlanamıyor ve şarj voltajı da 7,75 veya 15,5 volttan düşükse, şehir elektrik şebekesinde voltaj düşüklüğü vardır.
Bataryaya bu şartlarda 3 dakika çabuk şarj uygulanır.
Şarj cihazı çalışır durumdayken eleman voltajları ölçülür.
Voltajlar arasında 0,1 volttan fazla fark varsa batarya değiştirilmelidir. Fark 0,1 volttan az ise, batarya iyi durumdadır. Gerekli şarj işlemi yapılarak kullanılır.
3.3.6. Bataryanın taşıt üzerindeki muayenesi
Bu muayene, yalnız bir voltmetre kullanarak, taşıt üzerindeki bataryamın durumu hakkında oldukça geçerli yargıya varma imkânı sağlar.
Voltmetre batarya pol başlarına uygun şekilde bağlanır ve motor alıştırılmadan 15 saniye süreyle marş yapılır. Normal çalışma sıcaklığında ilan bir motorda marş sırasında batarya voltajı en az 5 (10) volt olmalıdır.
Batarya voltajları önerilen değerlerden düşük çıkıyorsa, gene marş sjrasında bu kez eleman voltajları ölçülür. Normalde her eleman voltajı en az 1.7 volt olmalı ve aralımda 0,2 volttan fazla fark bulunmamalı, ölçülen değerler 15 saniye süreyle sabit kalabilmelidir. Bu sınırlar dışında ölçü veren elemanlar arızalıdır.
Muayeneler marş sisteminin normal olarak çalıştığı kabul edilerek yorumlanmıştır. Eğer marş sisteminde bir arıza varsa, o zaman ek olarak farlardan yararlanarak yapılan pratik muayene de uygulanmalıdır.
3.3.7. Yüzeyde kaçak muayenesi
Çeşitli nedenlerle batarya yüzeyine yayılan elektrolit, elektrik akımını geçiren bir yol oluşturduğundan uzun sürede, özellikle kullanılmadan bekletilen bataryanın, deşarj olarak sülfatlaşmasına neden olur. Kaçak akımın değeri çok küçük olduğundan taşıt üzerinde normal şartlarda kullanılan bataryanın deşarjına önemli bir etkisi olmaz. Ancak, yüzeye herhangi bir nedenle dökülen elektrolit pol başlarında, batarya bağlantı tablası ve çerçevesinde korozyon gaz kapaklarındaki gaz çıkış deliklerinin tıkanmasına yol açabilir. Bu nedenle zaman zaman batarya yüzeyine elektrolit bir nötürleştirici kullanarak temizlenmelidir.
Ucuz olması ve kolay sağlanabilmesi nedeni ile nötürleştirici olarak sodalı su kullanılır. İyi durumda ve normal şartlarda çalışan bir bataryanın yüzeyi her 10000 km'de bir temizlenmelidir.
Kaçak bir voltmetre ile ölçülür. Ancak yüzeyde elektrolit bulunması, kaçağın var olduğunu belirlediğinden önce yüzey temizliği yapılmalıdır. Sonra gerek görülürse kaçağın tamamen giderilip giderilmediği kontrol edilmelidir.
Yüzey temizliği genellikle diğer batarya işlemlerinden sonra yapılır. Temizlik sırasında sodalı suyun elemanların içine girmemesine dikkat edilir. Bu arada batarya bağlantı tablası ve çerçevesinin temizliği, gerekirse boyanması unutulmamalıdır.
Yüzey kaçağının ölçülmesinde voltmetrenin bir ucu bataryanın uygun pol başına bağlanır, diğer ucu ise yüzeyin bakalit veya ziftli kısmı üzerinde gezdirilerek değerler okunur.
ŞARJ ÇEŞİTLERİ
Bataryalara, imalattan itibaren servis dışı kalıncaya kadar çeşitli şarjlar uygulanır.
4.1. İLK ŞARJ:
Kuru şarjlı veya elektroliti doldurulmuş ve şarj edilmiş ancak bazı sebeplerle bir süre beklemiş batarayalar, servise verilmeden önce uygulanan şarja İlk Şarj denir.
