Εκκίνηση και ρύθμιση ρεοστατών: κυκλώματα μεταγωγής

Ρεοστάτης ονομάζεται μια συσκευή που αποτελείται από ένα σύνολο αντιστάσεων και μια συσκευή με την οποία μπορείτε να ρυθμίσετε την αντίσταση των αντιστάσεων που περιλαμβάνονται και έτσι να ρυθμίσετε το εναλλασσόμενο και συνεχές ρεύμα και τάση.

Διαφοροποίηση μεταξύ αερόψυκτων και υγρόψυκτων (ελαίου ή νερού) ρεοστάτες… Η ψύξη αέρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για όλα τα σχέδια ρεοστάτη. Η ψύξη λαδιού και νερού χρησιμοποιείται για μεταλλικούς ρεοστάτες, οι αντιστάσεις μπορούν είτε να βυθιστούν στο υγρό είτε να ρέουν γύρω από αυτό. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το ψυκτικό πρέπει και μπορεί να ψύχεται τόσο με αέρα όσο και με υγρό.

Οι αερόψυκτοι μεταλλικοί ρεοστάτες κέρδισαν τη μεγαλύτερη κατανομή. Προσαρμόζονται ευκολότερα σε διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας, τόσο ως προς τα ηλεκτρικά και θερμικά χαρακτηριστικά, όσο και ως προς τις διαφορετικές παραμέτρους σχεδιασμού. Οι ρεοστάτες μπορούν να γίνουν με συνεχή ή σταδιακή αλλαγή αντίστασης.

Σύρμα ρεοστάτη

Ο βηματοδιακόπτης στους ρεοστάτες είναι επίπεδος.Σε έναν επίπεδο διακόπτη, η κινητή επαφή ολισθαίνει πάνω από τις σταθερές επαφές ενώ κινείται στο ίδιο επίπεδο. Οι σταθερές επαφές γίνονται με τη μορφή μπουλονιών με επίπεδες κυλινδρικές ή ημισφαιρικές κεφαλές, πλάκες ή ελαστικά διατεταγμένα κατά μήκος του τόξου ενός κύκλου σε μία ή δύο σειρές. Μια κινητή συρόμενη επαφή, που συνήθως ονομάζεται βούρτσα, μπορεί να είναι τύπου γέφυρας ή μοχλού, αυτοευθυγραμμιζόμενη ή μη ευθυγραμμισμένη.

Η μη ευθυγραμμισμένη κινητή επαφή είναι πιο απλή στο σχεδιασμό αλλά αναξιόπιστη στη λειτουργία λόγω συχνής αστοχίας επαφής. Με μια αυτορυθμιζόμενη κινητή επαφή, διασφαλίζεται πάντα η απαιτούμενη πίεση επαφής και η υψηλή λειτουργική αξιοπιστία. Αυτές οι επαφές έγιναν ευρέως διαδεδομένες.

Τα πλεονεκτήματα του διακόπτη ρεοστάτη επίπεδης βαθμίδας είναι η σχετική απλότητα κατασκευής, οι σχετικά μικρές διαστάσεις με μεγάλο αριθμό βημάτων, το χαμηλό κόστος, η δυνατότητα τοποθέτησης επαφών και ρελέ στον πίνακα διανομής για απενεργοποίηση και προστασία ελεγχόμενων κυκλωμάτων. Μειονεκτήματα — σχετικά χαμηλή ισχύς μεταγωγής και χαμηλή ισχύς θραύσης, υψηλή φθορά της βούρτσας λόγω τριβής ολίσθησης και τήξης, δυσκολία στη χρήση για πολύπλοκα σχήματα σύνδεσης.

