Реостат

Реферат на тему: Реостат План: 1.Введение 2.Пусковой реостат 3.Принцип работы реостата 4.Назначение и эксплуатация 5.Технические условия Реостат – это прибор, служащий для регулирования (ограничения) тока или напряжения в электрической цепи. Основной частью реостата является проводящий элемент, обладающий переменным сопротивлением. В свою очередь, электрическое сопротивление проводящего элемента, в зависимости от конструкции реостата, может изменяться плавно или ступенчато.

Функции реостата просты – управляемое ограничение тока или напряжения. Однако его использование, может отличаться, в зависимости от диапазона регулирования тока. В том случае, если требуется лишь небольшое изменение напряжения или количества тока, реостат последовательно включают в электрическую цепь. Это применяется, к примеру, для ограничения количества пускового тока в различных электронных машинах. В том же случае, когда регулирование тока или напряжения необходимо

проводить в более широких пределах, реостат работает как регулируемый делитель напряжения, позволяющий разделять напряжение тока, постоянного или переменного, на части. В этом случае используют потенциометрическое включение реостата в электрическую цепь. Реостаты разделяются на несколько типов, в зависимости от их назначения, способу отвода тепла, и материала, из которого изготовлен проводящий элемент. По назначению, выделяют реостаты возбуждения, пусковые,

пускорегулировочные и нагрузочные реостаты. Реостаты с воздушным или масляным охлаждением построены по различному принципу отвода тепла, охлаждаясь соответственно потоками воздуха (в том числе и естественным способом), или при помощи маслонаполненного радиатора. Однако наиболее важным отличием всех типов реостатов друг от друга является материал, из которого изготовлен проводящий элемент. Наиболее распространены реостаты с металлическим элементом.

Но наряду с такими реостатами, есть приборы, оснащенные жидкостными или угольными проводящими элементами. Наиболее простыми по устройству, являются металлические реостаты ползункового типа. В этом случае, сопротивление проводящего элемента изменяется при помощи специального ползунка, передвигаемого непосредственно по виткам проволоки, из которой изготовлен проводящий элемент. Как правило, это проволока с высоким удельным сопротивлением.

Таким свойством обладают такие металлические сплавы, как нихром, константан, фехраль, а также обычная сталь. Сам реостат, в этом случае, вернее его сердечник, представляет из себя цилиндр, изготовленный из термоизоляционного материала, на который витками намотана проволока проводящего элемента. Цилиндр выполняют, как правило, из фарфора или стеатита. Реостат с жидкостным проводящим элементом, представляет собой сосуд, заполненный электролитом, в который

опущены электроды. Изменяя расстояние между электродами, а также глубину из погружения в электролит, происходит регулирование тока или его напряжения. Угольный реостат состоит из своеобразных столбиков, набранных из угольных шайб небольшой толщины, по типу столбиков из монет. Сопротивление проводящего элемента подобного реостата, меняется, в зависимости от величины приложенного к столбикам внешнего давления.

В соответствии с назначением резисторов реостаты делятся на пусковые, пускорегулирующие, регулировочные, нагрузочные и возбуждения. Пусковой реостат: Компоновка пусковых и тормозных реостатов и их схемы. Схемы соединений секций пусковых реостатов н относящихся к ним контакторов составляют с учетом получения соответствующего числа позиций реостатного пуска при наименьшем числе контакторов; наиболее простой схемы цепей управления реостатными контакторами; наиболее полного использования в тепловом отношении

секций пускового реостата на всех соединениях тяговых двигателей. Схемы компоновки секций пусковых реостатов: Пусковые реостаты и пусковая часть пускорегулирующего реостата для уменьшения габаритов должны иметь большую постоянную времени. Эти реостаты предназначены для работы в кратковременном режиме, и требования повышенной стабильности сопротивления к ним не предъявляются. Согласно существующим нормам пусковой реостат нагревается до предельной

температуры после трех пусков с интервалами между пусками, равными двойному времени пуска. Ко всем остальным реостатам предъявляются требования стабильности сопротивления и они рассчитаны на работу в длительном режиме. В электроприводе наиболее распространены реостаты с переключаемыми металлическими резисторами. Для переключения используются плоские, барабанные и кулачковые контроллеры (при больших мощностях). По виду теплоотвода реостаты могут быть с естественным воздушным или масляным охлаждением,

с принудительным воздушным, масляным или водяным охлаждением. Конструкция реостатов с естественным воздушным охлаждением В реостатах с естественным воздушным охлаждением переключающее устройство и резисторы располагаются так, чтобы конвективные потоки воздуха, перемещаясь снизу вверх, охлаждали резисторы. Кожухи, закрывающие реостат, не должны препятствовать циркуляции охлаждающего воздуха.

