Rezistori reostatu palaišanai un vadībai

Atkarībā no mērķa rezistori tiek iedalīti šādās grupās:

• palaišanas rezistori, lai ierobežotu strāvu stacionāra motora pieslēgšanas brīdī tīklam un uzturētu strāvu noteiktā līmenī tās paātrinājuma laikā;
• bremzēšanas rezistori, lai ierobežotu motora strāvu bremzēšanas laikā;
• regulējošie rezistori strāvas vai sprieguma regulēšanai elektriskās ķēdes;
• ķēdē virknē savienoti papildu rezistori elektroierīces lai samazinātu stresu uz to;
• izlādes rezistori, kas savienoti paralēli elektromagnētu tinumiem vai citām induktivitātēm, lai ierobežotu atvienošanas pārspriegumus vai aizkavētu releju un kontaktoru atbrīvošanu, šādus rezistorus izmanto arī kapacitatīvo akumulatoru izlādēšanai;
• balasta rezistori, kas savienoti virknē ķēdē, lai absorbētu daļu enerģijas vai paralēli avotam, lai aizsargātu to no pārsprieguma, kad slodze ir izslēgta;
• slodzes rezistori, lai radītu mākslīgu slodzi no ģeneratoriem un citiem avotiem; tos izmanto elektrisko aparātu testēšanai;
• sildīšanas rezistori vides vai aparātu sildīšanai zemā temperatūrā;
• zemējuma rezistori, kas savienoti starp zemi un ģeneratora vai transformatora neitrālu punktu, lai ierobežotu īssavienojuma strāvu uz zemi un iespējamos pārspriegumus zemējuma laikā;
• rezistoru iestatīšana, lai iestatītu noteiktu strāvas vai sprieguma vērtību enerģijas uztvērējos.

Palaišanas, apturēšanas, izlādes un zemējuma rezistori galvenokārt ir paredzēti īslaicīgai darbībai, un tiem jābūt pēc iespējas ilgākam uzsilšanas laikam.

Šo rezistoru stabilitātei nav īpašu prasību. Visi pārējie rezistori galvenokārt darbojas nepārtrauktā režīmā un tiem ir nepieciešama nepieciešamā dzesēšanas virsma. Šo rezistoru pretestībai jābūt stabilai noteiktajās robežās.

Atkarībā no stieples materiāla izšķir metāla, šķidruma, oglekļa un keramikas rezistorus. V rūpnieciskās elektriskās piedziņas visizplatītākie metāla rezistori. Keramikas rezistori (ar nelineāru pretestību) tiek plaši izmantoti augstsprieguma novadītājos.

Rezistoru izejmateriāls

Lai samazinātu palaišanas rezistoru kopējos izmērus, tā izgatavošanai izmantotā materiāla īpatnējai pretestībai jābūt pēc iespējas lielākai. Materiāla pieļaujamā darba temperatūra, tai jābūt arī pēc iespējas lielākai, lai samazinātu materiāla svaru un nepieciešamo dzesēšanas virsmu.

Lai rezistora pretestība pēc iespējas mazāk būtu atkarīga no temperatūras, pretestības temperatūras koeficients (TCS) rezistoram jābūt pēc iespējas mazākam. Rezistoru materiāls, kas paredzēts darbībai gaisā, nedrīkst korodēt vai veidot pretēju aizsargplēvi.

Tērauda ir maz elektriskā pretestība… Gaisā tērauds intensīvi oksidējas un tāpēc tiek izmantots tikai ar transformatoreļļu pildītajos reostatos.Šajā gadījumā tērauda darba temperatūru nosaka transformatora eļļas karsēšana un nepārsniedz 115°C.

Augstās TCR vērtības dēļ tērauds nav piemērots stabilas pretestības rezistoriem. Vienīgā tērauda priekšrocība ir tā lētums.

