Resistor untuk memulai dan mengendalikan rheostat

Tergantung pada tujuannya, resistor dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:

• resistor start untuk membatasi arus pada saat menghubungkan motor stasioner ke jaringan dan mempertahankan arus pada tingkat tertentu selama percepatannya;
• resistor pengereman untuk membatasi arus motor saat pengereman;
• resistor pengatur untuk mengatur arus atau tegangan dalam rangkaian listrik;
• resistor tambahan yang terhubung secara seri di sirkuit peralatan listrik untuk mengurangi stres di atasnya;
• resistor pelepasanterhubung secara paralel dengan belitan elektromagnet atau induktansi lain untuk membatasi lonjakan arus atau menunda pelepasan relai dan kontaktor, resistor semacam itu juga digunakan untuk melepaskan perangkat penyimpanan kapasitif;
• resistor pemberat yang dihubungkan secara seri ke sirkuit untuk menyerap sebagian energi atau sejajar dengan sumber untuk melindunginya dari kelebihan tegangan saat beban dimatikan;
• beban resistor untuk membuat beban buatan dari generator dan sumber lainnya; mereka digunakan untuk menguji peralatan listrik;
• resistor pemanas untuk memanaskan lingkungan atau peralatan pada suhu rendah;
• resistor pembumian yang dihubungkan antara pembumian dan titik netral generator atau trafo untuk membatasi arus hubung singkat ke pembumian dan kemungkinan lonjakan selama pembumian;
• pengaturan resistor untuk mengatur nilai arus atau tegangan tertentu pada penerima energi.

Resistor start, stop, discharge, dan ground dirancang terutama untuk operasi jangka pendek dan harus memiliki waktu pemanasan selama mungkin.

Tidak ada persyaratan khusus untuk stabilitas resistor ini. Semua resistor lainnya beroperasi terutama dalam operasi berkelanjutan dan membutuhkan permukaan pendingin yang diperlukan. Resistansi resistor ini harus stabil dalam batas yang ditentukan.

Bergantung pada bahan kawat, resistor logam, cairan, karbon, dan keramik dibedakan. V penggerak listrik industri resistor logam paling umum. Resistor keramik (dengan resistansi nonlinier) banyak digunakan pada arester tegangan tinggi.

Bahan sumber resistor

Untuk mengurangi dimensi keseluruhan resistor awal, resistansi spesifik bahan yang digunakan untuk pembuatannya harus setinggi mungkin. Temperatur operasi material yang diijinkan, juga harus sebesar mungkin untuk mengurangi berat material dan permukaan pendingin yang dibutuhkan.

Agar resistansi resistor bergantung sesedikit mungkin pada suhu, koefisien suhu resistensi (TCS) resistor harus sekecil mungkin. Bahan resistor yang dimaksudkan untuk operasi di udara tidak boleh menimbulkan korosi atau harus membentuk film pelindung yang berlawanan.

Ada sedikit baja hambatan listrik… Di udara, baja teroksidasi secara intensif dan oleh karena itu hanya digunakan dalam rheostat yang diisi dengan minyak trafo Dalam hal ini, suhu kerja baja ditentukan oleh pemanasan minyak trafo dan tidak melebihi 115 ° C.

Karena nilai TCR yang tinggi, baja tidak berlaku untuk resistor resistansi stabil. Satu-satunya keunggulan baja adalah harganya yang murah.

Besi cor listrik memiliki resistivitas listrik yang jauh lebih tinggi dan TCR yang signifikan daripada baja. Temperatur kerja besi tuang mencapai 400 ° C... Resistor besi tuang biasanya berbentuk zigzag. Karena kerapuhan besi cor, kekuatan mekanik yang diperlukan dari elemen resistor awal dicapai dengan meningkatkan penampang melintangnya. Oleh karena itu, resistor besi tuang cocok untuk operasi pada arus dan daya tinggi.

Karena resistensi yang tidak memadai terhadap pengaruh mekanis (getaran, guncangan), resistor besi tuang hanya digunakan pada instalasi stasioner.

Lembaran resistansi listrik spesifik baja listrik karena penambahan silikon, hampir tiga kali lebih tinggi dari baja biasa. Resistor baja memiliki bentuk zigzag dan diperoleh dari lembaran logam dengan cara dicap. Karena TCR yang besar, baja lembaran hanya digunakan untuk memulai resistor, biasanya dipasang di minyak transformator.

Untuk resistor dengan resistansi yang meningkat, konstanta dapat digunakan, yang tidak menimbulkan korosi di udara dan memiliki suhu operasi maksimum 500 ° C. Resistansi yang tinggi memungkinkan untuk membuat resistor kecil berbasis konstanta. Constantan banyak digunakan dalam bentuk kawat dan pita.

Untuk produksi resistor pemanas, nichrome terutama digunakan, yang memiliki hambatan listrik dan suhu pengoperasian yang tinggi.

Untuk resistor dengan resistansi tinggi, manganin dengan suhu operasi tidak lebih dari 60 gr. S.

Bagaimana memulai resistor bekerja

Resistor spiral kawat atau pita dibuat dengan melilitkan pada mandrel silinder "belok demi belokan". Kesenjangan yang diperlukan antara belokan dibuat dengan meregangkan spiral dan menempelkannya ke isolator pendukung dalam bentuk rol porselen.