Hedef: Batarya, servise vermeden önce, tüm hücrelerin yoğunluk, voltaj ve elektrolit seviyelerini eşlemek ve kısmi sülfatlaşmayı gidererek, tam kapasiteli hale getirmektir, ik şarj şu durumda olan bataryalara uygulanır.
Kuru şarjlı batarayalar elektrolit doldurulmasından itibaren iki saat sonra,
Elektrolitli ve şarjlı teslim edilmiş ancak üç ay süreyle beklemiş batarayalara (üç ay sonunda ilk şarj uygulanan bataraya her hangi bir sebeple yine boşta bekletilmek zorunda kalırsa, her üç ayda bir, ilk şarj tekrar edilmelidir.)
4.1.1. İlk Şarj Koşullarının Tespiti
Kuru şarjlı akü hücrelerine, elektrolit doldurulmasını takip eden bir saat içinde, elektrolitteki, yoğunluk değişimi tespit edilir. Söz konuşu değerler, akülerin boşta bekletildiği sürenin ve ortamın etkilerinin bir göstergesidir. Elektrolit yoğunluğundaki değişim değerlerine bağlı olarak ilk şarj koşulları aşağıda açıklandığı şekilde saptanır.
Elektrolit doldurulduğu andaki yoğunluk ile bir saatlik süre sonunda oluşan yoğunluk düşmesi, 0.020'den az ise, bu değer o bataryanın uygun bir ortamda ve 12 aydan daha az bir süre boşta bekletildiğini, dolayısıyla kapasite kaybının az olduğunu gösterir. Bu durumda olan bir bataryaya "normal ilk şarj" uygulanır.
Elektrolit doldurulduğu andaki yoğunluk ile, bir saatlik süre sonunda oluşan yoğunluk azalması, 0.020'den fazla ise, bu değer söz konusu akünün olumsuz koşullarda ve 12 aydan daha uzun süre boşta bekletildiğini, dolayısıyla kısmi sülfatlaşma oluştuğunu gösterir. Bu durumda olan bir bataryaya, kısmi sülfatlaşmayı gidererek tam kapasiteyi kazandırmak için "Özel ilk şarj" uygulanır.
4.1.2.Normal İlk Şarj: Normal ilk şarj, akımı sınırlanabilen bir redresorle aşağıdaki gibi yapılır.Hücre buşonları çıkarılır.
Şarja K/20 değerindeki bir akımla başlanır ve bu akım şarj sonuna kadar sabit tutulur.
Şarj süresince, hücrelerin elektrolit yoğunluğunun ve voltajlarının yavaş yavaş arttığı gözlenir.
Hücre voltajlarının 2,6 voltta ulaşmasını müteakip, takriben 2 saat süreyle, voltaj ve yoğunluk tespitleri yapılırken, öte yandan gazlanma miktarı gözlenir.
2 saat sonunda, hücre voltajları 2.7 V. hücre yoğunlukları nominal (+,-) 0.010 ve gazlanma miktarı sabitleşmişse şarja son verilir.
NOT:Şarj sonunda yukarıdaki şartlar sağlanamıyorsa hücre, asit ve saf su ilavesiyle yoğunluk ve seviye ayarı yapılmalıdır. Söz konuşu düzeltmeyi müteakip, ilavelerin elektrolite karışması için, akliye bir saatlik bir ilave şarj uygulanmalıdır. Bu şarj sonunda hücre yoğunluk ve voltajları tekrar tespit edilerek, eşit olduklarından emin olunmalıdır.
SONUÇ:
Yukarıda açıklanan şarj işlemi sonunda akü, tüm hücrelerinin elektrolit seviyeleri, yoğunlukları ve voltajları eşit ve tam kapasitede, işletmeye verilmeye hazırdır.
4.1.3.Özel İlk Şarj: Bu şarj, akımı sınırlanabilen bir redresorle aşağıda açıklandığı şekilde yapılır.
Hücre buşonları çıkarılır,
Şarja, K/10 değerindeki bir akımla başlanır ve bu akım, şarj voltajı 2,4 volta ulaşıncaya kadar sabit tutulur.
Voltaj 2,4 volta ulaşınca, şarj kesilir ve akü bir saat süreyle dinlendirilir.
Bir saatlik süre sonunda şarja tekrar başlanır ancak bu aşamada şarj akımı K/20 değerine düşürülür ve şarj sonuna kadar bu değerde sabit bırakılır.
