Переменные и подстроечные резисторы. Реостат. Пусковые и регулировочные реостаты: схемы включения
На практике часто приходится менять силу тока в цепи, делая ее то больше, то меньше. Так, изменяя силу тока в динамике радиоприемника, мы регулируем громкость звука. Изменением силы тока в электродвигателе швейной машины можно регулировать скорость его вращения.
Во многих случаях для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы - реостаты.
Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например, никелиновая или нихромовая. Включив такую проволочку в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт С, можно уменьшать или увеличивать длину включенного в цепь участка АС. При этом будет меняться сопротивление цепи, а, следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр.
Реостатам, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением, а для того чтобы длинная проволока не мешала ее наматывают спиралью.
Один из реостатов (ползунковый реостат) изображен на рисунке а), а его условное обозначение в схемах - на рисунке б).
В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки.
Электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим 1. С помощью этого зажима и зажима 2, соединенного с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь.
Стрелками указано как протекает электрический ток через реостат
Перемещая ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включенного в цепь. То есть мы увеличиваем или уменьшаем количество витков по которым протекает электрический ток (чем больше витков, тем больше сопротивление).
Каждый реостат рассчитан на определенное сопротивление (чем больше проволоки намотано, тем большее сопротивление может дать такой реостат) и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть. Сопротивление реостата и наибольшее допустимое значение силы тока указаны на реостате (см. рисунок а ).
[Значения 6Ω и 3 А означают что данный реостат способен изменять свое сопротивление с 0 до 6 Ом, и ток с силой больше чем 3 Ампера пропускать по нему не стоит. ]
Теперь самое время перейти от теории к практике!
Часть 1. Регулировка силы тока в лампочке.
На видео видно, как передвигая ползунок реостата вправо и влево, лампочка горит ярче или тусклее.
Понять принцип опыта можно взглянув на схему (см. рисунок 4).
На рисунке указана схема цепи, которую мы собирали в видео. Полное сопротивление цепи состоит из сопротивления R л лампочки и сопротивления включенной в цепь части проволоки (на рисунке заштрихована) реостата. Незаштрихованная часть проволоки в цепь не включена. Если изменить положение ползунка, то изменится длина включенной в цепь части проволоки, что приведет к изменению силы тока.
Так, если передвинуть ползунок в крайнее правое положение (точка С), то в цепь будет включена вся проволока, сопротивление цепи станет наибольшим, а сила тока — наименьшей, поэтому нить лампочки будет гореть тускло или совсем не будет гореть (так как эл. ток такой силы не может разогреть спираль лампочки до свечения).
Если же передвинуть ползунок реостата в положение А, то электрический ток совсем не будет идти по проволоке реостата и, следовательно, сопротивление реостата будет равно нулю. Весь ток будет расходоваться на горение лампы, и она будет светить максимально ярко.
Часть 2. Включение лампочки от карманного фонаря в сеть 220 В.
Внимание! Не повторяйте этот опыт самостоятельно. Напоминаем, что поражение электрическим током осветительной сети может привести к смерти.
Что произойдет, если включить лампочку от фонарика в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что лампочка, рассчитанная на работу от батареек с суммарным напряжением 3,5 Вольт (3 пальчиковых батарейки), не способна выдержать напряжение в 63 раза большее - она сразу перегорит (может и взорваться).
Как тогда это сделать? На помощь придет уже известный нам прибор - реостат.
Нам нужен такой реостат, который способен был задержать бурный поток электрического тока, идущего от осветительной сети, и превратить его в тоненький ручеек электричества, который будет питать нашу хрупкую лампочку не нанося ей вреда.
Мы взяли реостат с сопротивлением 1000 (Ом). Это значит, что если эл. ток будет проходить по всей проволоке этого реостата, то на выходе из него получится ток с силой всего лишь 0,22 Ампер.
I=U/R=220 В / 1000 (Ом) = 0, 22 А
Для питания же нашей лампочки нужно даже более сильное электричество (0,28 А). То есть реостат не пропустит достаточное количество тока, чтобы зажечь нашу маленькую лампочку.
Это мы и наблюдаем во второй части видео, где в крайнем положении ползунка лампочка не горит, а при передвижении его вправо лампочка начинает загораться все ярче и ярче (подвигая ползунок мы запускаем все больше тока).
