Memulai dan mengatur rheostat: mengganti sirkuit

Rheostat disebut peralatan yang terdiri dari satu set resistor dan perangkat yang dengannya Anda dapat menyesuaikan resistansi resistor yang disertakan dan dengan demikian mengatur arus dan tegangan bolak-balik dan searah.

Bedakan antara rheostat berpendingin udara dan berpendingin cairan (minyak atau air)… Pendinginan udara dapat digunakan untuk semua desain rheostat. Pendinginan oli dan air digunakan untuk rheostat logam, resistor dapat direndam dalam cairan atau mengalir di sekitarnya. Harus diingat bahwa pendingin harus dan dapat didinginkan dengan udara dan cairan.

Rheostat logam berpendingin udara memperoleh distribusi terbesar. Mereka paling mudah beradaptasi dengan kondisi operasi yang berbeda, baik dalam hal karakteristik kelistrikan dan termal, dan dalam parameter desain yang berbeda. Rheostat dapat dibuat dengan perubahan resistensi yang terus menerus atau bertahap.

Kawat rheostat

Sakelar langkah di rheostat datar.Dalam sakelar datar, kontak bergerak meluncur di atas kontak tetap saat bergerak di bidang yang sama. Kontak tetap dibuat dalam bentuk baut dengan kepala silinder datar atau setengah bola, pelat atau ban yang disusun sepanjang busur lingkaran dalam satu atau dua baris. Kontak geser yang dapat digerakkan, biasa disebut sikat, dapat berupa jembatan atau jenis tuas, menyelaraskan sendiri atau tidak menyelaraskan.

Kontak bergerak yang tidak sejajar lebih sederhana dalam desain tetapi tidak dapat diandalkan dalam pengoperasian karena kegagalan kontak yang sering terjadi. Dengan kontak bergerak yang mengatur sendiri, tekanan kontak yang diperlukan dan keandalan operasional yang tinggi selalu dipastikan. Kontak ini tersebar luas.

Keuntungan dari sakelar rheostat langkah datar adalah konstruksi yang relatif sederhana, dimensi yang relatif kecil dengan jumlah langkah yang banyak, biaya rendah, kemampuan untuk memasang kontaktor dan relai pada papan switch untuk mematikan dan melindungi sirkuit yang dikendalikan. Kerugian — daya switsing yang relatif rendah dan daya putus yang rendah, keausan sikat yang tinggi akibat gesekan geser dan pelelehan, kesulitan dalam penggunaan untuk skema sambungan yang rumit.

Rheostat logam berpendingin oli memberikan peningkatan kapasitas panas dan waktu pemanasan konstan karena kapasitas panas yang tinggi dan konduktivitas termal oli yang baik. Hal ini memungkinkan dalam mode jangka pendek untuk secara tajam meningkatkan beban pada resistor dan, oleh karena itu, mengurangi konsumsi bahan resistif dan dimensi rheostat. Elemen yang terendam minyak harus memiliki luas permukaan seluas mungkin untuk memastikan pembuangan panas yang baik.Tidak disarankan untuk merendam resistor tertutup dalam oli. Perendaman minyak melindungi resistor dan kontak dari pengaruh lingkungan yang berbahaya di industri kimia dan lainnya. Hanya resistor atau resistor dan kontak yang dapat direndam dalam oli.

Kapasitas pemutusan kontak dalam oli meningkat, yang merupakan keuntungan dari rheostat ini. Resistensi transien kontak dalam oli meningkat, tetapi pada saat yang sama kondisi pendinginan ditingkatkan. Selain itu, tekanan kontak yang besar dapat ditoleransi karena pelumasan Kehadiran pelumas memastikan keausan mekanis yang rendah.

Untuk mode operasi jangka panjang dan intermiten, rheostat berpendingin oli tidak cocok karena perpindahan panas yang rendah dari permukaan tangki dan waktu pendinginan yang lama. Mereka digunakan sebagai rheostat start untuk motor listrik asinkron rotor-lilit hingga 1000 kW dengan start yang jarang.

Kehadiran minyak juga menimbulkan sejumlah kerugian: kontaminasi tempat, peningkatan risiko kebakaran.

Beras. 1. Rheostat dengan resistensi yang terus berubah

Contoh rheostat dengan perubahan resistansi yang hampir terus menerus ditunjukkan pada gambar. 1. Pada rangka 3 dari bahan isolasi tahan panas (steatit, porselen), kawat resistor dililitkan. Untuk mengisolasi belokan satu sama lain, kawat dioksidasi. Kontak pegas 5 meluncur di atas resistor dan batang atau cincin pembawa arus pemandu 6, terhubung ke kontak bergerak 4 dan digerakkan melalui batang berinsulasi 8, di ujungnya ditempatkan pegangan berinsulasi (pegangan dilepas dalam gambar). Perumahan 1 digunakan untuk merakit semua bagian dan memperbaiki rheostat, dan pelat 7 untuk koneksi eksternal.