Şarjın devamında, "normal ilk şarjda" açıklanan hususlar aynen uygulanır.
NOT:
Yukarda açıklanan ilk şarj işlemlerinde, redresör voltajı hücre basma 2,7 volta kadar yükselmektedir. Bu voltaj değeri, alıcılara zarar verebilecek seviyededir. Bu nedenle, ilk şarj işlemim yapacak redresör, alıcılara bağlı olmamalıdır.
Ayrıca ilk şarj boyunca elektrolit sıcaklığının 35 C'in üstüne çıkmasına izin verilmemelidir. Böyle durumlarda şarj akımı daha düşük seviyede tutulmalıdır. İlk şarj esnasında, gazlanmadan dolayı, elektrolit seviyesi az miktarda yükselebilecektir. Dikkate alınmamalıdır.
4.2. Yavaş Şarj: Bataryaların self deşarjını önleyerek, tam kapasitede kalmalarım sağlamak için sürekli yapılan şarjdır. "Zayıf şarj", "Float şarj", "Tampon şarj" gibi terimlerle de ifade edilir.
Yavaş Şarj Voltajı:Yavaş şarj voltajının değeri aşağıdaki etkenlere bağlıdır.
a) Elektrolit Yoğunluğuna: Yoğunluğu 1,210 civarında olan, bataryalarda yavaş şarj voltajı takriben 2,2 volttur. Yoğunluğu 1,250 civarında olan bataryalarda ise, şarj voltajının değeri 2.23 Volt'tur
(Yoğunluğun artması, iç direnci artırır.)
b) Bataryanın Yaşına: Yeni bataryalarda yavaş şarj voltajının 2,2V olmasına karşın, yaşlı akülerde bu değer takriben 2,23 volttur (Batarya eskidikçe kısmi sülfatlaşma nedeniyle iç direnci artar.)
c) Plakaların Cinsine: Kurşun-Antimuan bileşimi! plakalara sahip bataryalarda yavaş şarj voltajı 2,2V iken, saf kurşun plakalı planta akülerde 2,23 volt.tur.
Yavaş Şarj Akımı:Yavaş şarj akımı, şarj voltajına bağlıdır. Şarj voltajının değeri, yukarda açıklanan etkenlere bağlı olarak ayarlanmakla birlikte, söz konuşu ayarda, şarj akımıda dikkate alınmalıdır. Bataryanın şarj akımı aşağıdaki gibi olmalıdır.
a) Yeni bataryalarda kapasite başına 0,3 mA (100 Ah için 30 mA),
b) 3 yıllık bataryalarda kapasite basma 0,5 mA (100 Ah için 50 mA),
c) 6 yıllık bataryalarda kapasite basma 1,5 mA (100 Ah için 150 mA).
Yanlış Ayarın Etkileri
a) Yavaş şarj voltajı fazla olursa, aşın su kaybına neden olur,
b) Yavaş şarj voltajı düşük olursa, zamanla hücreler arasında voltaj farklılığı oluşur.
4.3. Hızlı Şarj
Kısmen veya tamamen deşarj olmuş bir bataryaya, tam kapasitesini tekrar kazandırmak için yapılan şarjdır. "Tekrar Şarj", "Boost Şarj" sözcükleri ile ifade edilir. Genelde iki türlü yapılır
4.3.1. Manuel Hızlı Şarj:
Akımı limitlenebilen bir redresör ve ilgili bir personelin kontrolü altında yapılan şarj işlemidir.
4.3.2. Otomatik Hızlı Şarj:
Şarj, akım limiti ve şarj voltaj değerleri önceden ayarlanmış bir redresörle, otomatik olarak yapılır, şarjın hiçbir aşamasında, personelce bir müdahale yapılmaz.
4.3.2.1. Şarjda Tipik Oluşumlar
Voltaj: Şarj başlangıcının ilk bir saatinde ve takriben sekizinci saatte biraz daha fazla olmak üzere tüm şarj süresi boyunca akü voltajı sürekli artar. Şarj sonunda sabitleşir,
Yoğunluk: Şarjın ilk 3-4 saati boyunca yoğunluk takriben sabit kalır. (Biraz düşebilir) Beşinci ve sekizinci saatlerde biraz fazla olmak üzere şarj boyunca yoğunluk artar. Şarj sonunda sabitleşir.