Kerugian dari desain ini adalah kekakuan yang rendah, yang memungkinkan kontak belokan yang berdekatan, yang memerlukan penurunan suhu pengoperasian material (100 ° C untuk kumparan konstanta). Karena kapasitas termal resistor semacam itu hanya ditentukan oleh massa bahan resistif, waktu pemanasan resistor semacam itu kecil.

Dianjurkan untuk menggunakan resistor dalam bentuk spiral untuk operasi jangka panjang, karena panas dihamburkan dari seluruh permukaan kawat atau strip.

Untuk meningkatkan kekakuan spiral, kawat dapat dililitkan pada bingkai seperti tabung keramik dengan alur spiral di permukaannya, mencegah belokan menutup dengan sendirinya. Desain ini memungkinkan Anda untuk meningkatkan suhu operasi resistor dari konstanta menjadi 500 ° C.Bahkan dalam operasi jangka pendek, rangka menggandakan konstanta pemanasan lebih dari dua kali lipat karena massanya yang besar.

Pada d <0,3 mm, alur pada permukaan rangka tidak dibuat, dan insulasi antara belokan dibuat karena kerak (film oksida) yang terbentuk saat kawat dipanaskan. Untuk melindungi dari kerusakan mekanis, kawat ditutup dengan enamel kaca tahan panas. Resistor tabung semacam itu banyak digunakan untuk mengendalikan motor berdaya rendah, seperti pelepasan, resistansi tambahan dalam sirkuit otomasi, dll. Daya maksimum di mana suhunya tidak melebihi maksimum yang diizinkan adalah 150 W, dan konstanta pemanasan adalah 200 — 300 p Karena kompleksitas teknologi produksi bingkai besar, resistor ini tidak digunakan pada daya tinggi.

Untuk motor starter hingga 10 kW disebut bidang kawat atau strip, kadang-kadang disebut resistor loop. Insulator porselen atau batu sabun dipasang pada pelat baja. Kawat konstantan dililitkan pada alur pada permukaan isolator. Untuk resistor arus tinggi, pita digunakan.

Koefisien perpindahan panas dalam kaitannya dengan permukaan konduktor hanya 10-14 W / (m2- ° C). Oleh karena itu, kondisi pendinginan untuk resistor semacam itu lebih buruk daripada heliks bebas. Karena massa isolator yang rendah dan kontak termal yang lemah dari konduktor dengan pelat logam, konstanta pemanasan resistor rangka kira-kira sama dengan tanpa adanya rangka. Suhu maksimum yang diperbolehkan adalah 300 °C.

Disipasi daya mencapai 350 watt. Biasanya beberapa resistor jenis ini dirangkai dalam satu blok.

Untuk mesin dengan kekuatan tiga hingga beberapa ribu kilowatt, digunakan resistor suhu tinggi berdasarkan paduan tahan panas 0X23Yu5. Untuk mengurangi dimensi keseluruhan dan mendapatkan kekakuan yang diperlukan, selotip tahan panas dililitkan di sekitar tulang rusuk dan ditempatkan di alur yang memperbaiki posisi tikungan individu. Lima resistor 450 W dipasang dalam satu blok, yang dapat dihubungkan secara paralel pada arus tinggi.

Resistor termal memiliki TCR rendah dan kekakuan mekanis tinggi, oleh karena itu resistor ini banyak digunakan pada perangkat yang terpapar tekanan mekanis tinggi. Resistor ini memiliki stabilitas termal yang tinggi. Pemanasan jangka pendek hingga 850 ° C diperbolehkan dengan suhu jangka panjang yang diizinkan 300 ° C.

Resistor besi cor banyak digunakan untuk motor dengan daya dari tiga hingga beberapa ribu kilowatt.

Pada suhu operasi maksimum besi cor 400 ° C, daya nominal resistor diambil berdasarkan suhu 300 ° C. Resistansi resistor besi tuang sebagian besar bergantung pada suhu, sehingga hanya digunakan sebagai keluaran.

Satu set resistor besi tuang dirakit dalam kotak standar menggunakan batang baja yang diisolasi dari besi tuang dengan micanite. Jika perlu membuat keran untuk resistor, dibuat menggunakan klem khusus yang dipasang di antara resistor yang berdekatan yang dihubungkan secara seri.

Daya total resistor yang dipasang dalam satu kotak tidak boleh melebihi 4,5 kW. Selama pemasangan, kotak resistor dipasang di atas satu sama lain. Dalam hal ini, udara panas di kotak bawah mencuci kotak atas, mengganggu pendinginan kotak terakhir.

Untuk penggerak listrik kritis, disarankan untuk merakit rheostat dari kotak standar (tanpa keran di dalam kotak). Jika resistor di dalam kotak rusak, rangkaian segera dipulihkan dengan mengganti kotak yang rusak dengan yang baru.

Karena suhu udara di dekat resistor tinggi, kabel dan busbar harus cukup tahan panas atau tidak diisolasi sama sekali.

Pemilihan resistor

Resistansi starting resistor dipilih agar arus starting dibatasi dan tidak berbahaya bagi motor (transformator) dan jaringan listrik. Di sisi lain, nilai resistansi ini harus memastikan start motor untuk waktu yang diperlukan.

Setelah menghitung resistansi, perhitungan dan pemilihan resistor pemanas dilakukan. Suhu resistor dalam mode apa pun tidak boleh melebihi yang diizinkan untuk desain ini.