Стартиране и регулиране на реостати: превключване на вериги
Реостат се нарича апарат, състоящ се от набор от резистори и устройство, с което можете да регулирате съпротивлението на включените резистори и по този начин да регулирате променлив и постоянен ток и напрежение.
Разграничете реостати с въздушно и течно охлаждане (масло или вода)… Въздушното охлаждане може да се използва за всички конструкции на реостати. Охлаждането с масло и вода се използва за метални реостати, резисторите могат или да бъдат потопени в течността, или да се обтекат около нея. Трябва да се има предвид, че охлаждащата течност трябва и може да се охлажда както с въздух, така и с течност.
Въздушно охладени метални реостати получи най -голямо разпространение. Те са най -лесните за адаптиране към различни условия на работа, както по отношение на електрическите и топлинните характеристики, така и по отношение на различни конструктивни параметри. Реостати могат да се извършват с непрекъсната или поетапна промяна на съпротивлението.
Жичен реостат
Стъпаловидният превключвател в реостати е плосък. При плосък превключвател подвижният контакт се плъзга по фиксираните контакти, докато се движи в същата равнина. Неподвижните контакти са направени под формата на болтове с плоски цилиндрични или полусферични глави, пластини или гуми, подредени по дъга на кръг в един или два реда. Подвижният плъзгащ се контакт, обикновено наричан четка, може да бъде от тип мост или лост, самоподравняващ се или неравнопоставящ се.
Неподравняващият се подвижен контакт е по-прост по дизайн, но ненадежден при работа поради честа повреда на контактите. При саморегулиращ се подвижен контакт винаги се осигурява необходимото контактно налягане и висока надеждност при работа. Тези контакти станаха широко разпространени.
Предимствата на плоския стъпаловиден реостатен превключвател са относителната простота на конструкцията, относително малки размери с голям брой стъпки, ниска цена, възможността да се монтират контактори и релета върху таблата за превключване, за да се изключат и защитят контролирани вериги. Недостатъци — относително ниска мощност на превключване и ниска мощност на прекъсване, голямо износване на четката поради триене и топене на плъзгане, трудности при използване за сложни схеми на свързване.
Маслено охладени метални реостати осигуряват увеличаване на топлинния капацитет и постоянно време за нагряване поради високия топлинен капацитет и добра топлопроводимост на маслото. Това позволява в краткосрочни режими рязко да се увеличи натоварването на резисторите и следователно да се намали разходът на резистивен материал и размерите на реостата. Елементите, потопени в масло, трябва да имат възможно най -голяма повърхност, за да се осигури добро разсейване на топлината. Не е препоръчително да потапяте затворени резистори в масло. Потапянето в масло предпазва резисторите и контактите от вредни влияния на околната среда в химическата и други индустрии. Само резистори или резистори и контакти могат да бъдат потопени в масло.
Прекъсващата способност на контактите в маслото се увеличава, което е предимство на тези реостати. Преходното съпротивление на контактите в маслото се увеличава, но в същото време условията на охлаждане се подобряват. В допълнение, големите контактни преси могат да се толерират поради смазването.Наличието на смазка осигурява ниско механично износване.
За дългосрочни и периодични режими на работа реостати с маслено охлаждане са неподходящи поради ниския пренос на топлина от повърхността на резервоара и дългото време на охлаждане. Те се използват като пускови реостати за асинхронни електродвигатели с навит ротор с мощност до 1000 kW с редки пускания.
Наличието на масло също създава редица недостатъци: замърсяване на помещенията, повишена опасност от пожар.
Ориз. 1. Реостат с непрекъсната смяна на съпротивлението
Пример за реостат с почти непрекъсната промяна в съпротивлението е показано на фиг. 1. Върху рамката 3 от топлоустойчив изолационен материал (стеатит, порцелан) се навива жица от резистор. За изолиране на завоите един от друг проводникът се окислява. Пружинен контакт 5 се плъзга по резистор и направляващ токопроводящ прът или пръстен 6, свързан с подвижния контакт 4 и преместен посредством изолиран прът 8, в края на който е поставена изолирана дръжка (дръжката е премахнато на фигурата). Корпус 1 се използва за сглобяване на всички части и фиксиране на реостата, а плочи 7 за външно свързване.
Реостатите могат да бъдат включени във веригата като променлив резистор (Фиг. 1, а) или като потенциометър(Фиг. 1.6). Реостатите осигуряват плавен контрол на съпротивлението, и, следователно, токът или напрежението във веригата и се използват широко в лабораторни условия в автоматични вериги за управление.