Максимальная температура кожуха не должна превышать 160 °С. Температура контактов переключающего устройства должна быть не выше 110°С. В таких реостатах применяются резисторы всех типов. При небольшой мощности резисторы и контроллер компонуются в один аппарат. При больших мощностях контроллер является самостоятельным аппаратом.

Для пуска электродвигателей постоянного тока с шунтовым и компаундным возбуждением при мощности до 42 кВт применяются реостаты серий РП и РЗП. Эти реостаты помимо резисторов и контроллера содержат включающий контактор, используемый для защиты от понижения напряжения, и максимальное реле для зашиты от перегрузок по току. Резисторы выполняются на фарфоровых каркасах или в виде рамочных элементов. Переключающее устройство выполнено в виде плоского контроллера с самоустанавливающимся мостиковым контактом.

Контроллер, малогабаритный контактор КМ и максимальное реле мгновенного действия КА установлены на обшей панели. Узлы реостата смонтированы на стальном основании. Кожух защищает реостат от попадания капель воды, но не препятствует свободному протоку воздуха. Электрическая схема включения одного из таких типов реостата показана на рисунке. При пуске двигателя шунтовая обмотка возбуждения Ш1,

Ш2 присоединяется к сети, а в цепь якоря вводится пусковой резистор, сопротивление которого с помощью контроллера уменьшается по мере увеличения частоты вращения двигателя. Подвижный мостиковый контакт 16 замыкает неподвижные контакты 0 - 13 с токосъемными шинами 14, 15, соединенными с цепями обмоток двигателя Схема включения пускового реостата В положении 0 контакта 16 обмотка контактора

КМ закорочена, контактор отключен и напряжение с двигателя снято. В положении 3 на обмотку КМ подается напряжение источника питания, контактор срабатывает изамыкаетсвои контакты. При этом на обмотку возбуждения подается полное напряжение, а в цепь якоря включены все пусковые резисторы реостата. В положении 13 пусковое сопротивление полностью выведено. В положении 5 подвижного контакта 16 питание обмотки контактора

КМ происходит через резистор Rдоб и замкнутый контакт КМ. При этом уменьшается мощность, потребляемая КМ, и повышается напряжение отпускания. В случае снижения напряжения на 20 - 25 % ниже номинального контактор КМ отпадает и отключает двигатель от сети, осуществляя защиту от недопустимого падения напряжения на двигателе. В случае токовой перегрузки двигателя (1,5 -

3) Iном срабатывает максимальное реле КА, которое разрывает цепь обмотки КМ. При этом контактор КМ отключается и обесточивает двигатель. После отключения двигателя контакты КА снова замкнутся, однако контактор КМ не включится, так как после отключения КМ цепь его обмотки осталась разомкнутой. Для повторного пуска необходимо установить контакт 16 контроллера в положение 0 или хотя бы во второе

положение. Для отключения двигателя контакт 16 устанавливается в 0. При снижении напряжения сети до напряжения отпускания контактора его якорь отпадает и происходит отключение двигателя от сети. Таким образом, осуществляется минимальная защита двигателя. Контакты 1, 2, 4, 5 не используются, что предохраняет контроллер от возникновения между контактами электрической дуги с большим током. Описанная схема обеспечивает дистанционное отключение двигателя

с помощью кнопки «Стоп» с размыкающим контактом. Для выбора пускового реостата необходимо знать мощность электродвигателя, условия пуска и характер изменения нагрузки при пуске, а также напряжение питания двигателя. Масляные реостаты В масляных реостатах металлические элементы резисторов и контроллер располагаются в трансформаторном масле, которое обладает значительно большей теплопроводностью и теплоемкостью, чем воздух. Благодаря этому масло более эффективно отводит тепло от нагретых металлических деталей.

