Vastukset reostaattien käynnistämiseen ja ohjaukseen

Tarkoituksen mukaan vastukset jaetaan seuraaviin ryhmiin:

• käynnistysvastukset rajoittamaan virtaa, kun kiinteä moottori kytketään verkkoon ja pitämään virran tietyllä tasolla sen kiihdytyksen aikana;
• jarruvastukset rajoittamaan moottorin virtaa jarrutettaessa;
• säätövastukset sähköpiirin virran tai jännitteen säätämiseen;
• lisävastuksia, jotka on kytketty sarjaan piirissä sähkölaitteet vähentääkseen siihen kohdistuvaa stressiä;
• purkausvastukset, jotka on kytketty rinnan sähkömagneettien tai muiden induktanssien käämien kanssa laukaisupiikin rajoittamiseksi tai releiden ja kontaktorien vapautumisen viivyttämiseksi, tällaisia ​​vastuksia käytetään myös kapasitiivisten tallennuslaitteiden purkamiseen;
• liitäntälaitevastukset, jotka on kytketty sarjaan piiriin ottamaan vastaan ​​osan energiasta tai rinnakkain lähteen kanssa suojaamaan sitä ylijännitteeltä, kun kuorma on kytketty pois päältä;
• kuormitusvastukset keinotekoisen kuorman luomiseksi generaattoreista ja muista lähteistä; niitä käytetään sähkölaitteiden testaamiseen;
• Lämmitysvastukset ympäristön tai laitteiden lämmittämiseen alhaisissa lämpötiloissa;
• maadoitusvastukset, jotka on kytketty maan ja generaattorin tai muuntajan nollapisteen väliin rajoittamaan oikosulkuvirtoja maahan ja mahdollisia ylijännitteitä maadoituksen aikana;
• vastusten asettaminen tietyn virran tai jännitteen arvon asettamiseksi energiavastaanottimissa.

Käynnistys-, pysäytys-, purkaus- ja maavastukset on suunniteltu ensisijaisesti lyhytaikaiseen käyttöön ja niillä tulee olla mahdollisimman pitkä lämpenemisaika.

Näiden vastusten stabiiliudelle ei ole erityisiä vaatimuksia. Kaikki muut vastukset toimivat ensisijaisesti jatkuvassa käytössä ja vaativat tarvittavan jäähdytyspinnan. Näiden vastusten resistanssin on oltava vakaa määritetyissä rajoissa.

Langan materiaalista riippuen erotetaan metalli-, neste-, hiili- ja keraamivastukset. V-teollisuuden sähkökäyttöiset yleisimmät metallivastukset. Keraamisia vastuksia (epälineaarisella resistanssilla) käytetään laajalti suurjännitesuojassa.

Vastuksen lähdemateriaali

Käynnistysvastusten kokonaismittojen pienentämiseksi sen valmistukseen käytetyn materiaalin ominaisvastuksen tulisi olla mahdollisimman korkea. Materiaalin sallittu käyttölämpötila, sen tulee myös olla mahdollisimman suuri materiaalin painon ja tarvittavan jäähdytyspinnan pienentämiseksi.

Jotta vastuksen vastus riippuisi mahdollisimman vähän lämpötilasta, lämpötilavastuskerroin (TCS) vastuksen tulee olla mahdollisimman pieni. Ilmassa käytettäväksi tarkoitettu vastusmateriaali ei saa syöpyä tai muodostaa vastakkaisen suojakalvon.

Terästä on vähän sähköinen vastus… Ilmassa teräs hapettuu intensiivisesti ja siksi sitä käytetään vain muuntajaöljyllä täytetyissä reostaateissa.Tässä tapauksessa teräksen käyttölämpötila määräytyy muuntajaöljyn kuumennuksesta ja se ei ylitä 115 °C.

Korkean TCR-arvon vuoksi terästä ei voida käyttää stabiilien vastusten vastuksissa. Teräksen ainoa etu on sen halpa.