Rheostat dapat dimasukkan dalam rangkaian sebagai resistor variabel (Gbr. 1, a) atau sebagai potensiometer(Gbr. 1.6). Rheostat memberikan kontrol resistansi yang lancar, dan, oleh karena itu, arus atau tegangan dalam suatu rangkaian dan banyak digunakan dalam pengaturan laboratorium dalam rangkaian kontrol otomatis.

Skema untuk dimasukkannya permulaan dan pengaturan rheostat

Gambar 2 menunjukkan rangkaian switching menggunakan rheostat untuk motor DC daya rendah.

Beras. 2… Sirkuit switching rheostat: L — klem yang terhubung ke jaringan, I — klem yang terhubung ke angker; M — penjepit terhubung ke sirkuit eksitasi, O — kontak kosong, 1 — busur, 2 — tuas, 3 — kontak yang berfungsi.

Sebelum menghidupkan mesin, pastikan tuas rheostat 2 berada pada kontak kosong 0. Kemudian sakelar hidup dan tuas rheostat dipindahkan ke kontak perantara pertama. Dalam hal ini, motor dieksitasi dan arus start muncul di rangkaian angker, yang nilainya dibatasi oleh empat bagian resistansi Rp. Ketika frekuensi putaran armatur meningkat, arus lonjakan berkurang dan tuas rheostat dipindahkan ke kontak kedua, ketiga, dll., hingga tidak berada pada kontak kerja.

Memulai rheostat dirancang untuk operasi jangka pendek, dan oleh karena itu tuas rheostat tidak dapat ditunda untuk waktu yang lama pada kontak perantara: dalam hal ini, resistansi rheostat menjadi terlalu panas dan dapat terbakar.

Sebelum memutuskan motor dari listrik, pegangan rheostat harus dipindahkan ke posisi paling kiri. Dalam hal ini, motor terputus dari sumber listrik, tetapi sirkuit belitan medan tetap tertutup terhadap resistansi rheostat.Jika tidak, tegangan lebih besar dapat terjadi pada koil eksitasi pada saat sirkuit dibuka.

Saat mengasut motor DC, rheostat kontrol pada rangkaian belitan medan harus ditarik sepenuhnya untuk meningkatkan fluks medan.

Untuk menghidupkan motor dengan eksitasi seri, gunakan rheostat start klem ganda, berbeda dari tiga klem jika tidak ada busur tembaga dan hanya ada dua klem - L dan Ya.

Rheostat dengan perubahan resistansi langkah (oriz. 3 dan 4) terdiri dari satu set resistor 1 dan perangkat untuk peralihan langkah.

Perangkat switching terdiri dari kontak tetap dan kontak geser dan penggerak yang dapat digerakkan. Dalam rheostat ballast (Gbr. 3), tiang L1 dan tiang angker I dihubungkan ke kontak tetap, keran dari elemen resistansi, start dan pengatur, sesuai dengan kerusakan tahap, dan sirkuit lain yang dikendalikan oleh rheostat. Kontak geser yang dapat digerakkan menutup dan membuka tahapan resistensi serta semua sirkuit lain yang dikendalikan oleh rheostat. Penggerak rheostat bisa manual (menggunakan pegangan) dan bermotor.

Beras. 3... Diagram koneksi rheostat saat start: Rpc - resistor shunting koil kontaktor pada posisi mati rheostat, Rogr - resistor yang membatasi arus dalam koil, Ш1, Ш2 - belitan eksitasi motor DC paralel, C1, C2 - Belitan eksitasi seri motor DC.

Beras. 4… Diagram Koneksi Rheostat Kontrol Eksitasi: Rpr - Resistansi Hulu, OB - Kumparan Eksitasi Motor DC.

Rheostat dari jenis yang ditunjukkan pada gambar. 2 dan 3 tersebar luas.Namun, desain mereka memiliki beberapa kelemahan, khususnya sejumlah besar pengencang dan kabel, terutama pada rheostat eksitasi yang memiliki banyak tahapan.

Diagram sirkuit dari rheostat berisi oli dari seri RM, yang dirancang untuk memulai motor induksi rotor-lilit, ditunjukkan pada Gambar. 5. Tegangan di sirkuit rotor hingga 1200 V, arus 750 A. Daya tahan switching 10.000 operasi, mekanis — 45.000 Rheostat memungkinkan 2 — 3 dimulai dalam satu baris.

Beras. 5 Diagram sirkuit rheostat pengatur berisi minyak

Rheostat terdiri dari paket resistor dan perangkat switching yang terpasang di dalam tangki dan direndam dalam oli. Paket resistor dirakit dari elemen yang dicap dari baja listrik dan dipasang ke penutup tangki. Perangkat switching adalah jenis drum, itu adalah sumbu dengan segmen permukaan silinder yang terpasang padanya, dihubungkan sesuai dengan rangkaian listrik tertentu. Kontak tetap yang terhubung ke elemen resistor dipasang pada busbar tetap. Ketika sumbu drum diputar (dengan roda gila atau penggerak motor), segmen sebagai kontak geser bergerak mengatasi kontak tetap tertentu dan dengan demikian mengubah nilai resistansi di sirkuit rotor.