В определенный момент (на определенном положении ползунка реостата) лампочка перегорает, потому что реостат (при данном положении ползунка) пропустил слишком много электричества, которое и пережгло нить накаливания лампочки.
Так можно ли включить низковольтную лампочку в осветительную сеть? Можно! Только следует задержать все лишнее электричество реостатом с достаточно большим сопротивлением.
Часть 3. Включение лампы на 3,5 В вместе с лампой 60 Вт в сеть 220 В.
Мы взяли лампу мощностью 60 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, и лампочку от карманного фонарика на 3,5 В и силу тока 0,28 А.
Что произойдет, если включить эти лампочки в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что 60-ти ваттная лампочка будет гореть нормально (она на это и предназначена), а вот лампочка от карманного фонарика немедленно перегорит при включении ее в сеть (т.к. рассчитана работать от батареек только на 3,5 Вольта).
Но в опыте видно, как при подключении лампочек друг за другом (последовательно) и включении их в сеть 220 В обе лампы горят нормальным накалом и даже не думают перегорать. Даже когда ползунок реостата в крайнем положении (т.е. он не создает никакого сопротивления току) маленькая лампочка не перегорает.
Почему так? Почему даже при выключенном реостате (при его нулевом сопротивлении) лампа не перегорает? Что не дает ей перегореть при таком большом напряжении? И действительно ли напряжение на маленькой лампочке такое большое? Будет ли работать маленькая лампа если заменить лампу мощностью 60 Вт на стоваттную лампочку (100 Вт)?
Вы уже сможете ответить на большинство вопросов, если внимательно следили за ходом рассуждений в предыдущей части статьи. В этом опыте маленькой лампочке не дает перегорать большая лампочка. Она выступает в роли реостата с большим сопротивлением и берет на себя почти всю нагрузку.
Давайте попробуем разобраться как такое может происходить, что маленькая лампочка не перегорает благодаря лампочке в 60 Вт и доказать расчетным методом, что для нормального накала обеих лампочек необходимо одна и та же сила тока.
На помощь в решении этого вопроса нам придет физика, а конкретно ее раздел электричество (изучается в 8 классе).
Реостатом называется устройство, дающее возможность изменять сопротивление электрической цепи и тем самым регулировать в ней величину тока. Реостаты по своей конструкции подразделяются на проволочные и непроволочные. В проволочном реостате токоведущей частью является проволока, а в непроволочном - токопроводящий слой металла, нанесенный на основание из изоляционного материала.
Наиболее распространены проволочные реостаты со скользящим контактом. Они дают возможность плавно изменять сопротивление электрической цепи. На рис. 1 показан один из существующих на практике типов реостата со скользящим контактом.
На керамиковую трубку его навита проволока из константана или какого-либо иного сплава, применяемого для изготовления реостатной проволоки. Витки этой проволоки уложены на керамиковой трубе плотно друг к другу, так что при скольжении по ним ползуна они не могут быть сдвинуты с места. К стойкам реостата прикреплен направляющий металлический стержень, по которому перемещают ползун. Последний с помощью своих прижимных контактов плотно прижимается к виткам реостатной проволоки и этим обеспечивает надежный контакт проволоки с ползуном.
Реостат имеет три зажима, из которых два смонтированы на стоках, по одному на каждой. Третий зажим присоединен к направляющему стержню реостата.
Рис. 1. Реостат со скользящим контактом
На рис. 2. приведена схема включения в цепь реостата с подвижным контактом для регулирования величины тока в цепи.
Реостат подключен к цепи зажимами 1 и 2, из которых первый соединен с началом реостатной обмотки, а второй - с ползуном. Зажим 3, соединенный с концом реостатной обмотки оставлен свободным - не присоединенным к цепи. Перемещая скользящий контакт ползуна вдоль витков реостатной проволоки, можно плавно изменять величину вводимого в цепь сопротивления реостата.
Рис. 2. Включения реостата со скользящим контактом для регулирования тока в цепи
При крайнем левом положении скользящего контакта ползуна, т. е. когда он установлен непосредственно у зажима 1, введенное в цепь сопротивление реостата становится минимальным - практически равным нулю. Когда же скользящий контакт ползуна установлен у зажима 3, то введенное в цепь сопротивление реостата становится максимальным.
Для устройства реостатов применяют реостатную проволоку, изготовленную из различных сплавов металлов, например никелиновую, константановую, нейзильберовую и т. п., или же из чистых металлов, например из железа или никеля.
