Rezistoriai, skirti paleisti ir valdyti reostatus

Atsižvelgiant į paskirtį, rezistoriai skirstomi į šias grupes:

• paleidimo rezistoriai, skirti apriboti srovę stacionaraus variklio prijungimo prie tinklo momentu ir palaikyti srovę tam tikrame lygyje jos greitėjimo metu;
• stabdymo rezistoriai, ribojantys variklio srovę stabdant;
• Reguliavimo rezistoriai, skirti reguliuoti srovę arba įtampą elektros grandinėje;
• grandinėje nuosekliai sujungti papildomi rezistoriai elektros prietaisai siekiant sumažinti stresą;
• išlydžio rezistoriai, sujungti lygiagrečiai su elektromagnetų apvijomis ar kitokiu induktyvumu, siekiant apriboti išjungimo viršįtampius arba atitolinti relių ir kontaktorių atleidimą, tokie rezistoriai taip pat naudojami talpiniams atmintiniams iškrauti;
• balastiniai rezistoriai, nuosekliai sujungti su grandine, kad sugertų dalį energijos arba lygiagrečiai su šaltiniu, kad apsaugotų jį nuo viršįtampių, kai apkrova išjungta;
• apkrovos rezistoriai sukurti dirbtinę apkrovą iš generatorių ir kitų šaltinių; jie naudojami elektros aparatams tikrinti;
• Šildymo rezistoriai, skirti šildyti aplinką ar aparatus žemoje temperatūroje;
• įžeminimo rezistoriai, sujungti tarp žemės ir generatoriaus arba transformatoriaus nulinio taško, siekiant apriboti trumpojo jungimo sroves į žemę ir galimus viršįtampius įžeminimo metu;
• rezistorių nustatymas tam tikrai srovės ar įtampos vertei nustatyti energijos imtuvuose.

Paleidimo, sustabdymo, iškrovimo ir įžeminimo rezistoriai pirmiausia skirti trumpalaikiam veikimui ir turi turėti kuo ilgesnį įšilimo laiką.

Specialių reikalavimų šių rezistorių stabilumui nėra. Visi kiti rezistoriai pirmiausia veikia nepertraukiamai ir reikalauja būtino aušinimo paviršiaus. Šių rezistorių varža turi būti stabili nurodytose ribose.

Priklausomai nuo vielos medžiagos, išskiriami metaliniai, skystieji, anglies ir keraminiai rezistoriai. V pramoninės elektrinės pavaros dažniausiai naudojami metaliniai rezistoriai. Keraminiai rezistoriai (su netiesine varža) plačiai naudojami aukštos įtampos iškrovikliuose.

Rezistoriaus šaltinio medžiaga

Siekiant sumažinti bendrus paleidimo rezistorių matmenis, jo gamybai naudojamos medžiagos savitasis atsparumas turėtų būti kuo didesnis. Leidžiama medžiagos darbinė temperatūra, ji taip pat turi būti kuo didesnė, kad būtų sumažintas medžiagos svoris ir reikalingas aušinimo paviršius.

Kad rezistoriaus varža kuo mažiau priklausytų nuo temperatūros, atsparumo temperatūros koeficientas (TCS) rezistorius turi būti kuo mažesnis. Rezistorių medžiaga, skirta naudoti ore, neturi rūdyti arba sudaryti priešingą apsauginę plėvelę.

Plieno yra mažai elektrinė varža… Ore plienas intensyviai oksiduojasi, todėl naudojamas tik transformatorinės alyvos užpildytuose reostatuose.Šiuo atveju plieno darbinė temperatūra nustatoma kaitinant transformatorinę alyvą ir neviršija 115°C.

Dėl didelės TCR vertės plienas netinka stabilios varžos rezistoriams. Vienintelis plieno pranašumas yra jo pigumas.