Sähkövaluraudalla on huomattavasti korkeampi sähkövastus ja merkittävä TCR kuin teräksellä. Valuraudan käyttölämpötila saavuttaa 400 °C... Valurautavastukset ovat yleensä siksak-muotoisia. Valuraudan haurauden vuoksi käynnistysvastuselementtien vaadittu mekaaninen lujuus saavutetaan lisäämällä niiden poikkileikkausta. Siksi valurautavastukset soveltuvat käytettäväksi suurilla virroilla ja tehoilla.

Riittämättömän mekaanisten vaikutusten (värähtely, isku) kestävyyden vuoksi valurautavastuksia käytetään vain kiinteissä asennuksissa.

Sähköteräslevyn ominaisvastus on piin lisäyksen ansiosta lähes kolme kertaa suurempi kuin tavallisella teräksellä. Teräsvastukset ovat siksak-muotoisia ja ne saadaan metallilevystä leimaamalla. Suuren TCR:n ansiosta teräslevyä käytetään vain käynnistysvastuksissa, jotka yleensä asennetaan sisään muuntaja öljyä.

Suurennetuille vastuksille voidaan käyttää konstantaania, joka ei syöpy ilmassa ja jonka maksimi käyttölämpötila on 500 °C. Suuri vastus mahdollistaa konstantaanipohjaisten pienten vastusten luomisen. Constantania käytetään laajasti lankana ja teippinä.

Lämmitysvastusten valmistukseen käytetään pääasiassa nikromia, jolla on korkea sähkövastus ja käyttölämpötila.

Vastusille, joilla on korkea vastusvastus, manganiini, jonka käyttölämpötila on enintään 60 gr. S.

Kuinka käynnistysvastukset toimivat

Lanka- tai teippispiraalivastukset valmistetaan kelaamalla sylinterimäiselle karalle «käännös käännökselle». Tarvittava rako kierrosten välillä muodostetaan venyttämällä spiraalia ja kiinnittämällä se tukieristimiin posliinitelojen muodossa.

Tämän rakenteen haittana on alhainen jäykkyys, jonka vuoksi vierekkäisten kierrosten kosketus on mahdollista, mikä edellyttää materiaalin käyttölämpötilan alentamista (100 ° C vakiokelalle). Koska tällaisen vastuksen lämpökapasiteetti määräytyy vain resistiivisen materiaalin massan mukaan, tällaisten vastusten kuumennusaika on pieni.

On suositeltavaa käyttää vastuksia spiraalin muodossa pitkäaikaista käyttöä varten, koska lämpöä haihtuu koko langan tai nauhan pinnalta.

Spiraalin jäykkyyden lisäämiseksi lanka voidaan kääriä keraamiseen putkimaiseen runkoon, jonka pinnassa on kierreura, joka estää käänteitä sulkeutumasta itseensä. Tämän rakenteen avulla voit nostaa vastuksen käyttölämpötilaa vakiosta 500 ° C: een.Jopa lyhytaikaisessa käytössä runko yli kaksinkertaistaa lämpövakion suuren massansa vuoksi.

Kun d <0,3 mm, rungon pintaan ei tehdä uria, ja kierrosten välinen eristys syntyy lankaa kuumennettaessa muodostuvan hilseen (oksidikalvon) vuoksi. Suojaamaan mekaanisilta vaurioilta lanka on peitetty lämmönkestävällä lasiemalilla. Tällaisia ​​putkivastuksia käytetään laajalti pienitehoisten moottoreiden ohjaamiseen, kuten purkaus, automaatiopiirien lisävastukset jne. Suurin teho, jolla niiden lämpötila ei ylitä suurinta sallittua, on 150 W ja lämmitysvakio on 200 - 300 p. Suurten kehysten tuotannon teknisen monimutkaisuuden vuoksi näitä vastuksia ei käytetä suurilla tehoilla.

