Reostat je elektrické ruční ovládací zařízení skládající se z rezistoru a spínacího zařízení, které s ním tvoří jeden konstrukční celek, pomocí kterého lze měnit hodnotu odporu. Reostaty jsou k dispozici s plynulou i stupňovitou regulací odporu.

Podle materiálu, ze kterého je odpor vyroben, se reostaty dělí na kovové, kapalné (voda je odpor) a uhlíkové (odpor je uhlí nebo grafit).

V závislosti na prostředí a způsobu chlazení odporových prvků mohou být reostaty chlazené vzduchem, olejem nebo vodou. Vzduchové chlazení se používá u všech typů reostatů, olejových i vodních – pouze u kovových.

Podle jejich účelu se rozlišují následující typy reostatů:

spouštění – pro spouštění elektromotorů stejnosměrného a střídavého proudu;

řízení rozběhu – pro spouštění a regulaci rychlosti otáčení stejnosměrných motorů;

regulační – k regulaci proudu a napětí;

buzení – pro regulaci napětí DC a AC generátorů a regulaci rychlosti otáčení DC motorů;

zátěž – pro zatížení generátorů nebo jejich hnacích strojů.

Startovací reostaty a startovací část startovacích reostatů musí mít velkou tepelnou časovou konstantu, aby se zmenšila jejich velikost. Jelikož tyto reostaty pracují v krátkodobém režimu, nejsou kladeny vysoké nároky na stabilitu jejich odporu. U ostatních reostatů musí být odpor stabilní a jsou určeny pro dlouhodobý provoz.

Vzduchem chlazené kovové reostaty určené k ovládání stejnosměrných elektrických strojů jsou široce používány na lodích. Dělí se na spouštění, spouštění a buzení.

Námořní reostaty řady RP, RV, R3P, R3R jsou k dispozici v chráněné, voděodolné a stříkající vodě. Reostaty lze používat pouze u strojů, pro které jsou určeny, a to v závislosti na výkonu stroje, napětí, jakož i spouštěcích a regulačních podmínkách.

Námořní spouštěcí reostaty řady RP a R3P jsou určeny pro spouštění a vypínání bočníkových a složených stejnosměrných motorů a jsou kombinací spouštěcích a ochranných prvků v jednom zařízení. Mají minimální ochranu zajišťovanou stykačem KPM a maximální ochranu zajišťovanou mžikovým relé typu ERE-71A nebo RE-72.

Rýže. 6.1.2. Celkový pohled (a) a schéma zapojení (b) startovacího reostatu

Na kontaktním panelu 1 jsou namontovány: stykač 6, maximální relé 3, ekonomický rezistor 4, pevné kontakty 7, páka 2 se samonastavitelným kontaktním kartáčkem a svorky 5 pro připojení vnějších obvodů.

Na zadní straně kontaktního panelu je namontován spouštěcí odpor, který se skládá z prvků, kterými jsou porcelánové válečky s navinutým konstantanovým nebo nichromovým drátem, nebo ocelové desky vybavené porcelánovými jezdci s navinutým drátem nebo páskou. Spojení mezi odporovými stupni a pevnými kontakty je provedeno měděnými dráty izolovanými porcelánovými korálky. Spouštění a zastavování motoru se provádí sekvenčním vstupem a výstupem odporových stupňů.

READ
Co znamenají čísla na plynové láhvi?

Kontaktní panel má zarážky, které omezují zdvih kontaktního kartáče v krajních polohách. Všechny kovové části reostatů mají antikorozní nátěr.