Οι ελαιόψυκτοι μεταλλικοί ρεοστάτες παρέχουν αυξημένη θερμική ικανότητα και σταθερό χρόνο θέρμανσης λόγω της υψηλής θερμικής ικανότητας και της καλής θερμικής αγωγιμότητας του λαδιού. Αυτό επιτρέπει σε βραχυπρόθεσμες λειτουργίες να αυξηθεί απότομα το φορτίο στις αντιστάσεις και, επομένως, να μειωθεί η κατανάλωση ωμικού υλικού και οι διαστάσεις του ρεοστάτη. Τα στοιχεία που είναι βυθισμένα στο λάδι θα πρέπει να έχουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερη επιφάνεια για να εξασφαλίζεται καλή απαγωγή θερμότητας.Δεν συνιστάται η βύθιση κλειστών αντιστάσεων σε λάδι. Η εμβάπτιση λαδιού προστατεύει τις αντιστάσεις και τις επαφές από επιβλαβείς περιβαλλοντικές επιδράσεις στη χημική και άλλες βιομηχανίες. Μόνο αντιστάσεις ή αντιστάσεις και επαφές μπορούν να βυθιστούν σε λάδι.

Η ικανότητα θραύσης των επαφών στο λάδι είναι αυξημένη, γεγονός που είναι ένα πλεονέκτημα αυτών των ρεοστατών. Η μεταβατική αντίσταση των επαφών στο λάδι αυξάνεται, αλλά ταυτόχρονα βελτιώνονται οι συνθήκες ψύξης. Επιπλέον, οι μεγάλες πρέσες επαφής είναι ανεκτές λόγω λίπανσης Η παρουσία λιπαντικού εξασφαλίζει χαμηλή μηχανική φθορά.

Για μακροχρόνιους και διακοπτόμενους τρόπους λειτουργίας, οι ρεοστάτες που ψύχονται με λάδι είναι ακατάλληλοι λόγω της χαμηλής μεταφοράς θερμότητας από την επιφάνεια της δεξαμενής και του μεγάλου χρόνου ψύξης. Χρησιμοποιούνται ως ρεοστάτες εκκίνησης για ασύγχρονους ηλεκτρικούς κινητήρες περιτυλιγμένου ρότορα έως 1000 kW με σπάνιες εκκινήσεις.

Η παρουσία λαδιού δημιουργεί επίσης μια σειρά από μειονεκτήματα: μόλυνση των χώρων, αυξημένος κίνδυνος πυρκαγιάς.

Ρύζι. 1. Ρεοστάτης με συνεχώς μεταβαλλόμενη αντίσταση

Ένα παράδειγμα ρεοστάτη με σχεδόν συνεχή αλλαγή στην αντίσταση φαίνεται στο σχ. 1. Στο πλαίσιο 3 από ανθεκτικό στη θερμότητα μονωτικό υλικό (στεατίτης, πορσελάνη), τυλίγεται ένα σύρμα αντίστασης. Για να απομονωθούν οι στροφές μεταξύ τους, το σύρμα οξειδώνεται. Μια επαφή ελατηρίου 5 ολισθαίνει πάνω από μια αντίσταση και μια ράβδο ή δακτύλιο οδηγού ρεύματος 6, που συνδέεται με την κινητή επαφή 4 και κινείται μέσω μιας μονωμένης ράβδου 8, στο άκρο της οποίας τοποθετείται μια μονωμένη λαβή (η λαβή αφαιρείται στο σχήμα). Το περίβλημα 1 χρησιμοποιείται για τη συναρμολόγηση όλων των εξαρτημάτων και τη στερέωση του ρεοστάτη και οι πλάκες 7 για εξωτερική σύνδεση.

Οι ρεοστάτες μπορούν να συμπεριληφθούν στο κύκλωμα ως μεταβλητή αντίσταση (Εικ. 1, α) ή ως ποτενσιόμετρο(Εικ. 1.6). Οι ρεοστάτες παρέχουν ομαλό έλεγχο της αντίστασης και, ως εκ τούτου, του ρεύματος ή της τάσης σε ένα κύκλωμα και χρησιμοποιούνται ευρέως σε εργαστηριακές ρυθμίσεις σε κυκλώματα αυτόματου ελέγχου.