Gazlanma: Şarjla birlikte gazlanma başlar. Şarjın takriben yedinci saatinden itibaren gazlanma hızlanır. Şarjın sonunda gazlanma miktarı sabitlesin (Şarj kesildiğinde gaz kabarcıkları bir saat sonra kaybolur.)
4.3.3. Manuel Hızlı Şarj
Tamamen deşarj olarak hücre basma voltajı 1,8 volta düşmüş bir batarya grubu, kademeli sabit akım metodu ile 12 saat süreli bir şarja tabi tutulduğunda, şarj aşağıda açıklandığı gibi gelişir.
Redresör çalıştırılarak, K/l O değerindeki akıma limitlenir,
Şarjın ilk bir saati sonunda hücre voltajı 2,1 volta ulaşır,
Takip eden şarj süresi boyunca voltaj yavaş yavaş yükselir.
Takriben yedinci saatte voltaj daha hızlı artar, aynı zamanda:
1- Gazlanma hızlanır,
2- Batarya, nominal kapasitenin %75'ine ulaşır.
Bu aşamada, şarj akımının yarıya düşürülerek aşın gazlanmanın önlenmesi gereklidir. Bunu teminen redresör akımı yeniden K/20 ampere limitlenerek, şarj sonuna kadar bu değerdeki akımla şarja devam edilir.
Sabit akımla şarj devam ederken, şarj voltajı yavaş yavaş artarak, takriben onuncu saatte, voltaj hücre basma 2,7 V'ta yükselerek gazlanma ve yoğunluk sabitleşecektir. Bu aşamayı müteakip 2 saat süreyle şarja devam edilerek, gazlanma ve yoğunluğun artmadığı gözlenirse şarja son verilir ve batarya tam kapasitesine ulaşmış olur, şarj voltajı sabitleştiğinde, şarj akımının da azaldığı görülür.
4.3.3.1. Otomatik Hızlı Şarj Yapılması
Sürekli olarak servisteki redresörlere ve sisteme bağlı olan 2 grup batarya, AÇ kesintisi sonucu deşarj olacaktır. AÇ enerji tekrar geldiğinde, herhangi bir personel müdahalesi olmaksızın redresörler aküleri otomatik olarak şarj edecektir, işlem otomatik olmakla birlikle,
redresörün akım limit değeri ve şarj voltaj değerleri önceden uygun olarak ayarlanmalıdır.
Redresörün akım limit değerleri, hızlı şarj ve yavaş şarj voltajı değerlerinin seçimi ve ayarlarında şu hususlar dikkate alınmalıdır.
Hızlı şarjda batarya şarj akımı, K/10'dan daha düşük olacak şekilde, redresör akımı limitlenmelidir.
Hızlı şarjda, akü voltajı 2,4 V'a ulaştığında (aşın gazlanmayı önlemek için ) şarj akımı mutlaka K/20 amperin altına düşürülmelidir.
Şarjın hiçbir aşamasında, voltaj:
1-Analog haberleşme sistemleri bağlı olan redresörlerde 2.4 voltu (57.6 volt) geçmemelidir.
2-Sayısal haberleşme sistemleri bağlı olan redresörlerde ise, 2,35 voltu (56,4 volt) geçmemelidir.
4.3.3.2. Otomatik İşlevler Şarj Akımını Sınırlama:
Bataryalar, şarj oldukça voltajları artar ve bu voltaj, redresör voltajına zıt etki yaparak şarj akımını azaltır. Şarj akımının azalmasını önleyerek, sabit kalmasının yolu, akımın azalması oranında, redresör voltajının yükseltilmesidir. Redresörler otomatik voltaj regülasyonu devreleri ile bu işlemi yaparak sabit akımla şarja imkan verirler. Sabit akımla yapılan şarj süresince, redresör voltajı, akım limitleme devresinin kontrolundadır. Bataryanın şarj akımı ihtiyacı, redresörün limitlendiği değerin altına düştüğü anda, redresör voltaj kontrolü, akım limitleme devresinden, voltaj devresi-ne otomatik olarak aktarılır.