Схеми за включване на стартиране и регулиране на реостати
На изображението 2 показано превключваща верига с помощта на реостат за двигател с постоянен ток с ниска мощност.
Ориз. 2… Реостатна комутационна верига: L — скоба, свързана към мрежата, I — скоба, свързана към котвата; M — скоба, свързана към веригата за възбуждане, O — празен контакт, 1 — дъга, 2 — лост, 3 — работен контакт.
Преди да включите двигателя, уверете се, че лостът 2 на реостата е на празен контакт 0. След това превключвателят се включва и лостът на реостата се прехвърля към първия междинен контакт. В този случай двигателят се възбужда и във веригата на котвата се появява стартов ток, чиято стойност е ограничена от четирите участъка на съпротивлението Rp. С увеличаване на честотата на въртене на котвата пусковият ток намалява и лостът на реостата се прехвърля към втория, третия контакт и т.н., докато не е на работния контакт.
Стартовите реостати са предназначени за краткотрайна работа и следователно лостът на реостата не може да бъде забавен за дълго време на междинни контакти: в този случай съпротивленията на реостата се прегряват и могат да изгорят.
Преди да изключите двигателя от електрическата мрежа, е необходимо дръжката на реостата да се премести в крайно ляво положение. В този случай двигателят е изключен от мрежата, но веригата на намотката на полето остава затворена за съпротивлението на реостата. В противен случай могат да се появят големи пренапрежения в намотката за възбуждане в момента на отваряне на веригата.
При стартиране на двигатели с постоянен ток управляващият реостат във веригата на намотката на полето трябва да бъде напълно изтеглен, за да се увеличи полевият поток.
За да стартирате двигатели с последователно възбуждане, използвайте стартови реостати с двойна скоба, различаващи се от трите скоби по липса на медна дъга и наличието само на две скоби — L и Ya.
Реостати със стъпаловидна смяна на съпротивлението (ориз. 3 и 4) се състои от набор от резистори 1 и устройство за стъпаловидно превключване.
Превключващото устройство се състои от неподвижни контакти и подвижен плъзгащ се контакт и задвижване. В баластния реостат (фиг. 3) към неподвижните контакти са свързани полюсът L1 и полюсът на котвата I, крановете от съпротивителните елементи, стартиращи и регулиращи, според разбивката по етапи и други вериги, контролирани от реостата.Подвижният плъзгащ се контакт затваря и отваря стъпалата на съпротивлението, както и всички други вериги, контролирани от реостата. Задвижването на реостата може да бъде ръчно (с помощта на дръжката) и моторно.
Ориз. 3… Схема на свързване на реостата при стартиране: Rpc — резистор, маневриращ бобината на контактора в изключено положение на реостата, Rogr — резистор, ограничаващ тока в бобината, Ш1, Ш2 — паралелна намотка на възбуждане на DC двигател, C1, C2 — последователна намотка на възбуждане на DC двигател.
Ориз. 4… Схема на свързване на реостата за управление на възбуждането: Rpr — съпротивление нагоре по веригата, ОВ — възбуждаща намотка на DC двигател.
Реостати от типа, показан на фиг. 2 и 3 са широко разпространени. Техните конструкции обаче имат някои недостатъци, по -специално голям брой крепежни елементи и окабеляване, особено в реостати на възбуждане, които имат голям брой етапи.
Схема за включване на напълнен с масло реостат от серията RM, предназначени за стартиране на асинхронни двигатели с навит ротор, е показан на фиг. 5. Напрежение в роторната верига до 1200 V, ток 750 A. Дълготрайност на превключване 10 000 операции, механични — 45 000. Реостатът позволява 2 — 3 старта в един ред.
Ориз. 5 Схема за включване на напълнен с масло регулиращ реостат
Реостатът се състои от резисторни пакети и превключващо устройство, вградено в резервоара и потопено в масло. Резисторните пакети се сглобяват от елементи, щамповани от електрическа стомана и прикрепени към капака на резервоара. Превключващото устройство е от барабанен тип, това е ос със фиксирани върху нея сегменти от цилиндрична повърхност, свързани съгласно определена електрическа верига. Неподвижните контакти, свързани към резисторните елементи, са фиксирани върху неподвижна шина. Когато оста на барабана се завърти (чрез маховик или моторно задвижване), сегментите като подвижни плъзгащи се контакти преодоляват определени фиксирани контакти и по този начин променят стойността на съпротивлението във веригата на ротора.