Σχέδια συμπερίληψης εκκίνησης και ρύθμισης ρεοστατών

Η εικόνα 2 δείχνει ένα κύκλωμα μεταγωγής που χρησιμοποιεί ρεοστάτη για κινητήρα DC χαμηλής ισχύος.

Ρύζι. 2… Κύκλωμα μεταγωγής ρεοστάτη: L — συνδεδεμένος σφιγκτήρας στο δίκτυο, I — σφιγκτήρας συνδεδεμένος στον οπλισμό. M — σφιγκτήρας συνδεδεμένος στο κύκλωμα διέγερσης, O — κενή επαφή, 1 — τόξο, 2 — μοχλός, 3 — επαφή εργασίας.

Πριν ανάψετε τον κινητήρα, βεβαιωθείτε ότι ο μοχλός 2 του ρεοστάτη βρίσκεται στην άδεια επαφή 0. Στη συνέχεια, ο διακόπτης ανάβει και ο μοχλός του ρεοστάτη μεταφέρεται στην πρώτη ενδιάμεση επαφή. Σε αυτή την περίπτωση, ο κινητήρας διεγείρεται και εμφανίζεται ένα ρεύμα εκκίνησης στο κύκλωμα οπλισμού, η τιμή του οποίου περιορίζεται από τα τέσσερα τμήματα της αντίστασης Rp. Καθώς αυξάνεται η συχνότητα περιστροφής του οπλισμού, το ρεύμα εισόδου μειώνεται και ο μοχλός ρεοστάτη μεταφέρεται στη δεύτερη, τρίτη επαφή κ.λπ., έως ότου δεν βρίσκεται στην επαφή εργασίας.

Οι ρεοστάτες εκκίνησης έχουν σχεδιαστεί για βραχυπρόθεσμη λειτουργία και επομένως ο μοχλός ρεοστάτη δεν μπορεί να καθυστερήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα στις ενδιάμεσες επαφές: σε αυτήν την περίπτωση, οι αντιστάσεις ρεοστάτη υπερθερμαίνονται και μπορεί να καούν.

Πριν αποσυνδέσετε τον κινητήρα από το δίκτυο, είναι απαραίτητο να μετακινήσετε τη λαβή του ρεοστάτη στην άκρα αριστερή θέση. Σε αυτή την περίπτωση, ο κινητήρας αποσυνδέεται από το δίκτυο, αλλά το κύκλωμα περιέλιξης πεδίου παραμένει κλειστό στην αντίσταση του ρεοστάτη.Διαφορετικά, μπορεί να προκύψουν μεγάλες υπερτάσεις στο πηνίο διέγερσης τη στιγμή του ανοίγματος του κυκλώματος.

Κατά την εκκίνηση κινητήρων συνεχούς ρεύματος, ο ρεοστάτης ελέγχου στο κύκλωμα περιέλιξης πεδίου πρέπει να τραβηχτεί πλήρως προς τα έξω για να αυξηθεί η ροή πεδίου.

Για να ξεκινήσετε κινητήρες με διέγερση σειράς, χρησιμοποιήστε ρεοστάτες εκκίνησης διπλού σφιγκτήρα, που διαφέρουν από τρεις σφιγκτήρες απουσία χάλκινου τόξου και παρουσία μόνο δύο σφιγκτήρων - L και Ya.

Οι ρεοστάτες με βαθμιδωτή αλλαγή αντίστασης (οριζ. 3 και 4) αποτελούνται από ένα σετ αντιστάσεων 1 και μια συσκευή για εναλλαγή βήματος.