Elektriskajam čugunam ir ievērojami augstāka elektriskā pretestība un ievērojams TCR nekā tēraudam. Čuguna darba temperatūra sasniedz 400 ° C... Čuguna rezistoriem parasti ir zigzaga forma. Čuguna trausluma dēļ palaišanas rezistoru elementu nepieciešamā mehāniskā izturība tiek panākta, palielinot to šķērsgriezumu. Tāpēc čuguna rezistori ir piemēroti darbam ar lielu strāvu un jaudu.

Nepietiekamas izturības pret mehāniskām ietekmēm (vibrācijas, triecieniem) dēļ čuguna rezistori tiek izmantoti tikai stacionārās instalācijās.

Speciālā elektriskā tērauda loksnes elektriskā pretestība silīcija pievienošanas dēļ ir gandrīz trīs reizes lielāka nekā parastajam tēraudam. Tērauda rezistoriem ir zigzaga forma, un tos iegūst no lokšņu metāla, štancējot. Lielā TCR dēļ lokšņu tērauds tiek izmantots tikai palaišanas rezistoriem, kas parasti tiek uzstādīti transformatora eļļa.

Rezistoriem ar paaugstinātu pretestību var izmantot konstantānu, kas nerūsē gaisā un kura maksimālā darba temperatūra ir 500 ° C. Augstā pretestība ļauj izveidot uz konstantāna bāzes mazos rezistorus. Constantan tiek plaši izmantots stieples un lentes veidā.

Sildīšanas rezistoru ražošanai galvenokārt izmanto nihromu, kam ir augsta elektriskā pretestība un darba temperatūra.

Rezistoriem ar augstu pretestības pretestību manganīns ar darba temperatūru ne vairāk kā 60 gr. S.

Kā darbojas palaišanas rezistori

Stiepļu vai lentu spirālrezistori tiek izgatavoti, uztinot uz cilindriska serdeņa «pagriezienu pret kārtu». Nepieciešamā atstarpe starp pagriezieniem tiek izveidota, izstiepjot spirāli un piestiprinot to pie atbalsta izolatoriem porcelāna rullīšu veidā.

Šīs konstrukcijas trūkums ir zemā stingrība, kuras dēļ ir iespējams saskarties ar blakus esošajiem pagriezieniem, kas prasa samazināt materiāla darba temperatūru (100 ° C konstantai spolei). Tā kā šāda rezistora siltuma jaudu nosaka tikai pretestības materiāla masa, šādu rezistoru sildīšanas laiks ir mazs.

Ilgstošai darbībai ieteicams izmantot rezistorus spirāles formā, jo siltums tiek izkliedēts no visas stieples vai sloksnes virsmas.

Lai palielinātu spirāles stingrību, stiepli var uztīt uz keramikas caurulei līdzīga rāmja ar spirālveida rievu uz virsmas, neļaujot pagriezieniem aizvērties paši par sevi. Šis dizains ļauj palielināt rezistora darba temperatūru no konstanta līdz 500 ° C.Pat īslaicīgā darbībā rāmis vairāk nekā divas reizes palielina apkures konstanti, pateicoties tā lielajai masai.

Pie d <0,3 mm, rievas uz rāmja virsmas nav izveidotas, un izolācija starp pagriezieniem tiek izveidota, pateicoties skalai (oksīda plēvei), kas veidojas, vadu karsējot. Lai aizsargātu pret mehāniskiem bojājumiem, stieple ir pārklāta ar karstumizturīgu stikla emalju. Šādi cauruļu rezistori tiek plaši izmantoti mazjaudas motoru vadīšanai, piemēram, izlādei, papildu pretestībām automatizācijas ķēdēs utt. Maksimālā jauda, ​​pie kuras to temperatūra nepārsniedz maksimāli pieļaujamo, ir 150 W, un sildīšanas konstante ir 200 — 300 p. Lielo rāmju ražošanas tehnoloģiskās sarežģītības dēļ šie rezistori netiek izmantoti pie lielām jaudām.