Реостатная проволока должна иметь высокое удельное сопротивление, малый температурный коэффициент и устойчиво выдерживать продолжительный нагрев током до нескольких сот градусов Цельсия. Такие материалы, как нейзильбер, никелин и реотан, дешевы, легко обрабатываются, но не допускают нагревания больше чем до 200° С. Что же касается константана и других медноникелевых сплавов, то они выдерживают продолжительный нагрев до температуры 500° С.
Проволочные реостаты выполняются с плавной или ступенчатой регулировкой сопротивления. К виткам этой спирали прижимается подвижный контакт.
Проволочные реостаты применяют как регулировочные устройства, главным образом, при проверке элементов релейной защиты (см. гл.
Схема линии постоянного тока. Расчет проволочных реостатов и сопротивлений состоит в определении сечения и длины провода из материала е большим удельным сопротивлением, обеспечивающего получение необходимого сопротивления и выдерживающего длительное протекание заданного тока при нагреве не свыше допустимой температуры. В радиотехнических установках и схемах управления токи обычно малы и выбор минимального сечения проводов производится, исходя из требующейся механической прочности. Как видно из изложенного, задачи расчета цепей могут несколько изменяться, но основным содержанием расчетов являются обычно расчет на потерю или падение напряжения и проверка нагрева.
Обычно применяются проволочные реостаты с плавным или ступенчатым изменением тока. В некоторых случаях применяют жидкостные реостаты.
Электролитический реостат. Нельзя применять проволочные реостаты для большей силы тока, чем та, на которую они рассчитаны.
Требуется рассчитать нагрузочный проволочный реостат с водяным охлаждением.
Внутренние соединения секций проволочных реостатов необходимо сваривать. Не допускается включение на воздухе без водяного охлаждения металлических реостатов с водяным охлаждением.
Нагрев ванны регулируется проволочным реостатом, включаемым последовательно с электронагревательным элементом.
Часто для лучшего охлаждения проволочные реостаты погружаются в масло. Водяные реостаты из-за своей громоздкости применяются сравнительно редко.
Исполнительным органами могут быть проволочные реостаты, угольны столбики из дисков, электронные лампы, трансформато ры.
В практике применяют также проволочные реостаты со ступенчато-плавной регулировкой и жидкостные реостаты.
Регулятор скорости PC представляет собой проволочный реостат (потенциометр) с рукояткой для кругового поворота и размещается независимо от блока питания на пульте или в шкафу управления производственного механизма.
В комплект нагрузочного устройства входят проволочный реостат, ком-татор для включения сопротивлений точной регулировки и шит управле-я с однополюсными рубильниками для ступенчатого изменения нагрузки.
В качестве регулировочного устройства применяют проволочный реостат с ползунком на 4 - 8 а и 20 - 25 ом, для получения хорошего контакта при измерениях сопротивления обмоток - двойные щупы с неподвижным и подвижным контактами. Подвижные контакты присоединяют к источнику постоянного тока, а между неподвижными контактами щупов включают вольтметр. Таким образом, падение напряжения измеряют вольтметром спустя некоторый промежуток времени после того, как через обмотки пропущен ток. По окончании измерений вольтметр отключают от концов обмотки раньше, чем разрывается ток. Это защищает вольтметр от толчков электродвижущей силы самоиндукции, возникающей в обмотке при отключений тока.
Простейшим примером датчика сопротивления является проволочный реостат с движком, перемещающимся по обнаженной от изоляции поверхности провода. Такой датчик, называемый потен-циометрическим, может служить в качестве индикатора линейных или угловых перемещений, если его движок связать с контролируемой подвижной механической системой. Ширина контактной полосы, по которой перемещается движок, в 2 - - 3 раза превышает диаметр провода. Ее получают полировкой вдоль витков тонкой наждачной бумагой.
Обычная температура перепрева проволоки для проволочных реостатов составляет 150 С лри температуре окружающего воздуха 35 С.
Соединения отдельных элементов сопротивлений в проволочных реостатах могут происходить от провисания спиралей или от сотрясения. У чугунных сопротивлений соединения между отдельными элементами реостатов возникают от механических повреждений и коробяения элементов в результате высокой температуры. Замыкание отдельных элементов уменьшает сопротивление реостатов, что в свою очередь может вызвать увеличение тока при пуске двигателя и привести к перегоранию реостата, а также преждевременному выходу из строя двигателя.