4.3.3.3. Şarj Akımını K/20 Amperin Altına Düşürme
Batarya gruplarının şarjı esnasında, nominal kapasitelerinin takriben %75'ine ulaştıklarında, şarj akımı ihtiyacı K/ l 0 Amperden fazlada olabilir. Bu bakımdan akımın K/20'den daha düşük tutulması için gerekli otomatik kontrol yapılmalıdır. Bu işlem aşağıdaki kontrollerden biriyle yapılır.
Şarjda, hücre basma 2,4 volta (Sayısal sistemlerde 2,35 v.) ulaşıldığı andan itibaren şarj sonuna kadar, bu voltajla devam edilir, (bu durumda şarj akımı sürekli azalarak K/20'nin altına düşer.) Şarj sonunda 2,23 volta ulaşıldığı anda hemen tampon şarja dönülür. (Bu durumda da yine akım azalarak K/20 Amperin altına düşer.)
Şarja, 2,23 voltluk tampon şarj (Yavaş Şarj) voltajı ile başlanır. Şarj süresi bir zamanlayıcı (Tımer) ile önceden tayin edilerek, akünün şarj akımı ihtiyacının, bu şarjı tamamladığında K/ 20'nin altında olması sağlanır. Takriben 2,35 voltta (veya 2,4 volt) ikinci aşama şarj başlar. Şarj sonunda tampon şarja dönülür.
4.3.4. Tampon Şarja Dönme Metotları
Şarj voltajı bir kontrol devresi tarafından izlenir. Batarya şarj voltajının 2,4 volta ulaştığım algıladığı anda redresör voltajım otomatik olarak 2,23 voltluk tampon şarj voltajına düşürür. Şarj normal işletme süresince bu voltajla devam eder.
Şarj akımı, bir kontrol devresi tarafından izlenir, akülerin çektiği akım, belli değere (örneğin K/30 Amper) düşünce, durum "Akım Kontrol" devresince algılanıp ve redresör voltajı otomatik olarak 2,23 voltluk tampon şarj voltajına düşürülür. Şarj bundan sonra normal işletme süresince bu voltajla devam eder.
Hızlı şarj, bir zamanlayıcının (Tımer) ayarına bağlı olarak sürer. Şarj süresi dolduğunda zamanlayıcı gerekli kumandayı yaparak, redresör otomatik olarak 2,23 voltluk tampon şarja döndürür, şarj normal işletme süresince bu voltajla devam eder.
Yukarda açıklanan hususların sağlanmasında dört temel hedef vardır.
a) Batarya gruplarım, zamanında tekrar tam şarjlı duruma getirmek,
b) Batarya gruplarının hücre kapakları kapalı olduğundan, oluşan gaz miktarım, kapak deliklerinden atılabilecek derecede sınırlamak
c) Şarj akımım, aşın sıcaklığa ve aşın şarja yol açmayacak düzeyde tutmak,
d) Şarj işlemi esnasında, haberleşme sistemlerinde devrede olduğundan şarj voltajı değerim sistemlere zarar vermeyecek düzeyde tutmak,
4.3.5. Dengeleme Şarjı
Bir batarya grubunun, bütün hücrelerinin yoğunluk ve voltajlarım aynı seviyeye getirmek için uygulanan şarjdır. "Bakım Şarjı", "Tazeleme Şarjı" Terimleriyle de ifade edilir.
4.3.5.1 Dengeleme Şarjı İhtiyacının Tespiti
Hücre voltajlarının ölçümünde, 0,05 volt ve daha fazla fark elde edilmişse. (Bu durum, redresör tampon şarjı voltajının normalden düşük değere aşarlı olması durumunda veya hücre elektrolit sıcaklıklarının 3 C'den fazla, farklı olması halinde ortaya çıkar.)
Hücre yoğunluklarının ölçümünde birbirine göre 0.010 ve daha fazla fark tespit edilmişse,
a ve b maddesindeki durumlar oluşmasa dahi, takriben altı ayda bir defa, batarya grubunun dengeleme şarjı uygulanır.
Şarj İşlemi
Şarja başlamadan önce, redresör ve şarj edilecek batarya, alıcılardan ayrılmalıdır. (Şarj sonu voltajı 2,7 volta kadar yükseltileceğinden, alıcılar için zararlı olabilir.)