За счет большого количества масла, участвующего в нагреве, постоянная времени нагрева реостата резко возрастает, что позволяет создать пусковые реостаты малых габаритов на большую мощность нагрузки. Для предотвращения местных перегревов в резисторах и улучшения их теплового контакта с маслом в реостатах применяются резисторы в виде свободной спирали, проволочные и ленточные поля, зигзагообразные из электротехнической стали и чугуна. При температурах ниже 0 °С охлаждающая способность масла из-за повышения его вязкости

резко ухудшается. Поэтому масляные реостаты не применяются при отрицательных температурах окружающей среды. Поверхность охлаждения масляного реостата определяется в основном цилиндрической поверхностью кожуха. Эта поверхность меньше поверхности охлаждения проволоки резисторов, поэтому применение масляных реостатов в длительном режиме нецелесообразно. Малая допустимая температура нагрева масла также ограничивает мощность, которую может рассеять реостат. После трехкратного пуска электродвигателя пусковой реостат

должен охладиться до температуры окружающей среды. Так как этот процесс длится около 1 ч, масляные пусковые реостаты используются для редких пусков. Наличие масла резко уменьшает коэффициент трения между контактами переключающего контроллера. При этом уменьшаются износ контактов и необходимый момент на рукоятке управления. Малые силы трения позволяют увеличить контактное нажатие и в 3 -

4 раза увеличить токовую нагрузку контактов. Это дает возможность резко снизить габариты переключающего устройства и всего реостата в целом. Кроме того, наличие масла улучшает условия гашения дуги между контактами переключающего устройства. Однако масло играет и отрицательную роль в работе контактов. Продукты разложения масла, оседая на поверхности контактов, увеличивают переходное сопротивление и, следовательно, температуру самих контактов. В результате процесс разложения масла будет идти более

интенсивно. Контакты рассчитываются так, чтобы температура их не превышала 125 °С. Продукты разложения масла осаждаются и на поверхности резисторов, ухудшая тепловой контакт проводников с маслом. Поэтому максимально допустимая температура трансформаторного масла не превышает 115 °С. Масляные реостаты широко применяются для пуска трехфазных асинхронных двигателей с фазным ротором. При мощностях двигателей до 50 кВт используются плоские контроллеры с круговым движением подвижного

контакта. При больших мощностях применяется барабанный контроллер. Реостаты могут иметь блокировочные контакты для сигнализации о состоянии аппарата и блокировки с контактором в цепи обмотки статора электродвигателя. Если максимальное сопротивление реостата еще не включено, обмотка включающего контактора разомкнута и напряжение на обмотку статора не поступает. В конце пуска электродвигателя реостат должен быть полностью выведен, а ротор закорочен, так как элементы

рассчитаны на кратковременный режим работы. Чем больше мощность двигателя, тем дольше время его разгона и тем большее число ступеней должен иметь реостат. Для выбора реостата необходимо знать номинальную мощность двигателя, напряжение на заторможенном роторе при номинальном напряжении на статоре, номинальный ток ротора и уровень нагрузки двигателя при пуске. По этим параметрам можно выбрать пусковой реостат с помощью справочников.

Недостатками масляного реостата являются малая допустимая частота пусков из-за медленного охлаждения масла, загрязнение помещения брызгами и парами масла, возможность воспламенения масла. РЕОСТАТЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛЗУНКОВЫЕ серий РСП и РСПС: Общие сведения Реостаты сопротивления ползунковые серий РСП и РСПС предназначены для плавного регулирования силы тока или напряжения в электрических цепях постоянного

и переменного тока. Структура условного обозначения РСП(С)-Х Х3: Р - реостат; С - сопротивления; П - ползунковый; (С) - спаренный; Х - габарит (1, 2, 3, 4 - для реостатов серии РСП; 2, 3 - для реостатов серии РСПС); Х3 - климатическое исполнение (У, Т, УХЛ) и категория размещения (3) по ГОСТ 15150-69.

