Starta och reglera reostater: kopplingskretsar

En reostat kallas en apparat som består av en uppsättning motstånd och en anordning med vilken man kan justera resistansen på de medföljande motstånden och på så sätt reglera växel- och likström och spänning.

Gör skillnad på luftkylda och vätskekylda (olja eller vatten) reostater... Luftkylning kan användas för alla reostatkonstruktioner. Olje- och vattenkylning används för metallreostater, motstånden kan antingen sänkas ner i vätskan eller strömma runt den. Man bör komma ihåg att kylvätskan måste och kan kylas med både luft och vätska.

Luftkylda metallreostater fick den största spridningen. De är lättast att anpassa till olika driftsförhållanden, både vad gäller elektriska och termiska egenskaper, och när det gäller olika designparametrar. Reostater kan göras med kontinuerlig eller stegvis förändring av motståndet.

Trådreostat

Stegomkopplaren i reostater är platt.I en platt strömbrytare glider den rörliga kontakten över de fasta kontakterna medan den rör sig i samma plan. Fasta kontakter är gjorda i form av bultar med platta cylindriska eller halvsfäriska huvuden, plattor eller däck anordnade längs cirkelbågen i en eller två rader. En rörlig glidkontakt, vanligen kallad borste, kan vara av brygg- eller spaktyp, självinriktande eller icke-inriktande.

Den icke-inriktade rörliga kontakten är enklare i design men opålitlig i drift på grund av frekventa kontaktfel. Med en självreglerande rörlig kontakt säkerställs alltid erforderligt kontakttryck och hög driftsäkerhet. Dessa kontakter blev utbredda.

Fördelarna med den platta reostatbrytaren är relativ enkel konstruktion, relativt små dimensioner med ett stort antal steg, låg kostnad, möjligheten att montera kontaktorer och reläer på växeln för att stänga av och skydda styrda kretsar. Nackdelar — relativt låg kopplingseffekt och låg brytkraft, högt borstslitage på grund av glidfriktion och smältning, svårigheter att använda för komplexa anslutningsscheman.

Oljekylda metallreostater ger ökad värmekapacitet och konstant uppvärmningstid på grund av oljans höga värmekapacitet och goda värmeledningsförmåga. Detta gör det möjligt i kortsiktiga lägen att kraftigt öka belastningen på motstånden och därför minska förbrukningen av resistivt material och dimensionerna på reostaten. Oljenedsänkta element bör ha så stor yta som möjligt för att säkerställa god värmeavledning.Det rekommenderas inte att sänka ned slutna motstånd i olja. Oljedoppning skyddar motstånd och kontakter från skadlig miljöpåverkan inom den kemiska och andra industrier. Endast motstånd eller motstånd och kontakter får sänkas ner i olja.

Brytförmågan hos kontakter i olja ökar, vilket är en fördel med dessa reostater. Det transienta motståndet hos kontakterna i oljan ökar, men samtidigt förbättras kylförhållandena. Dessutom kan stora kontaktpressar tolereras på grund av smörjning.Närvaron av smörjmedel säkerställer lågt mekaniskt slitage.

För långvariga och intermittenta driftsätt är oljekylda reostater olämpliga på grund av den låga värmeöverföringen från tankytan och den långa kyltiden. De används som startreostater för asynkrona elmotorer med lindade rotorer upp till 1000 kW med sällsynta starter.

Närvaron av olja skapar också ett antal nackdelar: förorening av lokalerna, ökad brandrisk.

Ris. 1. Reostat med ständigt växlande motstånd

Ett exempel på en reostat med en nästan kontinuerlig förändring av motståndet visas i fig. 1. På ramen 3 av värmebeständigt isoleringsmaterial (steatit, porslin) är en motståndstråd lindad. För att isolera varven från varandra oxideras tråden. En fjäderkontakt 5 glider över ett motstånd och en styrströmförande stång eller ring 6, ansluten till den rörliga kontakten 4 och förflyttas med hjälp av en isolerad stång 8, i vars ände ett isolerat handtag är placerat (handtaget tas bort i figuren). Hus 1 används för att montera alla delar och fixera reostaten, och plattor 7 för extern anslutning.

Reostater kan ingå i kretsen som ett variabelt motstånd (fig. 1, a) eller som potentiometer(Fig. 1.6). Reostater ger smidig kontroll av resistans, och därför ström eller spänning i en krets och används ofta i laboratoriemiljöer i automatiska styrkretsar.