Способы ремонта элементов секций реостата. Соединения отдельных элементов сопротивлений в проволочных реостатах могут происходить от провисания спиралей или сотрясения. У чугунных сопротивлений соединения между отдельными элементами реостатов могут возникнуть от механических повреждений, а также и от коробления элементов в результате высокой температуры. Замыкание отдельных элементов уменьшает сопротивление реостатов, что в свою очередь может вызвать увеличение тока при пуске двигателя и привести к перегоранию реостата.
Способы ремонта элементов секций реостата. Соединения отдельных элементов сопротивлений в проволочных реостатах могут происходить от провисания спиралей или сотрясения. Замыкание отдельных элементов уменьшает сопротивление реостатов, что в свою очередь может вызвать увеличение тока при пуске двигателя и привести к перегоранию реостата.
Соединения отдельных элементов сопротивлений в проволочных реостатах могут происходить от провисания спиралей или от сотрясения. У чугунных сопротивлений соединения между отдельными элементами реостатов возникают от механических повреждений и коробления элементов в результате высокой температуры. Замыкание отдельных элементов уменьшает сопротивление реостатов, что в свою очередь может вызвать увеличение тока при пуске двигателя и привести к перегоранию реостата, а также преждевременному выходу из строя двигателя.
Цепь, состоящая из последовательно соединенных проволочного реостата с регулируемым сопротивлением г, реактивной катушки индуктивности L100 мгн, конденсатора емкостью С 1 мкф (рис. 51), питается от генератора переменной частоты.
Цепь, состоящая из последовательно соединенных проволочного реостата с регулируемым сопротивлением г, реактивной катушки индуктивности L100 мгн, конденсатора емкостью С1 мкф (рис. 51), питается от генератора переменной частоты.
Наиболее часто при эксплуатации релейной защиты применяют проволочные реостаты двух типов: ползунков ы и и секционный.
Включение ползункового реостата для регулирования тока в реле. Наиболее часто в эксплуатации релейной защиты используются проволочные реостаты двух типов: ползунковыи и секционный.
Электромагнитный указатель уровня топлива.
В качестве датчика при измерении уровня топлива применяют проволочный реостат, ползунок которого перемещается рычагом с поплавком на конце. Если на автомобиле устанавливают два топливных бака, то в каждый бак ставят датчики, а на панель приборов - один приемник и переключатель для присоединения того или иного датчика во время замера.
При помощи моста сопротивлений ММВ произвести поочередно измерения сопротивлений проволочного реостата, катушки магнитного пускателя, обмоток однофазного трансформатора, пяти сопротивлений, которые применяются при монтаже радиоаппаратуры. Результаты измерений свести в таблицу, составленную произвольно.
При несколько более высокой стоимости их но сравнению с проволочными реостатами эти реостаты обладают рядом преимуществ, в том числе плавностью регулировки.
К генератору с напряжением и283 sin 500 [ б ] приключен проволочный реостат с сопротивлением г 10 ом.
Для этой цели в электрическую цепь включают с помощью трех клемм проволочный реостат с подвижным контактом.
RZ - прилежащие плечи, величина их сопротивлений вместе с сопротивлением скользящего проволочного реостата известна. Переменное сопротивление RI со скользящим контактом служит для нулевой балансировки схемы при изменении сопротивления тензодатчика в отсутствии деформаций.
I, 11) основано на преобразовании углового перемещения в изменение омического сопротивления проволочного реостата путем изменения положения контактной щетки. В пазу изоляционного корпуса 4 укреплен кольцевой каркас 2, обмотанный проволокой с большим сопротивлением.
Снятие внешних характеристик ЭМУ. а - схема измерения. б - примерные внешние характеристики ЭМУ-25-3000. Сопротивление RK помещается в коробке выводов ЭМУ или выносится на панель и по конструкции представляет собой проволочный реостат с перемещающимся при помощи винта движком. Надежность подключения RK к обмотке КО должна быть тщательно проверена при наладке.
К - сопротивление моста, принимгемое от 50 до 2000 ом, в зависимости от назначения датчика и способа регистрации); 4 - входной проволочный реостат; S - калибровочное сспро-тивленне; 6 - питание постоянным или переменным током; 7 - к измерительному или регистрирующему прибору.
