Reostati za pokretanje i regulaciju: sklopni krugovi
Reostatom se naziva aparat koji se sastoji od skupa otpornika i uređaja s kojim se podešava otpor uključenih otpornika i na taj način regulira izmjenična i istosmjerna struja i napon.
Napravite razliku između reostata hlađenih zrakom i reostata hlađenih tekućinom (uljem ili vodom)... Hlađenje zrakom može se koristiti za sve dizajne reostata. Hlađenje uljem i vodom koristi se za metalne reostate, otpornici mogu biti uronjeni u tekućinu ili teći oko nje. Treba imati na umu da se rashladno sredstvo mora i može hladiti i zrakom i tekućinom.
Metalni reostati s zračnim hlađenjem dobili su najveću distribuciju. Najlakše ih je prilagoditi različitim uvjetima rada, kako u pogledu električnih i toplinskih karakteristika, tako i u pogledu različitih konstrukcijskih parametara. Reostati mogu biti izrađeni sa kontinuiranom ili stepenastom promjenom otpora.
Žičani reostat
Koračna sklopka u reostatima je ravna.U ravnom prekidaču, pomični kontakt klizi preko fiksnih kontakata dok se kreće u istoj ravnini. Fiksni kontakti izrađeni su u obliku vijaka s ravnim cilindričnim ili polukuglastim glavama, pločama ili gumama raspoređenim duž luka kružnice u jednom ili dva reda. Pomični klizni kontakt, koji se obično naziva četkom, može biti tipa mosta ili poluge, samoporavnavajući ili neporavnavajući.
Neusklađeni pomični kontakt je jednostavnijeg dizajna, ali nepouzdan u radu zbog čestih kvarova kontakta. Sa samoregulirajućim pomičnim kontaktom uvijek je osiguran potreban kontaktni pritisak i visoka radna pouzdanost. Ti su kontakti postali rašireni.
Prednosti reostatske sklopke ravnog stupnja su relativna jednostavnost konstrukcije, relativno male dimenzije s velikim brojem koraka, niska cijena, mogućnost montiranja kontaktora i releja na razvodnu ploču za isključivanje i zaštitu kontroliranih krugova. Nedostaci — relativno niska sklopna snaga i mala prekidna snaga, veliko trošenje četkica zbog trenja klizanja i taljenja, poteškoće u korištenju za složene sheme povezivanja.
Metalni reostati hlađeni uljem omogućuju povećani toplinski kapacitet i konstantno vrijeme zagrijavanja zbog visokog toplinskog kapaciteta i dobre toplinske vodljivosti ulja. To omogućuje u kratkotrajnim načinima naglo povećanje opterećenja na otpornicima i, prema tome, smanjenje potrošnje otpornog materijala i dimenzija reostata. Elementi uronjeni u ulje trebaju imati što veću površinu kako bi se osigurala dobra disipacija topline.Ne preporuča se uranjanje zatvorenih otpornika u ulje. Uranjanje u ulje štiti otpornike i kontakte od štetnih utjecaja okoline u kemijskoj i drugim industrijama. U ulje se mogu uroniti samo otpornici ili otpornici i kontakti.
Povećana je prekidna sposobnost kontakata u ulju, što je prednost ovih reostata. Prijelazni otpor kontakata u ulju se povećava, ali se istovremeno poboljšavaju uvjeti hlađenja. Osim toga, velika kontaktna prešanja mogu se tolerirati zbog podmazivanja. Prisutnost maziva osigurava nisko mehaničko trošenje.
Za dugotrajne i povremene načine rada uljno hlađeni reostati nisu prikladni zbog slabog prijenosa topline s površine spremnika i dugog vremena hlađenja. Koriste se kao startni reostati za asinkrone elektromotore s namotanim rotorom do 1000 kW s rijetkim startovima.
Prisutnost ulja također stvara brojne nedostatke: kontaminaciju prostora, povećan rizik od požara.
Riža. 1. Reostat sa stalno promjenjivim otporom
Primjer reostata s gotovo kontinuiranom promjenom otpora prikazan je na sl. 1. Na okviru 3 od izolacijskog materijala otpornog na toplinu (steatit, porculan), namotana je žica otpornika. Za izolaciju zavoja jedan od drugog, žica se oksidira. Opružni kontakt 5 klizi preko otpornika i vodeće strujnotezne šipke ili prstena 6, spojen na pomični kontakt 4 i pokretan pomoću izolirane šipke 8, na čijem je kraju postavljena izolirana ručka (ručka se uklanja na slici). Kućište 1 služi za sastavljanje svih dijelova i učvršćenje reostata, a ploče 7 za vanjski priključak.