Zařízení různých velikostí mají v zásadě stejné obvody a liší se pouze počtem stupňů a rozměry. Schéma zapojení spouštěcího reostatu řady RP je na Obr. 6.1.2,б. Kontaktní kartáč je před spuštěním v krajní levé poloze. Při startování se pohybuje ručním kolem doprava ve směru hodinových ručiček z polohy „stop“ do polohy „run“. V první startovací poloze je na cívku stykače CL přivedeno plné síťové napětí (obcházení ekonomického odporu solárního článku), stykač sepne a sepne svůj hlavní kontakt. Proud protéká startovacím rezistorem, PM cívkou a kotvou motoru. Současně je napájeno bočníkové vinutí motoru (svorka Ш). Kotva motoru se začne otáčet. Dalším pohybem kontaktního kartáče jsou z obvodu kotvy odstraněny spouštěcí odporové stupně. Po spuštění stykače je jeho cívka napájena prostřednictvím hlavního kontaktu a ekonomického odporu. V krajně pravé poloze kontaktního kartáče jsou všechny stupně reostatu přemostěny a kartáč zůstává v této poloze po celou dobu chodu motoru. Odporové prvky spouštěcího reostatu nejsou navrženy tak, aby zůstaly pod proudem po dlouhou dobu. Proto je nepřijatelné, aby byl kontaktní kartáč v mezipolohách reostatu. Vždy by měl být v krajní levé nebo krajní pravé poloze.

Rýže. 6.1.3. Schéma zapojení předřadného reostatu

Minimální ochrana poskytovaná lineárním stykačem CL neumožňuje motoru pracovat při nízkém síťovém napětí a neumožňuje jeho zapnutí při plném síťovém napětí, když je startovací rezistor odstraněn z obvodu kotvy, to znamená, že chrání el. obvody před poškozením vysokým rozběhovým proudem.

Maximální ochranu zajišťuje PM relé, jehož rozpínací kontakty jsou připojeny k obvodu cívky lineárního stykače a vtahovací cívka je připojena k hlavnímu obvodu motoru. Když je relé aktivováno, jeho kontakty otevřou obvod cívky stykače, který po vypnutí otevře obvod kotvy motoru. Maximální proud nastavení relé je roven dvojnásobku jmenovitého proudu motoru. U rázuvzdorných reostatů je proud nastavení relé roven trojnásobku jmenovitého proudu motoru.

Motor se zastaví posunutím kontaktního kartáče do krajní levé polohy. Současně obchází cívku síťového stykače přes první pevný kontakt. Motor lze také vypnout pomocí dálkového vypínacího zařízení – automatické nebo s ovládáním tlačítkem.

READ
Jak správně držet stroj při leštění?

U reostatů odolných proti nárazům je pro připojení vzdálených odpojovacích zařízení k dispozici další svorka Ш1, připojená ke svorce Ш propojkou. Rozpojovací kontakty odpojovacího zařízení se připojí na svorky Ш a Ш1 po odstranění propojky z těchto svorek. Když je spuštěno dálkové vybavovací zařízení, jeho kontakty otevřou obvod cívky lineárního stykače.

Síťový stykač používaný v reostatech odolných proti otřesům se automaticky znovu aktivuje v případech, kdy je vypnut v důsledku silných vibrací nebo otřesů při nárazu. Toho je dosaženo použitím přídavného vypínacího pomocného kontaktu a bezpečnostního odporu SP. Jsou zapojeny paralelně s ekonomickým rezistorem a zajišťují vybuzení vtahovací cívky síťového stykače ze zadního EMF motoru v okamžiku, kdy se rázem nebo silnými vibracemi rozepne hlavní kontakt stykače. U reostatů odolných proti otřesům se minimální ochrana spouští při poklesu síťového napětí v rozsahu od 25 do 40 % a u reostatů jiných konstrukcí od 25 do 65 % jmenovité hodnoty.

Startovací reostaty nejsou určeny pro časté starty. Stykač může vypnout svůj trojnásobek jmenovitého proudu maximálně třikrát za sebou při síťovém napětí převyšujícím jmenovitou hodnotu maximálně o 10 %.

Pro výběr startovacího reostatu potřebujete znát následující údaje: výkon motoru, startovací podmínky a typ zátěže, napájecí napětí motoru. Pomocí těchto parametrů vybereme z katalogu hodnotu reostatu a čísla odporových prvků.

