镍镉电池充电器课程设计及三相异步电机装配图cad课程设计

电子技术课程设计题目：镍镉电池充电器专业：电气工程及其自动化班级：（本）自动化姓名：学号：指导老师：小组成员：成绩：

摘要本文将介绍镍镉电池充电原理，镍镉电池属碱性电池的一种，它体积小、容量大、输出电压平稳、坚固耐用，已被广泛应用于计算机及通信领域。对镍镉电池充电有两种方法：一是快速充电，即在尽量短的时间内用恒定的大电流将电池充足电；另一种是涓流充电，就是长时间用小电流对处于备用状态的电池进行充电，以补偿其因自行放电而造成的能量损失，使之总保持电量充足的最佳状态。

设计智能镍镉电池充电器，在对电池充电过程中，跟踪监测电池的电压变化和电流变化曲线，从而自动调整充电电流和电压，以达到最佳充电状态，尽可能的消除被充电电池的记忆效应，延长充电电池的使用寿命。该智能充电器在电池放入时，具备自动判断电池电压功能，以选择是否对该电池镍镉电池、快定时充电；快速充电速充电、涓流充电以及定时充电等模式。关键词：镍镉电池充电原理目录封面1摘要2引言4课题的目的及意义5一、电池与充电61、充电电池相关知识61.1电池的容量61.2过度充电61.3充电效率61.4利用率61.5电池的内阻与电压7电池充电的控制7电池充电电路工作原理与设计83.1、电源原理与设计83.2、充电电路的原理与设计10镍镉电池充电整体电路图114.1器件清单11总结与体会参考文献引言现代社会电池的使用范围已经由40年代的手电筒、收音机、汽车和摩托车的启动电源发展到今天上百种用途。小到从电子表手表、CD唱机、移动电话、MP3、MP4、照相机、摄影机‘各种遥控器、剃须刀、手枪钻、儿童玩具等。大到医院、宾馆、超市、电话交换机等诚和的应急电源，电动工具、拖船、拖车、铲车、轮椅车、高尔夫球员动车、电动自行车、电动汽车、风力发电机用电池、导弹等军用电池。还有可以满足各种特殊要求的专用电池等。电池已经成为人类社会必不可少的便捷能源。而本文将会带你了解镍镉电池充电的过程。课题的目的及意义目前，镍镉电池的价格一般都在几十元到几百元之间，但这个小小的充电器如果质量不过关的话，给用使用者带来的危害却不小。首先，类脂充电器由于配件的质量不果断或电器的性能不良，自身容易出现短路、过热烧毁等故障，倾则让用户损失充电器，重则会引起各种灾难性的危害如火灾等。其次，劣质充电器由于输出电流不稳定或不符合规定，会引起电池过热、充电不完全等故障，轻则影响使用，减短电池使用寿命，重则引起电池爆炸等危险。在比较了市面上几个充电器的基本设计之后，我们组的设计选用控制电压的电池充电装置，期望达到安全、实用、快速充电的目的。课题的设计是一次很好的学习机会，独立思考能力和动手能力都在设计中得到锻炼。一、电池与充电1、充电电池相关知识1.1电池的容量电池的容量是指对电池放电，知道电压降到终止电压为止，在这期间所能取到的放电电荷量。若是在规定的电流和温度等标准放电条件下，对充满点的电池进行放电到放电终止，所得到的容量称之为额定容量。容量大小与其所消耗的电极材料之活性物质的量有关，而标准放电条件则是依照电池种类的不同有所规定。容量是根据电池的放电反应来定义，而非充电反应来定义，因此我们常说的电池容量有多大，是指放电时可得到的累计放电电荷量有多少，而非充电时流进去的电荷量有多少。1.2过度充电在充电过程中电池的电压会随着储存电量的增加而逐渐上升，当电池储存的电路达到饱和，电极材料无法继续充电时，若继续充电则电解液会起点解，并且在阳极产生氧气，在阴极氢气，如此会在密封的电池内部造成内部压力上升，会对电池内部结构造成破坏。像这种现象称之为过度充电。1.3充电效率电池不可能充多少电量进去就能储存有多少电量，一定会有所耗损，除了阳极和阴极漏电间的绝缘体漏电之外，材料也不可能无暇地储存所有电量。电池放电时取出点电量与充电时流进去的电量之比，称之为充电效率1.4利用率虽然理论上电池的额定容量很大，但实际上充满电后再放电时可得到的电量却往往小于理论容量，表示电池可储存的实际容量并没有那么大，此实际容量相对于理论容量的比率称之为利用率。通常电池的放电电流越大，或者周围温度降低时，利用率会减小。1.5电池的内阻与电压电池是有内阻的电压源，可以视为一个理想电压源串联电阻输出。二、电池充电的控制2.1、电压控制：通过检测电池的峰值电压来判断充电的终点。当测到电池电压上升到设定的电压准位时就停止充电，这种方式是最简单的方式，只要根据电池特性知道电池的电压上升曲线，就可以将被测电压设为最接近饱和时的准位，不同款式的电池充电饱和时的电压准位不大一样，新旧电池特性也不一样，用这方法无法设定理想电压。而本次设计也是用电压控制的。