Reostati se mogu uključiti u krug kao promjenjivi otpornik (slika 1, a) ili kao potenciometar(Slika 1.6). Reostati omogućuju glatku kontrolu otpora, a time i struje ili napona u krugu i naširoko se koriste u laboratorijskim postavkama u automatskim kontrolnim krugovima.
Sheme za uključivanje pokretanja i regulacije reostata
Slika 2 prikazuje sklopni krug koji koristi reostat za istosmjerni motor male snage.
Riža. 2… Uklopni krug reostata: L — stezaljka spojena na mrežu, I — stezaljka spojena na armaturu; M — stezaljka spojena na uzbudni krug, O — prazan kontakt, 1 — luk, 2 — poluga, 3 — radni kontakt.
Prije paljenja motora uvjeriti se da je poluga 2 reostata na praznom kontaktu 0. Tada se sklopka uključuje i poluga reostata se prebacuje na prvi međukontakt. U tom se slučaju motor pobuđuje i u krugu armature pojavljuje se početna struja čija je vrijednost ograničena četirima dionicama otpora Rp. Povećanjem frekvencije vrtnje armature smanjuje se udarna struja i poluga reostata se prebacuje na drugi, treći kontakt itd., sve dok ne bude na radnom kontaktu.
Početni reostati dizajnirani su za kratkotrajni rad, pa se poluga reostata ne može dugo odgoditi na međukontaktima: u ovom slučaju otpori reostata se pregriju i mogu izgorjeti.
Prije isključivanja motora iz mreže potrebno je pomaknuti ručicu reostata u krajnji lijevi položaj. U tom slučaju, motor je isključen iz mreže, ali strujni krug namota polja ostaje zatvoren na otpor reostata.Inače se mogu pojaviti veliki prenaponi u uzbudnom svitku u trenutku otvaranja strujnog kruga.
Prilikom pokretanja istosmjernih motora, regulacijski reostat u krugu namota polja mora biti potpuno izvučen kako bi se povećao tok polja.
Za pokretanje motora sa serijskom pobudom koristite startne reostate s dvostrukom stezaljkom, koji se razlikuju od tri stezaljke u odsutnosti bakrenog luka i prisutnosti samo dvije stezaljke - L i Ya.
Reostati sa stepenastom promjenom otpora (oriz. 3 i 4) sastoji se od skupa otpornika 1 i uređaja za stepenasto preklapanje.
Preklopni uređaj sastoji se od fiksnih kontakata i pomičnog kliznog kontakta i pogona. U balastnom reostatu (slika 3), pol L1 i pol armature I spojeni su na fiksne kontakte, odvojke od otpornih elemenata, pokretanje i regulaciju, prema slomu stupnja, i druge krugove kojima upravlja reostat. Pomični klizni kontakt zatvara i otvara otporne stupnjeve kao i sve ostale strujne krugove kojima upravlja reostat. Pogon reostata može biti ručni (pomoću ručke) i motorni.
Riža. 3... Dijagram spajanja reostata pri pokretanju: Rpc - otpornik koji ranžira svitak kontaktora u isključenom položaju reostata, Rogr - otpornik koji ograničava struju u svitku, Š1, Š2 - paralelni namot pobude istosmjernog motora, C1, C2 - serijski uzbudni namot istosmjernog motora.
Riža. 4… Dijagram spajanja reostata za kontrolu uzbude: Rpr — Uzvodni otpor, OB — Zavojnica uzbude istosmjernog motora.
Reostati tipa prikazanog na sl. 2 i 3 su široko rasprostranjeni.Međutim, njihove konstrukcije imaju neke nedostatke, posebice veliki broj spojnih elemenata i ožičenja, osobito u reostatima uzbude koji imaju velik broj stupnjeva.
Dijagram strujnog kruga reostata punjenog uljem serije RM, dizajniranog za pokretanje indukcijskih motora s namotanim rotorom, prikazan je na slici. 5. Napon u krugu rotora do 1200 V, struja 750 A. Trajnost sklopke 10 000 operacija, mehanička — 45 000. Reostat omogućuje 2 — 3 pokretanja u jednom redu.
Riža. 5 Shema spoja uljnog regulacijskog reostata
Reostat se sastoji od paketa otpornika i sklopnog uređaja ugrađenog u spremnik i uronjenog u ulje. Paketi otpornika sastavljeni su od elemenata utisnutih od elektročelika i pričvršćenih na poklopac spremnika. Preklopni uređaj je tipa bubnja, to je os na kojoj su pričvršćeni segmenti cilindrične površine, povezani prema određenom električnom krugu. Fiksni kontakti spojeni na elemente otpornika su pričvršćeni na fiksnu sabirnicu. Pri rotaciji osi bubnja (zamašnjakom ili motornim pogonom) segmenti kao pomični klizni kontakti nadilaze određene fiksne kontakte i time mijenjaju vrijednost otpora u krugu rotora.