Motoru iedarbināšanai līdz 10 kW tā sauktajiem stieples vai lentes laukiem, ko dažreiz sauc par cilpas rezistoriem. Porcelāna vai ziepjakmens izolatorus montē uz tērauda plāksnes. Konstanta vads ir savīts rievās uz izolatoru virsmas. Augstas strāvas rezistoriem tiek izmantota lente.

Siltuma pārneses koeficients attiecībā pret vadītāja virsmu ir tikai 10-14 W / (m2- ° C). Tāpēc šāda rezistora dzesēšanas apstākļi ir sliktāki nekā brīvai spirālei. Izolatoru mazās masas un vājā vadītāja termiskā kontakta ar metāla plāksni dēļ rāmja rezistora sildīšanas konstante ir aptuveni tāda pati kā tad, ja nav rāmja. Maksimālā pieļaujamā temperatūra ir 300 °C.

Jaudas izkliede sasniedz 350 vatus. Parasti vienā blokā tiek montēti vairāki šāda veida rezistori.

Dzinējiem ar jaudu no trīs līdz vairākiem tūkstošiem kilovatu tiek izmantoti augstas temperatūras rezistori, kuru pamatā ir karstumizturīgi sakausējumi 0X23Yu5. Lai samazinātu kopējos izmērus un iegūtu nepieciešamo stingrību, karstumizturīgo lenti aptin ap ribu un ievieto rievās, kas fiksē atsevišķu līkumu stāvokli. Vienā blokā ir uzstādīti pieci 450 W rezistori, kurus var pieslēgt paralēli pie lielām strāvām.

Termiskajiem rezistoriem ir zems TCR un augsta mehāniskā stingrība, tāpēc tos plaši izmanto ierīcēs, kas pakļautas lielai mehāniskai slodzei. Šiem rezistoriem ir augsta termiskā stabilitāte. Ir atļauta īslaicīga karsēšana līdz 850 ° C ar ilgtermiņa pieļaujamo temperatūru 300 ° C.

Čuguna rezistori tiek plaši izmantoti motoriem ar jaudu no trīs līdz vairākiem tūkstošiem kilovatu.

Pie maksimālās čuguna darba temperatūras 400 ° C rezistoru nominālā jauda tiek ņemta, pamatojoties uz temperatūru 300 ° C. Čuguna rezistoru pretestība lielā mērā ir atkarīga no temperatūras, tāpēc tos izmanto tikai kā izejas.

Čuguna rezistoru komplekts tiek montēts standarta kastēs, izmantojot tērauda stieņus, kas izolēti no čuguna ar mikanītu. Ja ir nepieciešams izveidot rezistora krānus, tos izgatavo, izmantojot īpašas skavas, kas tiek uzstādītas starp blakus esošajiem rezistoriem, kas savienoti virknē.

Vienā kastē uzstādīto rezistoru kopējā jauda nedrīkst pārsniegt 4,5 kW. Uzstādīšanas laikā rezistoru kastes tiek montētas viena virs otras. Šajā gadījumā uzsildītais gaiss apakšējās kastēs mazgā augšējās, pasliktinot pēdējo dzesēšanu.

Kritiskām elektriskajām piedziņām reostatu ieteicams montēt no standarta kārbām (bez krāniem kastes iekšpusē). Ja kastē ir bojāts rezistors, ķēde tiek ātri atjaunota, nomainot bojāto kārbu ar jaunu.

Tā kā gaisa temperatūra pie rezistora ir augsta, vadiem un kopnēm jābūt vai nu pietiekami karstumizturīgām, vai arī tām nav jābūt izolētām.

Rezistoru izvēle

Palaišanas rezistora pretestība tika izvēlēta tā, lai palaišanas strāva būtu ierobežota un nebūtu bīstama motoram (transformatoram) un elektrotīklam. No otras puses, šīs pretestības vērtībai ir jānodrošina motora iedarbināšana uz nepieciešamo laiku.

Pēc pretestības aprēķināšanas tiek veikts sildīšanas rezistora aprēķins un izvēle. Rezistora temperatūra jebkurā režīmā nedrīkst pārsniegt šim dizainam pieļaujamo.