2.2、dT/dt控制：通过检测电池峰值温度变化率来判断充电的终点；

2.3、T控制：电池充满电时温度与环境温度之差会达到最大；

2.4、-V控制：当电池充满电达到一峰值电压后，电压会下降一定的值；

2.5、计时控制：通过设置一定的充电时间来控制充电终点，一般设定要充进130%标称容量所需的时间来控制；

2.6、TCO控制：考虑电池的安全和特性应当避免高温(高温电池除外)充电,因此当电池温度升高至60OC时应当停止充电。三、电池充电电路工作原理与设计3.1、电源原理与设计如图，V1-V4、组成桥式整流、滤波电路，为后续电路提供直流电源。3.1.1桥式整流电路：整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压，习惯上称单向脉动性直流电压。桥式整流电路工作原理如下：在交流电的正半周，电流从1端流出，只能经过二极管D1流向R（注：R是要求直流供电的负载电阻），再由二极管D3流回2端，所以D1\D3正向导通，D2\D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。在交流电的负半周，电流从2端流出，只能经过二极管D2流向R，再由二极管D4流1端，所以D1\D3反偏截止，D2、D4正向导通。电流流过R时产生的电压极性仍是上正下负，与正半周时相同。3.1.2滤波电路滤波电路用于滤去整流流出电压中的纹波，一般由电抗原件组成，如在负载电阻两端并联电容器C。由于电抗原件在电路中有储能作用，并联的电容器C在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即电容C具有平波的作用。3.2、充电电路的原理与设计如上图，V5、V6及LED1、LED2组成镍镉电池充电控制及指示电路。上图工作原理：在充电初始时，由于电池电动势小，因此电源通过电池为V5、V6的集电极提供偏置电压，V5导通又为V6提供基极偏置电流，V6饱和导通，电池充电，同时LED1’LED2正偏发光以指示充电状态。随着充电接近完毕，电池电动势越大，电源通过电池为V5、V6的集电极提供的偏置电压减少，不足以使V5导通，则V5、V6截止，电池充电完毕，同时，LED1、LED2由于偏置电压几乎为零，则熄灭以示充电完毕。四、镍镉电池充电整体电路图4.1器件清单元器件名称型号型号变压器220V/9V10VA整流二极管V1-V41N40074三极管V590151三极管V680501电阻R11K欧姆1电阻R2510欧姆1电阻R3220欧姆1电阻R410欧姆1电容器C11000uf1电容器C2330uf1发光二极管LED1LED22结论充电器已成为家具、旅游、办公的常用电器，而目前市面上的充电器很多因为配件质量不过关或电器性能不良，容易出现短路、过热烧毁等故障，轻则损失充电器，重则会引起各种灾难性的危害如火灾等。其次，劣质充电器由于输出电流不稳定或不符合规定，会引起电池火热、充电不完全等故障，轻则影响使用，减短电池使用寿命，重则会引起电池爆炸等危险。其实，我们的这次比起其他产品是小毛见大毛，但是我们学会了很多在书本上学不到的东西。作为一名电气工程的学生，模拟电路的设计是最头疼，但也是最致命的设计部分，尽管目前数字电路、大规模集成电路的发展非常迅猛，但是模拟电路的设计仍是不可避免的，有时也是数字电路电路无法取代的。所以，我们学会了在这次设计之前，需要做到的：（1）阅读很多关于电池、充电器、电源的资料；（2）更深入的学习模拟电路知识；（3）熟悉PORTEL的操作。真是受益匪浅啊！另外，这次的课程设计在学院进行，在此我对所有提供帮助的老师和同学表示衷心的感谢！首先，我深深得感谢我的指导老师吴德林老师，吴老师对我的课程设计进行了全名的指导，同时讲解了很多我不了解、不知道的知识。在生活、学习中给了我很多宝贵的建议，使我的课程设计过程中获益良多。感谢学校为我提供良好的学习和实验环境。感谢各位与我共同学习的同学们，在学习和生活中给与的帮助。特别感谢同学刘武斌、谢东霖，他们灵活的思维方式给了我很多启示。谨以此机会向所有关心、支持和帮助过我的人们表示最诚挚的谢意。参考文献[1]郭炳昆，李星海.电池原理及制造技术[ M],中南大学出版社，2003[2]衣承斌，刘京南.模拟集成电子基础[M].南京：东南大学出版社，1994[3]江泽佳，电路原理[ M].