Для дополнительной подстройки цепи обратной связи УМ можно также применять небольшое добавочное сопротивление (1 - 10 ом), включаемое последовательно обмоткам обратной связи, лучше всего небольшой проволочный реостат, рассчитанный на ток до 10 а. Включив его последовательно выключателю В2, регулируют величину сопротивления в цепи обратной связи до тех пор, пока не установится наиболее выгодный режим ее работы. По окончании подстройки реостат отключают, замеряют омметром найденную оптимальную величину добавочного сопротивления для цепи обратной связи и заменяют реостат постоянным проволочным сопротивлением такой же величины.
Для дополнительной подстройки цепи обратной связи УМ можно также применять небольшое добавочное сопротивление (1 - 10 ом), включаемое последовательно обмоткам обратной связи, лучше всего небольшой проволочный реостат, рассчитанный на ток до 19 а. Включив его последовательно выключателю В2, регулируют величину сопротивления в цепи обратной связи до тех пор, пока не установится наиболее выгодный режим ее работы. По окончании подстройки реостат отключают, замеряют омметром найденную оптимальную величину добавочного сопротивления для цепи обратной связи и заменяют реостат постоянным проволочным сопротивлением такой же величины.
Для определения заводской средней эксплуатационой регулировки третьей щетки генератор при его проверке необходимо установить на стенде и включить к нему исправную заряженную батарею, вольтметр, амперметр и проволочный реостат (фиг.
Схемы установок для измерения сопротивления обмоток ваттметра. В установке для измерения сопротивления параллельной обмотки ваттметра (рис. 95, а) изменение величины напряжения U на измеряемом сопротивлении гхв выполняется делителем напряжения Д, представляющим собой проволочный реостат большого сопротивления с ползунком.
К таким устройствам относится, например, реостат, предназначенный для включения в электрическую цепь с целью регулирования тока путем изменения величины сопротивления. Проволочные реостаты выполняются с плавной или ступенчатой регулировкой сопротивления.
Монтаж станции катодной защиты с электрогенератором и двигателем внутреннего сгорания в отдельном здании. На щите смонтированы коммутационная схема, реле и приборы станции. Проволочный реостат 20 для регулировки потенциала в точке дренажа СКЗ устанавливают на стене рядом со щитом.
Реостатом называется регулируемое сопротивление, включенное в цепь тока. Сопротивление проволочных реостатов (рис. 1 - 8) изменяется относительно плавно при перемещении скользящего контакта по виткам проволоки, намотанным на керамическое основание. У контактных реостатов сопротивление изменяется ступенями при перемещении подвижного контакта с одного неподвижного контакта на другой. В табл. 1 - 1 приведены условные обозначения сопротивлений, причем в ней даны также обозначения двух остальных параметров электрических цепей индуктивности и емкости.
Несколько по-другому выполняется расчет различных элементов цепей. Расчет проволочных реостатов и резисторов состоит в определении сопротивления - и длины провода, обеспечивающего получение необходимого сопротивления и выдерживающего длительное протекание заданного тока при допустимом нагреве. Допустимые температуры нагрева резисторов, выполненных из голых проводов, могут достигать сотен градусов. В радиотехнических установках и схемах управления токи обычно малы и выбор минимального сечения провода обычно производится, исходя из требующейся механической прочности.
По устройству реостаты подразделяются на проволочные и непроволочные. В проволочных реостатах токоведущей частью является проволока, обладающая высоким удельным сопротивлением. Они бывают со скользящим контактом и ступенчатые. Реостаты со скользящим контактом обеспечивают плавное изменение сопротивления, а следовательно, и величины тока в электрической цепи. На направляющем металлическом стержне 4 укреплен ползунок, который может свободно передвигаться вдоль проволоки, намотанной на керамической трубке.
Реостат ы служат для создания нагрузки при исследовании приборов и электрических цепей, а также для регулирования напряжения, подводимого к измерительной схеме или к отдельным ее участкам. Широко применяются проволочные реостаты, изготавливаемые из проволоки, навитой на основание из изолирующего материала.
Основными элементами резистивпого датчика являются каркас и нанесенный на него резистивный элемент в виде намотки проволоки, слоя полупроводника или пленки металла. В конструкциях проволочных реостатов чаще всего применяют провода из манганина, константаиа или фехраля. Добавка иридия к платине увеличивает твердость и прочность последней, повышает кислотоупорность, анти-коррозийность и износостойкость. Платиноиридиевый провод выпускается весьма малых диаметров (до 0 03 мм), что позволяет выполнять высокоомные (до нескольких тысяч омов) преобразователи массой всего 10 - 12 г и габаритов примерно 1X2 см. Хорошими параметрами обладают также преобразователи из проводов, изготовленных из сплавов платины с палладием, рубидием, рутением, осмием.