Şarj akımı K/20 ampere limitlenerek, sabit değerdeki bu akımla şarj başlanır ve devam edilir.
Şarj boyunca yükselen voltaj 2,7 volta ulaştığında yoğunluk ve voltaj ölçümlerine başlanır. Birbirini takip eden 2-3 saat boyunca yoğunluğun ve voltajın sabitleştiği tespit edilerek, şarja son verilir.
Bataryalar , çeşitli metotlarla şarj edilebilir. Söz konuşu usullerin hepsinde hedef bataryayı tam kapasitesine ulaştırmak ve bu kapasitede muhafaza etmektir. Böylece deşarjda, bataryadan tam kapasiteyi elde ederek, verimli ve aksaksız bir işletme sağlamaktır.
bataryaları, aşağıdaki metotlarla şarj edebilmek için, "Voltaj regülasyonu" ve "akım limitleme" özellikleri olan redresöre gereksinim vardır. Böyle redresörlerde, şarj voltajı, akımı ilgili "trimpot"larm ayarına bağlı olarak istenen değerde seçilebilmektedir.
Şarj metotlarının hepsinde, aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır.
Maksimum şarj voltajı hiçbir zaman hücre basma 2,7 voltu geçmemelidir.
Şarj akımı K/10'dan fazla olmamalıdır.
Elektrolit sıcaklığı 35 °C geçmemelidir.
Şarj voltajı arttırılınca, akımında artacağı bilinmelidir.
Akü şarj oldukça, çekeceği akımın da giderek azalacağı hatırlanmalıdır.
4.3.6 Sabit Akımla Şarj:
Bir bataryayı, sürekli ve aşamalı olarak, sabit değerdeki bir akımla şarj etmektir. Şarj akımı, redresördeki akım limitleme trimpotu ayarlanarak, istenen değere getirilir. Kısmen veya tamamen deşarjlı durumda olan akünün şarj akımı ihtiyacı, Ümitlenen değerden fazla olduğu sürece, akım sabitlenebilir.
Bu şarj işletmede, redresörün önceden yapılmış ayarlarına bağlı olarak, otomatik yapılabildiği gibi, bir elemanın kontrolünde manuel olarak uygulanabilir.
Aşağıda, sabit akım metodundaki, akım ve voltaj eğrileri görülmektedir. Grafikte görüldüğü gibi şarj akımının sabit tutulabilmesi için, voltaj yavaş yavaş artmaktadır. Otomatik şarjda redresördeki elektronik kontrol devresi, voltajı yavaş yavaş artırarak akımı sabitler, manuel şarjda ise, personel, ilgili trimpotu sürekli ayarlayıp voltajı artırarak aynı işlemi yapabilir.
Sabit akımla şarj, akünün şarj akımı ihtiyacı, limitlenen değerin altına düşünce sona erer.
4.3.7 Sabit Voltajla Şarj
Bir aküyü, sürekli ve aşamalı olarak, sabit değerdeki bir voltajla şarj etmektir. Şarj voltajı, redresördeki ilgili trimpot ayarlanarak istenen değere getirilir ve şarj boyunca bu değer sabit kalır. Akü ayarlanan bir akımla şarj olmaya başlar. Şarj süresince akım yavaş yavaş azalır, şarj sonunda voltaj ayarlandığı değerde sabit kalırken, akımda azalarak sabitleşir.
Aşağıda, bu metotla yapılan bir şarj işleminin, akım ve voltaj eğrileri görülmektedir. Grafikte görüldüğü gibi, akü şarj oldukça akım ihtiyacı azalmakta sonunda iyice azalarak sabitleşmektedir.
Uygulamada, kısmen veya tamamen deşarj olmuş bir akü için, ilk şarj voltajı fazla geleceğinden, şarj sonunda, voltaj otomatik veya manuel olarak, daha düşük değere alınır.
4.3.8 Sabit Akım - Sabit Voltajla Şarj
Bu şarj metodunda, sabit akımla şarja başlanır ve belli süre böyle devam edilir. Müteakiben sabit voltajla şarja geçilir ve şarj bu voltajla tamamlanır. Bu şarj usulü çoğunlukla akülerin otomatik şarjında kullanılır. Sabit akımla şarj sürerken, voltaj takriben 2,4 volta ulaştığında, otomatik olarak 2,23 voltluk sabit voltajla şarja geçilir. Bu değerdeki voltajla şarj, işletme süresince devam eder.