Schema för inkludering av start och reglering av reostater

Bild 2 visar en omkopplingskrets som använder en reostat för en lågeffekts DC-motor.

Ris. 2... Reostatkopplingskrets: L — klämma ansluten till nätverket, I — klämma ansluten till ankaret; M — klämma ansluten till magnetiseringskretsen, O — tom kontakt, 1 — båge, 2 — spak, 3 — arbetskontakt.

Innan du startar motorn, se till att spak 2 på reostaten står vid den tomma kontakten 0. Därefter slås strömbrytaren på och reostatspaken förs över till den första mellankontakten. I detta fall är motorn exciterad och en startström uppträder i ankarkretsen, vars värde begränsas av de fyra sektionerna av motståndet Rp. När rotationsfrekvensen för ankaret ökar, minskar startströmmen och reostatspaken överförs till den andra, tredje kontakten, etc., tills den inte är vid arbetskontakten.

Startreostater är utformade för kortvarig drift, och därför kan reostatspaken inte fördröjas under lång tid på mellankontakter: i detta fall överhettas reostatmotståndet och kan brinna ut.

Innan du kopplar bort motorn från elnätet är det nödvändigt att flytta reostatens handtag till det extrema vänstra läget. I detta fall är motorn frånkopplad från elnätet, men fältlindningskretsen förblir stängd för reostatens motstånd.Annars kan stora överspänningar uppstå i magnetiseringsspolen vid öppning av kretsen.

Vid start av DC-motorer måste styrreostaten i fältlindningskretsen dras ut helt för att öka fältflödet.

För att starta motorer med seriemagnetisering, använd dubbelklämma startreostater, som skiljer sig från tre klämmor i frånvaro av en kopparbåge och närvaron av endast två klämmor - L och Ya.

Reostater med stegförändring av motstånd (oriz. 3 och 4) består av en uppsättning motstånd 1 och en anordning för stegväxling.

Omkopplingsanordningen består av fasta kontakter och en rörlig glidkontakt och drivning. I ballastreostaten (fig. 3) är L1-polen och ankarpolen I anslutna till de fasta kontakterna, uttagen från motståndselementen, startar och reglerar, enligt stegnedbrytningen, och andra kretsar som styrs av reostaten. Den rörliga glidkontakten stänger och öppnar motståndsstegen samt alla andra kretsar som styrs av reostaten. Drivningen av reostaten kan vara manuell (med hjälp av handtaget) och motoriserad.

Ris. 3... Anslutningsschema för reostaten vid start: Rpc - motstånd som shuntar kontaktorspolen i reostatens avstängda läge, Rogr - motstånd som begränsar strömmen i spolen, Ш1, Ш2 - parallell likströmsmotor excitationslindning, C1, C2 - serie magnetiseringslindning av en likströmsmotor.

Ris. 4... Anslutningsdiagram för reostat för magnetiseringskontroll: Rpr — Uppströmsmotstånd, OB — DC-motorns magnetiseringsspole.

Reostater av den typ som visas i fig. 2 och 3 är utbredda.Deras design har dock vissa nackdelar, särskilt ett stort antal fästelement och ledningar, speciellt i excitationsreostater som har ett stort antal steg.

Ett kretsschema för en oljefylld reostat i RM-serien, utformad för att starta lindade rotora induktionsmotorer, visas i fig. 5. Spänning i rotorkretsen upp till 1200 V, ström 750 A. Hållbarhet för omkoppling 10 000 operationer, mekaniska — 45 000. Reostaten tillåter 2 — 3 starter i en rad.

Ris. 5 Kretsschema för en oljefylld reglerreostat

Reostaten består av resistorpaket och en omkopplingsanordning inbyggd i tanken och nedsänkt i olja. Motståndspaket är sammansatta av element stansade av elektriskt stål och fästa på tanklocket. Omkopplingsanordningen är av trumtyp, det är en axel med segment av en cylindrisk yta fixerad på den, ansluten enligt en viss elektrisk krets. De fasta kontakterna anslutna till motståndselementen är fixerade på en fast samlingsskena. När trumaxeln roteras (med svänghjul eller motordrift) övervinner segmenten som rörliga glidkontakter vissa fasta kontakter och ändrar därmed motståndsvärdet i rotorkretsen.