Особенности конструкции Основной частью реостата является проводящий элемент с переменным сопротивлением, выполненный из константановой проволоки, намотанной на фарфоровую трубку. Регулирование сопротивления по линейному закону осуществляется введением в электрическую цепь разного числа витков обмотки при плавном перемещении ползунка с контактными щетками вдоль направляющих, служащих одновременно токоотводами к верхним зажимам реостата.

Концы обмоток выведены к нижним зажимам реостата. Передвижение ползунка осуществляется с помощью винтовой пары вручную в реостатах серии РСП либо от маховичка в реостатах серии РСПС. Токоведущие части реостата защищены от случайных прикосновений перфорированными щитками. Корпус реостата имеет заземляющий винт с диаметром резьбы М4. Контактные зажимы реостатов обеспечивают присоединение двух медных проводов сечением 2,5 мм2.

Детали реостатов выполнены из коррозионно-стойких материалов или имеют антикоррозионные покрытия по ГОСТ 9.073-77 и ОСТ 16.0.686.702-78. Направляющие реостатов покрываются смазкой ЦИАТИМ-201 перед началом работы и после 1000 перемещений щеточного контакта из одного крайнего положения в другое. Устанавливаются реостаты на металлической и изоляционной панелях в месте, доступном для осмотра и обслуживания. Крепление реостатов осуществляется винтами

М4 (для РСП) и М5 (для РСПС). Электрические схемы включения реостатов приведены на рисунке: Электрические схемы включения реостатов: а) для регулирования токов б) при использовании в качестве потенциометра. Условия эксплуатации Реостаты рассчитаны для работы в следующих условиях. Высота над уровнем моря не более 1000 м. Температура окружающей среды от минус 40 до 40°С. Относительная влажность окружающей среды не более 98% при 25°С.

Окружающая среда взрывобезопасная, не содержащая пыли (в том числе токопроводящей) в количестве, нарушающем работу реостата, а также агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Отсутствие непосредственного воздействия солнечной радиации. Вибрационные нагрузки при ускорении 0,5g с частотой 1 - 50 Гц. Многократные удары при ускорении 3g с частотой 2 -

20 Гц. Рабочее положение в пространстве - любое, режим работы - продолжительный. По технике безопасности реостаты соответствуют требованиям ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.6-75. Реостаты изготовляются в соответствии с ТУ 16-527.197-79. Транспортировать реостаты можно любым видом транспорта в транспортной таре предприятия-изготовителя. Хранить реостаты следует в транспортной таре или без нее, но в упаковке, в закрытом вентилируемом

помещении при температуре от 50 до минус 50°С и относительной влажности окружающего воздуха не более 80%. В воздухе помещения не должно быть кислотных и других паров, вредно действующих на материалы, из которых изготовлены реостаты. Резкие колебания температуры и влажности воздуха не допускаются. Гарантийный срок эксплуатации - 2 года. ТУ 16-527.197-79 Технические характеристики Регулируемое напряжение,

В, не более: переменного тока частотой 50 Гц - 500 постоянного тока - 220 Усилие управления (перемещение щеточного контакта) реостатом, даН, не более - 5 Степень защиты - IР10 Режим работы - Продолжительный Количество проводящих элементов с переменным сопротивлением: РСП - 1 РСПС - 2 Механическая износостойкость, число перемещений ползунка -

45 000 Габаритные и установочные размеры реостатов указаны на рисунке и в таблице: Реостат сопротивления: а) - серии РСП; б) - серии РСПС Тип реостата Размеры, мм Масса, кг L В Н А А1 d РСП-1 293 64 96 266 ±2 32±1 4 1,22 РСП-2 86 126 2,015 РСП-3 339 366 ±2 2,6 РСП-4 533 506 ±2 3,32 РСПС-2 285 170 125 260±2 70±1 5,5 3,4

РСПС-3 385 360±2 4,8 Список используемой литературы: 1. http://www.google.com/ http://elemo.ru/reostat 2. http://www.google.com/ http://electricalschool.info/main/electr oshemy 3. http://www.google.com/images 4. http://www.google.com/ http://electri4ka.com/books/ kalinin/images/elloc