Yukarda açıklananlar, üç temel şarj metodudur. Uygulamada birbiri ardına yukarıdaki metotların karışımı kullanılarak, şarj işlemleri de yapılabilmektedir.
4.3.9 Sabit Akım - Kademeli Sabit Voltajla Şarj
Çoğunlukta, akülerin otomatik şarjında kullanılır.
4.3.10 Kademeli Sabit Voltajla Şarj
Çoğunlukla, akülerin otomatik şarjında uygulanır.
4.4. BATARYA ARIZALARI
Akülerde oluşan arızalar, doğrudan doğruya dışarıya yansıyıp, bakımından sorumlu elemanın dikkatini çeken türden değildir. Aküdeki aksaklığın tespiti için, zaman zaman çeşitli
kontrol, ölçüm ve testlerin yapılması gereklidir, imalat hatası dışında çoğunluğunun kaynağı,
işletme hatalarıdır. Akülerin kendisinde ve işletmesinde oluşacak arıza ve aksaklıkların üç ana kaynağı vardır.
Akülerin periyodik bakımlarının zamanında uygun tarzda yapılmaması,
Çevre şartlarının iyi düzenlenmemesi,
Şarj sisteminin yanlış değerlere ayarlanmış olması.
Yukarda açıklanan işletme hataları sonucu akülerde şu tür arızalar oluşur.
4.4.1 Kısmi Sülfatlaşma
Belirtisi, deşarjda tam kapasite elde edilememesi, ölçümlerde nominal yoğunluktan daha düşük değer okunmasıdır. Sebepleri ve giderilmesi "Sülfatlaşma" bölümünde açıklandığı gibidir.
4.4.2 Tam sülfatlaşma
Belirtisi, deşarjda akü voltajının hızla düşerek, aküden kapasite elde edilememesi ve ölçümlerde yoğunluğun minimum değerde olmasıdır. Şarjda ise, akımın zaman, içinde düşmeyerek sabit değerde kalması ve hücrelerde gazlanması olmamasıdır. Sebepleri ve giderilmesi "Sülfatlaşma" bölümünde açıklandığı gibidir.
4.4.3 Kısmi Kapasite Kaybı:
Belirtisi, deşarjda tam kapasitenin elde edilememesidir. Sebepleri çeşitlidir.
Yavaş şarj (float şarj) işletmesindeki ölçümlerde nominal yoğunluktan düşük değer elde ediliyorsa, akü grubu takriben %110 kapasiteye şarj edilmemiş demektir, yani şarjı eksiktir.
Yavaş şarj işletmesindeki ölçümlerde, nominal yoğunluktan biraz yüksek değer elde ediliyorsa, yaşlanma sonucu aktif madde dökülmesi olmuştur, (şarjda, asit, aktif maddelere yeteri kadar gidemediğinden elektrolit içinde kalarak, yüksek değer göstermektedir.) Normal düzeyde olmak kaydıyla, azar azar oluşacak kapasite kaybı normaldir. Aşın kapasite kaybı; normalden yüksek akımla şarj etme, aşın sıcaklık, sık sık yapılan aşın deşarjlar sonucu oluşur.
Giderilmeyen Kısmi Sülfatlaşma: Sülfatlaşma oranında, sürekli kapasite eksikliği oluşur. Yoğunluk, sülfatlaşma oranında, düşüktür. Akü grubu yenilenmelidir.
4.4.4 Hücre İçinde Kısa Devre:
Belirtisi, ölçümlerde hücre voltajının sıfıra yakın değer göstermesidir. Sebebi, imalat hatası veya aşın sıcaklık sonucu plakaların bel vererek, seperatörün hasar yapıp, pozitif ve negatif plakaların kısa devre olasıdır. Hücre yenilenerek aksaklık giderilir.
4.4.5 Hücrelerde Yoğunluk Farkı:
Belirtisi, hücrelerin yoğunluklarının ölçümünde, birbirlerine göre 0,020'den büyük değerler tespit edilmesidir. Sebepleri; herhangi şekilde elektrolit taşması, düşük float şarj voltajı, bir kısım hücrelerin diğerlerinden değişik çevre sıcaklığına maruz bırakılması, takriben altı aydan daha uzun süre hızlı şarj uygulanmamış olması gibi hususlardır. Giderilmesi: Akü grubuna Dengeleme Şarj yapılmalıdır.