Elektrinis ketus turi žymiai didesnę elektrinę varžą ir reikšmingą TCR nei plienas. Ketaus darbinė temperatūra siekia 400 °C... Ketaus rezistoriai dažniausiai būna zigzago formos. Dėl ketaus trapumo reikalingas paleidimo rezistorių elementų mechaninis stiprumas pasiekiamas padidinus jų skerspjūvį. Todėl ketaus rezistoriai tinkami veikti esant didelėms srovėms ir galioms.

Dėl nepakankamo atsparumo mechaniniams poveikiams (vibracijai, smūgiams) ketaus rezistoriai naudojami tik stacionariose instaliacijose.

Specifinė elektrinė varža lakštinio elektrinio plieno dėl silicio pridėjimo yra beveik tris kartus didesnė nei paprasto plieno. Plieniniai rezistoriai yra zigzago formos ir gaunami iš lakštinio metalo štampavimo būdu. Dėl didelio TCR lakštinis plienas naudojamas tik paleidimo rezistoriams, dažniausiai montuojamiems transformatorinė alyva.

Rezistoriams su padidintu atsparumu galima naudoti konstantaną, kuris nerūdija ore ir kurio maksimali darbinė temperatūra yra 500 ° C. Dėl didelio pasipriešinimo galima sukurti konstantano pagrindu pagamintus mažus rezistorius. Constantan plačiai naudojamas vielos ir juostos pavidalu.

Šildymo rezistorių gamybai daugiausia naudojamas nichromas, turintis didelę elektrinę varžą ir darbo temperatūrą.

Rezistoriams, kurių atsparumas yra didelis, manganinas, kurio darbinė temperatūra ne didesnė kaip 60 gr. S.

Kaip veikia paleidimo rezistoriai

Vieliniai arba juostiniai spiraliniai rezistoriai gaminami apvijus ant cilindrinio įtvaro „posūkis už posūkio“. Reikalingas tarpas tarp posūkių nustatomas ištempiant spiralę ir pritvirtinant ją prie atraminių izoliatorių porcelianinių volelių pavidalu.

Šios konstrukcijos trūkumas yra mažas tvirtumas, dėl kurio galimas gretimų posūkių kontaktas, todėl reikia sumažinti medžiagos darbinę temperatūrą (100 ° C pastoviai ritei). Kadangi tokio rezistoriaus šiluminę talpą lemia tik varžinės medžiagos masė, tokių rezistorių šildymo laikas yra mažas.

Ilgalaikiam veikimui rekomenduojama naudoti rezistorius spiralės pavidalu, nes šiluma išsisklaido iš viso vielos ar juostelės paviršiaus.

Norint padidinti spiralės standumą, vielą galima suvynioti ant keraminio vamzdelio pavidalo rėmo, kurio paviršiuje yra spiralės griovelis, neleidžiantis posūkiams užsidaryti. Ši konstrukcija leidžia padidinti rezistoriaus darbinę temperatūrą nuo pastovios iki 500 ° C.Net ir trumpai eksploatuojant rėmas daugiau nei dvigubai padidina šildymo konstantą dėl didelės masės.

Esant d <0,3 mm, grioveliai rėmo paviršiuje nėra padaryti, o izoliacija tarp posūkių susidaro dėl nuosėdų (oksidinės plėvelės), susidariusios kaitinant laidą. Siekiant apsaugoti nuo mechaninių pažeidimų, viela padengta karščiui atspariu stiklo emaliu. Tokie vamzdiniai rezistoriai plačiai naudojami valdant mažos galios variklius, tokius kaip iškrova, papildomos varžos automatikos grandinėse ir kt. Didžiausia galia, kuriai esant jų temperatūra neviršija didžiausios leistinos, yra 150 W, o šildymo konstanta 200 — 300 p. Dėl didelių rėmų gamybos technologinio sudėtingumo šie rezistoriai nenaudojami esant didelėms galioms.