Enintään 10 kW:n moottoreiden käynnistämiseen niin kutsuttuja lanka- tai liuskakenttiä, joita joskus kutsutaan silmukkavastuksiksi. Posliini- tai vuolukivieristeet asennetaan teräslevylle. Konstantaanilanka on kierretty eristeiden pinnalla oleviin uriin. Suurvirtavastuksille käytetään teippiä.

Lämmönsiirtokerroin suhteessa johtimen pintaan on vain 10-14 W / (m2- ° C). Siksi tällaisen vastuksen jäähdytysolosuhteet ovat huonommat kuin vapaan heliksin. Eristeiden pienen massan ja johtimen heikon lämpökosketuksen vuoksi metallilevyn kanssa runkovastuksen kuumennusvakio on suunnilleen sama kuin rungon puuttuessa. Suurin sallittu lämpötila on 300 °C.

Tehonhäviö saavuttaa 350 wattia. Yleensä useita tämän tyyppisiä vastuksia kootaan yhteen lohkoon.

Moottoreissa, joiden teho on kolmesta useaan tuhanteen kilowattiin, käytetään korkean lämpötilan vastuksia, jotka perustuvat lämmönkestäviin seoksiin 0X23Yu5. Kokonaismittojen pienentämiseksi ja tarvittavan jäykkyyden saavuttamiseksi lämmönkestävä teippi kääritään rivan ympärille ja asetetaan uriin, jotka kiinnittävät yksittäisten mutkien asennon. Yhteen lohkoon on asennettu viisi 450 W vastusta, jotka voidaan kytkeä rinnan suurilla virroilla.

Lämpövastuksilla on alhainen TCR ja korkea mekaaninen jäykkyys, minkä vuoksi niitä käytetään laajalti laitteissa, jotka ovat alttiina suurelle mekaaniselle rasitukselle. Näillä vastuksilla on korkea lämmönkestävyys. Lyhytaikainen lämmitys jopa 850 ° C: een sallitaan pitkän aikavälin sallitulla lämpötilalla 300 ° C.

Valurautavastuksia käytetään laajalti moottoreissa, joiden teho on kolmesta useaan tuhanteen kilowattiin.

Valuraudan maksimikäyttölämpötilassa 400 °C vastusten nimellisteho otetaan 300 °C:n lämpötilan perusteella. Valurautavastusten vastus riippuu suurelta osin lämpötilasta, joten niitä käytetään vain lähtöinä.

Valurautavastukset kootaan vakiolaatikoihin käyttämällä terästankoja, jotka on eristetty valuraudasta mikaniitilla. Jos vastukselle on tarpeen tehdä hanat, ne tehdään erityisillä puristimilla, jotka asennetaan sarjaan kytkettyjen vierekkäisten vastusten väliin.

Yhteen laatikkoon asennettujen vastusten kokonaisteho ei saa ylittää 4,5 kW. Asennuksen aikana vastuskotelot asennetaan päällekkäin. Tässä tapauksessa alempien laatikoiden lämmitetty ilma pesee ylempiä, mikä heikentää jälkimmäisten jäähdytystä.

Kriittisissä sähkökäytöissä on suositeltavaa koota reostaatti vakiolaatikoista (ilman hanat laatikon sisällä). Jos rasiassa oleva vastus on vaurioitunut, piiri palautetaan nopeasti vaihtamalla viallinen laatikko uuteen.

Koska ilman lämpötila vastuksen lähellä on korkea, johtimien ja virtakiskojen tulee olla joko riittävän lämmönkestäviä tai niitä ei ole eristetty.

Vastusten valinta

Käynnistysvastuksen resistanssi valittiin siten, että käynnistysvirta oli rajoitettu eikä vaarallinen moottorille (muuntajalle) ja sähköverkolle. Toisaalta tämän vastuksen arvon pitäisi varmistaa moottorin käynnistyminen vaaditun ajan.

Resistanssin laskemisen jälkeen suoritetaan lämmitysvastuksen laskenta ja valinta. Vastuksen lämpötila missään tilassa ei saa ylittää tälle mallille sallittua.