4.4.6 Hücrelerde Voltaj Farkı:
Belirtisi, hücre voltajı ölçümlerinde birbirine göre, 0,05'ten daha büyük değerler elde edilmesidir. Sebepleri ve giderilmesi önceki E maddesinin aynısı.
4.4.7 Yavaş Şarj İşletmede Aşırı Sıcaklık:(Aşırı Su Kaybı )
Sebepleri; normalden fazla değerde şarj voltajı, aşırı çevre sıcaklığı, akü kabinin aşırı kirlenmesi gibi hususlardır.
Giderilmesi; şarj voltajı normal değerine düşürülmeli, akü temizlenmeli ve çevre sıcaklığının azaltıcı tedbirler alınmalıdır.
Not: Yukarıda, bataryaların işletmesinde olması muhtemel tipik arıza ve aksaklıklar açıklanmıştır. Belirtilen değerler, arıza nedenleri, giderilme işlemleri, tipik bir kurşun-asit türü sabit tesis tipi batarya grupları içindir. Esasta, yukarda açıklanan hususlarda, imalatçı talimatlarıyla uyulmalıdır.
4.4.8 Bataryanın Donması
Elektrolit, sülfürik asit ve sudan oluşmuş bir sıvıdır. Suyun sıfır C'de donduğu bilindiğine göre, bir akü elektrolitinin sıfır C'de donması söz konuşu değildir.
Sistem akülerinin, sürekli şarjda olmaları ve kapalı yerlerde kurulu bulunmaları nedeniyle, elektrolit sıcaklığının sıfırın altına düşmesi pratik olarak mümkün değildir.
Genelde, donma olayı, bina dışında kullanılan aküler için söz konuşu olabilir. Özellikle soğuk mevsimlerde, elektrolit sıcaklığı, donma değerine düşerse, donmuş durumdaki elektrolitin hacminin artması nedeniyle, plakalar ve seperatörler, bükülür, kırılır, sonuçta akü çatlar.
Bir akünün donma olasılığı gündeme geldiğinde, elektrolit sıcaklığım düşüren çevre koşullarının yanında, deşarjda, elektrolit içindeki su oranının artacağı gerçeğini de göz önünde bulundurmaktadır. Bir akünün, tam deşarjdaki yoğunluğu, tam şarjdaki yoğunluğundan takriben, 0,100 ile 0.130 gr/cm3 daha düşüktür. Diğer bir ifadeyle, akü deşarj oldukça, asitin plakalara gitmesi sonucu, elektrolit, büyük oranda sudan ibaret kalarak, donma olasılığı artar.
Yukarda açıklanan hususlar örneklenecek olursa;
Çevre koşulları nedeniyle, sıcaklığı (-15 °C) ve anma yoğunluğu 1,250 gr/cm3 olan bir akü için, tam şarjlı durumda, donma tehlikesi olmamasına karşın, deşarj sonucu, yoğunluğu 1,150 gr/ cm3 düştüğünde donma söz konusudur.
Anma yoğunluğu 1,220 gr/cm3, sıcaklığı (-13°C) olan bir akü deşarj olurken, yoğunluğu 1,150'ye düşerse bir şey olmaz. Ancak bu durumda iken, ani bir soğuk dalgası sonucu sıcaklığı (-15'0'ta düşerse, donar.
Arka sayfadaki cetvelde, bazı elektrolit yoğunlukları için, donma sıcaklıkları verilmiştir. Bina dışında kullanılacak bir akü seçilirken, aksaksız bir işletme için cetveldeki değerler dikkate alınmalıdır.
4.4.9 Kutu Kırığı:
Tamamen dışarıdan gelen bir darbe ile akünün muhafaza edildiği plastik
kutunun deforme olması diye tanımlanır.
4.4.10 Patlama:
Patlamış akü marş basıyorsa, hata kullanımdan kaynaklanmıştır denilir.
Akünün kutup başları iyi sıkılmamış olabilir, çalışmış aküye ateş veya kıvılcım ile
yaklaşılmış olabilir.
|
|
|
|