Реостаты, используемые в системах автоматического регулирования, бывают проволочные и жидкостные. Чаще всего применяют проволочные реостаты с плавным или ступенчатым регулированием сопротивления. В связи с тем, что такой способ регулирования не является экономичным, эти реостаты монтируют лишь в цепях малой мощности.
Реостаты, используемые в системах автоматического регулирования, разделяются на проволочные и жидкостные. Чаще всего применяют проволочные реостаты с плавным или ступенчатым регулированием сопротивления. В связи с тем что такой способ регулирования не является экономичным, эти реостаты монтируют лишь в цепях малой мощности.
Панель дистанционного управления. Реостаты, используемые в системах автоматического регулирования, бывают проволочные и жидкостные. Чаще всего применяют проволочные реостаты с плавным или ступенчатым регулированием сопротивления. В связи с тем, что такой способ регулирования не является экономичным, эти реостаты монтируют лишь в цепях малой мощности.
Электрические сети зациклены на передаче электроэнергии от источника к потребителю, которые являются основными элементами цепочки. Но кроме них в электрическую цепь вставляются и другие составляющие, к примеру, управляющие элементы, к которым относится реостат или любой другой прибор с таким же принципом действия. Устройство реостата – это проводник определенного сечения и длины, через которые можно узнать сопротивление проводника. Конечно, обговаривается и его материал. Изменяя сопротивление прибора, а, точнее, проводника, можно регулировать величину силы тока и напряжения в сети. Итак, реостат – это прибор, регулирующий напряжение и ток.
Устройство и принцип работы
Если рассматривать реостатную конструкцию, то необходимо отметить несколько основных его частей:
- это трубка из керамики;
- на нее намотана металлическая проволока, концы которой выведены на контакты, расположенные на противоположных концах керамической трубки;
- выше трубки установлена металлическая штанга, на одной стороне которой установлен контакт;
- на штанге закреплен движущийся контакт, который электрики называют ползун.
Теперь, как все это работает. Обратите внимание на рисунок ниже.
Первая позиция (а) – контакт (движущийся) посередине. Это говорит о том, что ток будет проходить только через половину прибора. Вторая позиция (б) говорит о том, что задействован проводник полностью. То есть, его длина максимальная, значит, и сопротивление максимальное, при этом сила тока уменьшилась. Понятно, что чем больше сопротивление, тем меньше сила тока. Третья позиция (в) – здесь все наоборот: снижается сопротивление, увеличивается сила тока.
Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что керамическая трубка, используемая в реостатной конструкции, полая. Это необходимая составляющая, которая позволяет прибору охлаждаться при прохождении через проводник электроэнергии. Добавим: считается, что самые безопасные реостаты – это те, которые закрыты кожухом.
Как включается реостат в цепь
Во-первых, этот прибор в электрическую цепь включается только последовательно. Во-вторых, один из контактов подключается к ползуну, с помощью которого и регулируется величина тока в цепи. Но необходимо отметить, что этот управляющий элемент можно использовать и для регулировки напряжения в электрической цепочке. Здесь может быть использовано несколько схем с одним сопротивлением или двумя. Понятно, что чем меньше элементов в электрической цепочке, тем проще она.
Реостаты – это универсальные приборы. Их сегодня используют не только для управления силой тока и напряжением. К примеру, в телевизорах они установлены для увеличения или уменьшения звука. Да и переключение каналов косвенно связано с ними же.
И еще один момент. В электрических схемах обозначение этих приборов вот такое:
или такое
На первом рисунке более подробно расписана схема подключения, где красный прямоугольник – это и есть проводник, накрученный на керамическую основу. Синяя линия – это контакт, через который подводится питающий провод. Зеленная стрелка – это ползун. Она направлена влево, что говорит о том, что перемещая ползунок влево, мы уменьшаем сопротивление проводника. И, наоборот, перемещаем контакт вправо, увеличиваем сопротивление.
Рисунок второй более упрощенный. На нем всего лишь прямоугольник, показывающий наличие сопротивления, и стрелка, которая показывает, что этот показатель можно изменять.