Η συσκευή μεταγωγής αποτελείται από σταθερές επαφές και μια κινητή συρόμενη επαφή και κίνηση. Στον ρεοστάτη έρματος (Εικ. 3), ο πόλος L1 και ο πόλος οπλισμού I συνδέονται με τις σταθερές επαφές, τις βρύσες από τα στοιχεία αντίστασης, ξεκινώντας και ρυθμίζοντας, σύμφωνα με τη διάσπαση της βαθμίδας, και άλλα κυκλώματα που ελέγχονται από τον ρεοστάτη. Η κινητή συρόμενη επαφή κλείνει και ανοίγει τα στάδια αντίστασης καθώς και όλα τα άλλα κυκλώματα που ελέγχονται από τον ρεοστάτη. Η κίνηση του ρεοστάτη μπορεί να είναι χειροκίνητη (χρησιμοποιώντας τη λαβή) και μηχανοκίνητη.

Ρύζι. 3... Διάγραμμα σύνδεσης του ρεοστάτη κατά την εκκίνηση: Rpc - αντίσταση που μετατρέπει το πηνίο επαφής στη θέση off του ρεοστάτη, Rogr - αντίσταση που περιορίζει το ρεύμα στο πηνίο, Ш1, Ш2 - περιέλιξη παράλληλης διέγερσης κινητήρα συνεχούς ρεύματος, C1, C2 - Περιέλιξη διέγερσης σειράς κινητήρα συνεχούς ρεύματος.

Ρύζι. 4… Διάγραμμα σύνδεσης ρεοστάτη ελέγχου διέγερσης: Rpr — Αντίσταση αντίστασης, OB — Πηνίο διέγερσης κινητήρα συνεχούς ρεύματος.

Ρεοστάτες του τύπου που φαίνεται στο σχ. 2 και 3 είναι ευρέως διαδεδομένα.Ωστόσο, τα σχέδιά τους έχουν ορισμένα μειονεκτήματα, ιδιαίτερα μεγάλο αριθμό συνδετήρων και καλωδιώσεων, ειδικά σε ρεοστάτες διέγερσης που έχουν μεγάλο αριθμό σταδίων.

Ένα διάγραμμα κυκλώματος ενός γεμισμένου με λάδι ρεοστάτη της σειράς RM, σχεδιασμένο για την εκκίνηση επαγωγικών κινητήρων περιελιγμένου ρότορα, φαίνεται στο Σχ. 5. Τάση στο κύκλωμα του ρότορα έως 1200 V, ρεύμα 750 A. Ανθεκτικότητα μεταγωγής 10.000 λειτουργίες, μηχανική — 45.000. Ο ρεοστάτης επιτρέπει 2 — 3 εκκινήσεις σε μία σειρά.

Ρύζι. 5 Διάγραμμα κυκλώματος ενός ρυθμιστικού ρεοστάτη γεμάτου με λάδι

Ο ρεοστάτης αποτελείται από πακέτα αντιστάσεων και μια διάταξη μεταγωγής ενσωματωμένη στη δεξαμενή και βυθισμένη σε λάδι. Τα πακέτα αντιστάσεων συναρμολογούνται από στοιχεία σφραγισμένα από ηλεκτρικό χάλυβα και προσαρτημένα στο κάλυμμα της δεξαμενής. Η συσκευή μεταγωγής είναι τύπου τυμπάνου, είναι ένας άξονας με τμήματα κυλινδρικής επιφάνειας στερεωμένα πάνω του, συνδεδεμένα σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο ηλεκτρικό κύκλωμα. Οι σταθερές επαφές που συνδέονται με τα στοιχεία της αντίστασης είναι στερεωμένες σε μια σταθερή ράβδο. Όταν ο άξονας του τυμπάνου περιστρέφεται (με σφόνδυλο ή κίνηση κινητήρα), τα τμήματα ως κινητές συρόμενες επαφές ξεπερνούν ορισμένες σταθερές επαφές και έτσι αλλάζουν την τιμή αντίστασης στο κύκλωμα του ρότορα.