Varikliams iki 10 kW paleisti vadinamieji laidiniai arba juostiniai laukai, kartais vadinami kilpiniais rezistoriais. Porcelianiniai arba muilo akmens izoliatoriai montuojami ant plieninės plokštės. Konstantinė viela yra suvyniota į izoliatorių paviršiaus griovelius. Didelės srovės rezistoriams naudojama juosta.

Šilumos perdavimo koeficientas laidininko paviršiaus atžvilgiu yra tik 10-14 W / (m2- ° C). Todėl tokio rezistoriaus aušinimo sąlygos yra blogesnės nei laisvos spiralės. Dėl mažos izoliatorių masės ir silpno laidininko terminio kontakto su metaline plokšte rėmo rezistoriaus šildymo konstanta yra maždaug tokia pati, kaip ir nesant rėmo. Didžiausia leistina temperatūra yra 300 °C.

Galios išsklaidymas siekia 350 vatų. Paprastai viename bloke surenkami keli tokio tipo rezistoriai.

Varikliams, kurių galia nuo trijų iki kelių tūkstančių kilovatų, naudojami aukštos temperatūros rezistoriai, pagaminti iš karščiui atsparių lydinių 0X23Yu5. Siekiant sumažinti bendrus matmenis ir gauti reikiamą standumą, karščiui atspari juosta apvyniojama aplink briauną ir įdedama į griovelius, fiksuojančius atskirų posūkių padėtį. Viename bloke sumontuoti penki 450 W rezistoriai, kuriuos galima jungti lygiagrečiai esant didelėms srovėms.

Šiluminiai rezistoriai turi mažą TCR ir didelį mechaninį standumą, todėl jie plačiai naudojami įrenginiuose, kuriuose veikia didelis mechaninis įtempis. Šie rezistoriai pasižymi dideliu šiluminiu stabilumu. Leidžiamas trumpalaikis šildymas iki 850 ° C, kai ilgalaikė leistina temperatūra yra 300 ° C.

Ketaus rezistoriai plačiai naudojami varikliams, kurių galia nuo trijų iki kelių tūkstančių kilovatų.

Esant maksimaliai ketaus darbinei temperatūrai 400 ° C, nominali rezistorių galia imama remiantis 300 ° C temperatūra. Ketaus rezistorių atsparumas labai priklauso nuo temperatūros, todėl jie naudojami tik kaip išėjimai.

Ketaus rezistorių rinkinys surenkamas standartinėse dėžėse naudojant plieninius strypus, izoliuotus iš ketaus su mikanitu. Jei reikia padaryti rezistoriaus čiaupus, jie gaminami naudojant specialius spaustukus, kurie montuojami tarp gretimų rezistorių, sujungtų nuosekliai.

Bendra vienoje dėžutėje sumontuotų rezistorių galia neturi viršyti 4,5 kW. Montavimo metu rezistorių dėžutės yra sumontuotos viena ant kitos. Tokiu atveju įkaitęs oras apatinėse dėžėse išplauna viršutines, pablogindamas pastarųjų aušinimą.

Esant kritinėms elektros pavaroms, reostatą rekomenduojama surinkti iš standartinių dėžių (be čiaupų dėžutės viduje). Jei dėžutėje esantis rezistorius yra pažeistas, grandinė greitai atstatoma pakeičiant sugedusią dėžutę nauja.

Kadangi oro temperatūra prie rezistoriaus yra aukšta, laidai ir šynos turi būti arba pakankamai atsparūs karščiui, arba visai neišoliuoti.

Rezistorių pasirinkimas

Paleidimo rezistoriaus varža parinkta tokia, kad paleidimo srovė būtų ribota ir nebūtų pavojinga varikliui (transformatoriui) ir elektros tinklui. Kita vertus, šio pasipriešinimo vertė turėtų užtikrinti variklio paleidimą reikiamą laiką.

Apskaičiavus varžą, apskaičiuojamas ir pasirenkamas šildymo rezistorius. Rezistoriaus temperatūra bet kokiu režimu neturi viršyti leistinos šiai konstrukcijai.