Конечно, вся эта информация касается простейших элементов. Но необходимо отметить, что реостаты могут быть разными, все зависит от того места, куда они должны быть установлены. Есть различия и по токопроводящему материалу, который лежит в основе. К примеру, это может быть уголь, металлы, жидкости и керамика. К тому же процесс охлаждения производится воздушным путем или при помощи жидкостей, и это может быть не только вода.
Реостатом именуется аппарат, состоящий из набора резисторов и устройства, при помощи которого можно регулировать сопротивление включенных резисторов и благодаря этому регулировать переменный и неизменный ток и напряжение.
Различают реостаты с воздушным и жидкостным (масляным либо водяным) остыванием . Воздушное остывание может применяться для всех конструкций реостатов. Масляное и водяное остывание употребляется для железных реостатов, резисторы могут или погружаться в жидкость, или обтекаться ею. При всем этом следует подразумевать, что охлаждающая жидкость должна и может охлаждаться как воздухом, так и жидкостью.
Железные реостаты с воздушным остыванием получили наибольшее распространение. Их легче всего приспособить к разным условиям работы как в отношении электронных и термических черт, так и в отношении разных конструктивных характеристик. Реостаты могут производиться с непрерывным либо со ступенчатым конфигурацией сопротивления.
Тумблер ступеней в реостатах производится плоским. В плоском тумблере подвижный контакт скользит по недвижным контактам, перемещаясь при всем этом в одной плоскости. Недвижные контакты производятся в виде болтов с плоскими цилиндрическими либо полусферическими головками, пластинок либо шин, располагаемых по дуге окружности в один либо два ряда. Подвижный скользящий контакт, именуемый обычно щеткой, может производиться мостикового либо рычажного типа, самоустанавливающимся либо несамоустанавливающимся.
Несамоустанавливающийся подвижный контакт проще по конструкции, но ненадежен в эксплуатации ввиду нередкого нарушения контакта. При самоустанавливающемся подвижном контакте всегда обеспечиваются требуемое контактное нажатие и высочайшая надежность в эксплуатации. Эти контакты получили преимущественное распространение.
Плюсами плоского тумблера ступеней реостата являются относительная простота конструкции, сравнимо маленькие габариты при большенном числе ступеней, низкая цена, возможность установки на плите тумблера контакторов и реле для отключения и защиты управляемых цепей. Недочеты - сравнимо малая мощность переключения и маленькая разрывная мощность, большой износ щетки вследствие трения скольжения и оплавления, затруднительность внедрения для сложных схем соединения.
Железные реостаты с масляным остыванием обеспечивают повышение теплоемкости и неизменной времени нагрева за счет большой теплоемкости и неплохой теплопроводимости масла. Это позволяет при краткосрочных режимах резко наращивать нагрузку на резисторы, а как следует, уменьшить расход резистивного материала и габариты реостата. Погружаемые в масло элементы обязаны иметь как можно огромную поверхность, чтоб обеспечить неплохую теплопотерю. Закрытые резисторы погружать в масло нецелесообразно. Погружение в масло защищает резисторы и контакты от вредного воздействия среды в хим и других производствах. Погружать в масло можно только резисторы либо резисторы и контакты.
Отключающая способность контактов в масле увеличивается, что является достоинством этих реостатов. Переходное сопротивление контактов в масле растет, но сразу улучшаются условия остывания. Не считая того, за счет смазки можно допустить огромные контактные нажатия. Наличие смазки обеспечивает малый механический износ.
Для долгих и повторно-кратковременных режимов работы реостаты с масляным остыванием неприменимы ввиду малой теплопотери с поверхности бака и большой неизменной времени остывания. Они используются в качестве пусковых реостатов для асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью до 1000 кВт при редчайших запусках.
Наличие масла делает и ряд недочетов: загрязнение помещения, увеличение пожарной угрозы.
Пример реостата с фактически непрерывным конфигурацией сопротивления приведен на рис. 1. На каркасе 3 из нагревостойкого изоляционного материала (стеатит, фарфор) намотана проволока резистора 2. Для изоляции витков друг от друга проволоку оксидируют. По резистору и направляющему токоведущему стержню либо кольцу 6 скользит пружинящий контакт 5, соединенный с подвижным контактом 4 и перемещаемый с помощью изолированного стержня 8, на конец которого надевается изолированная ручка (на рисунке ручка снята). Корпус 1 служит для сборки всех деталей и крепления реостата, а пластинки 7 - для наружного присоединения.