北京；科学出版社，1984应用技术学院课程设计课程名称电气工程制图课题名称电机装配图绘制专业电气工程及其自动化学号姓名指导教师20年月日湖南工程学院课程设计任务课题名称电气工程制图题目电机装配图绘制专业班级电气学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期设计完成日期设计内容与设计要求一．课程性质与目的：1、性质《电气工程制图课程设计》是整个教学计划中一个重要的实践性教学环节，是AutoCAD知识的强化训练，它对进一步优化学生的知识能力结构、加强专业技术应用能力培养有重要意义。2、目的通过该课程设计应使学生具备以下基本操作技能：①能正确无误地读懂所给图纸，进一步熟悉机械标准；②熟悉AutoCAD命令，灵活并综合运用CAD命令绘图，进一步加深对CAD软件的熟练程度；③对图纸所表现的产品结构有一个初步的认识。二．课程设计教学基本内容用CAD软件绘制电机/接触器/变压器的装配图。三．课程设计的基本要求独立完成所布置的任务，不得拷贝。主要设计条件1、提供电机/接触器/变压器装配图一张。2、提供上机条件。说明书格式1、课程设计封面2、课程设计任务书3、说明书目录4、概述5、绘图过程6、总结与体会7、附录（图纸）；8、参考文献进度安排时间：1周星期一上午：下达任务，上课星期一下午至星期四：绘图星期五上午：准备说明书星期五下午：答辩参考文献《AutoCAD2006中文版实用教程》，清华大学出版社，蔡希林编著。目录TOC\o"1-1"\h\z\u一、概述 7二、绘图过程 8三、心得与体会 19四、参考文献 20五、电气信息学院课程设计评分表 21六、附图（三相异步电机装配图） 22一、概述通过这次的电气工程制图课程设计，我掌握了怎么去用AutoCAD来画图，我这次的画的是Y112-2的三相异步电机装配图，在画图的过程中，我复习了书本知识，但还是遇到以前没有遇到的问题，有很多没掌握的知识。这些问题中，大部分的问题我都是自己解决，通过解决这些问题，我认识到了只有学到骨子里、理解，还要不断地创新，发现问题，解决问题，不断的进步，这样才能更好地学习这门课程。这次的绘图不断的加深了对AutoCAD的理解与运用，从这Y112-2的三相异步电机装配图纸的绘制出来，让我进一步了解机械图纸的标准，同时也知道了相关的工艺以及一些要注意的事项，这是自己在以后的工作中能从容运用，加强我们的专业知识。在这次绘图过程中我学到了很多知识，让自己看到自己哪方面的不足，明确了解自己的方向，是自己受益匪浅！二、绘图过程（1）首先，新建GB-A3图纸样板，规定图纸的大小如下。图1TOC\o"1-1"\h\z\u然后，选择图纸样板，在这其中有原来的规定图层外，还需要我们另外建立图层，如图2所示：图层的建立图2用尺子量好长度与尺寸，从左边划到右边，由上至下去绘制主视图，画好了对称线，在画出主视图的左上一部分，要仔细点画。画出如下图3图层3然后再画左下部分，这部分相对要简单些,。如下图4图4（2）在水平中心线上，有很多细小的零件结构出来的图，数量繁多，但这是机械不可缺少的一部分，没有了一部分就不能发挥出它们的功能及作用，我们要非常细心地量出它们的刻度尺，一个一个的画出来，尽量减少误差。细小部分如图6图6还有左下角进行倒角指令，这就需要运用好倒角指令，不能把角倒得很小，能测得出来就好，如图所示图7图7在画图过程中要用到填充指令，选用填充的颜色以及图形的形状如下图8所示图8在绘制中用到了直线，偏移、圆、对象追踪、捕捉、倒角、阵列、多线段、图案填充等命令。主视图如下：图9(3)画第二图时候，左视图的画法，保持平衡，测量好距离，量出圆的半径或直径，画出中心线，然后使出画圆的指令，画出那些你需要的圆，运用剪切打断的指令画出电动机的轮廓，然后画细小的部分，从大画到小，同样的要仔细，不要漏掉细小的零件，这样就可以画出这左视图了，如下图10所示：图10(4)引线图11与标注图12如图所示图11图12第三图如图13所示:图13（5）全图如下图14所示：图14三、心得与体会在这一周的课程设计中，我在绘图中会遇到了很多问题，经过查找资料，书本，还有同学的指导，我完成了这次绘图，认识到了自己还有很多不足的地方，课本知识还没记牢，甚至有些已经忘记了，所以我们平常要练习画图，只有这样，才不会忘记怎么绘图，同时也能很好的复习下课本知识。通过这次绘图与认真的心态，我学到了许多东西，电气装备图的构成元素以及画法和绘图技巧，运用到了很多指令，如镜像、偏移、移动、倒角、阵列等等，加深了对指令