Реостаты могут врубаться в схему как переменный резистор (рис. 1, а) либо как потенциометр (рис. 1,6). Реостаты обеспечивают плавное регулирование сопротивления , а как следует, и тока либо напряжения в цепи и находят обширное применение в лабораторных критериях в схемах автоматического управления.
Схемы включения пусковых и регулировочных реостатов
На рисунке 2 показана схема включения при помощи реостата мотора неизменного тока маленький мощности.
Перед включением мотора нужно убедиться в том, что рычаг 2 реостата находится на холостом контакте 0. Потом включают рубильник и рычаг реостата переводят на 1-ый промежный контакт. При всем этом движок возбуждается, а в цепи якоря возникает пусковой ток, величина которого ограничена всеми 4-мя секциями сопротивления Rп. По мере роста частоты вращения якоря пусковой ток миниатюризируется и рычаг реостата переводят на 2-ой, 3-ий контакт и т. д., пока он не окажется на рабочем контакте.
Пусковые реостаты рассчитаны на краткосрочный режим работы, а потому рычаг реостата нельзя продолжительно задерживать на промежных контактах : в данном случае сопротивления реостата перенагреваются и могут перегореть.
До того как отключить движок от сети, нужно ручку реостата перевести в последнее левое положение. При всем этом движок отключается от сети, но цепь обмотки возбуждения остается замкнутой на сопротивление реостата. В неприятном случае могут показаться огромные перенапряжения в обмотке возбуждения в момент размыкания цепи.
При пуске в ход движков неизменного тока регулировочный реостат в цепи обмотки возбуждения следует стопроцентно вывести для роста потока возбуждения.
Для запуска движков с поочередным возбуждением используют двухзажимные пусковые реостаты, отличающиеся от трехзажимных отсутствием медной дуги и наличием толь ко 2-ух зажимов - Л и Я.
Реостаты со ступенчатым конфигурацией сопротивления (рис. 3 и 4 ) состоят из набора резисторов 1 и ступенчатого переключающего устройства.
Переключающее устройство состоит из недвижных контактов и подвижного скользящего контакта и привода. В пускорегулирующем реостате (рис. 3 ) к недвижным контактам присоединены полюс Л1 и полюс якоря Я, отводы от частей сопротивлений, пусковых и регулировочных, согласно разбивке по ступеням и другие управляемые реостатом цепи. Подвижный скользящий контакт производит замыкание и размыкание ступеней сопротивления, также всех других управляемых реостатом цепей. Привод реостата может быть ручной (с помощью ручки) и двигательный.
Рис. 3. Схема включения пускорегулирующего реостата: Rпк — резистор, шунтирующий катушку контактора в отключенном положении реостата, Rогр — резистор, ограничивающий ток в катушке, Ш1, Ш2 — параллельная обмотка возбуждения электродвигателя неизменного тока, С1, С2 — поочередная обмотка возбуждения электродвигателя неизменного тока.
Рис. 4. Схема включения регулировочного реостата возбуждения: Rпр — сопротивление предвключенное, ОВ — обмотка возбуждения электродвигателя неизменного тока.
Реостаты по типу приведенных на рис. 2 и 3 отыскали обширное распространение. Их конструкции владеют, но, некими недочетами, а именно огромным числом крепежных деталей и монтажных проводов, в особенности в реостатах возбуждения, которые имеют огромное число ступеней.
Схема включения маслонаполненного реостата серии РМ , созданный для запуска асинхронных движков с фазным ротором, приведен на рис. 5. Напряжение в цепи ротора до 1200 В, ток 750 А. Коммутационная износостойкость 10 000 операций, механическая — 45 000. Реостат допускает 2 - 3 запуска попорядку.
Реостат состоит из интегрированных в бак и погруженных в масло пакетов резисторов и переключающего устройства. Пакеты резисторов набираются из штампованных из электротехнической стали частей и крепятся к крышке бака. Переключающее устройство - барабанного типа, представляет собой ось с закрепленными на ней секторами цилиндрической поверхности, соединенными по определенной электронной схеме. На недвижной рейке укреплены соединенные с резисторными элементами недвижные контакты. При повороте оси барабана (маховиком либо двигательным приводом) сегменты как подвижные скользящие контакты перемыкают те либо другие недвижные контакты и тем меняют значение сопротивления в цепи ротора.