Startovací reostaty. Obdobnou konstrukci mají startovací regulační reostaty řady RZR. Schéma zapojení startovacího regulačního reostatu je na Obr. 6.1.3.

Spouštění a regulace otáček se provádí pohybem kontaktního kartáče, který odstraní spouštěcí odporový stupeň z obvodu kotvy a poté zavede stupeň řídicího odporu do obvodu bočníkového vinutí motoru. Proces spouštění motoru je podobný startování pomocí startovacího reostatu.

Rýže. 6.1.4. Schéma zapojení regulátoru buzení

Regulátory buzení Řada PB je určena k regulaci proudu v budicích vinutích stejnosměrných elektrických strojů. Regulátory buzení pro regulaci napětí generátorů a regulátory buzení pro regulaci otáček motoru se konstrukčně neliší, ale mají odlišná schémata zapojení pro stupně regulačních odporů (obr. 6.1.4).

V regulátorech určených k regulaci napětí generátorů se kroky odporu zavádějí otáčením ručního kola proti směru hodinových ručiček. Počítání kroků 1, 2, 3 začíná zprava doleva (obr. 6.1.4,а). U regulátorů používaných k regulaci otáček motorů se kroky odporu zadávají otáčením ručního kola ve směru hodinových ručiček a počítají se zleva doprava (obr. 6.1.4, Obr.б). Reostaty se ovládají ručně pomocí ručních koleček. Regulátory buzení jsou určeny pro napětí do 500V DC a jsou určeny pro dlouhodobý provoz. Mohou být také navrženy pro dálkové ovládání. V tomto případě je regulátor místo ručního kola vybaven převodem s řetězovým pohonem pro přímé spojení s pohonem namontovaným na štítu. Všechny regulátory jsou dodávány se schématem zapojení, podle kterého se připojují k obvodu budícího vinutí elektrického stroje.

READ
Jak odstranit rez pomocí zubní pasty?

Regulátory buzení stejné řady mají různé zapojení odporových prvků v závislosti na budicím napětí stroje a podmínkách regulace. Regulátory typu RV mají maximální proud 20A, objemový výkon reostatu od 150 do 2250 W a počet stupňů od 10 do 70. U některých regulátorů buzení typu RZV dosahuje počet stupňů reostatu 140.

Rezistor je nezávislý prvek nebo jednotka elektrického zařízení navržená tak, aby absorbovala elektrickou energii její přeměnou na teplo a také omezovala proud v obvodu. Vyrobeno z materiálu s vysokou odolností.

Ve formě nezávislých prvků mohou být rezistory vyrobeny bezrámově, na tepelně náročném rámu, rámu, litině a lisované oceli (nebo z jiného materiálu).

Několik rezistorů elektricky spojených podle daného obvodu a vybavených kontaktními svorkami pro připojení k elektrickému obvodu se nazývá odporový blok.

Rezistorové bloky jsou určeny pro práci jako předřadné, topné, přídavné spouštěcí a regulační, brzdné, vybíjecí a podobné odpory a jsou určeny pro provoz v obvodech střídavého proudu s frekvencí 50 a 60 Hz pro napětí do 660 V a v stejnosměrné obvody pro napětí do 440 V. Jako odpor pro uzemnění neutrálu synchronních generátorů a transformátorů a také brzdný odpor pro synchronní motory se vyrábějí pro napětí do 11 kV vůči zemi.

Rezistor na tepelném rámuve formě válce nebo trubky z tepelně odolného materiálu s dostatečnou dielektrickou pevností (porcelán, steatit, šamot atd.), a. Vinutí na válci zajišťuje tuhost konstrukce a zvyšuje celkovou tepelnou kapacitu prvku díky tepelné kapacitě válce.

Válec má spirálovou drážku, její hloubka a stoupání závisí na průměru kladeného drátu. Používá se drát o průměru 0,3-2 mm. Závěry z odporových stupňů se dělají pomocí svorek. Axiální otvor slouží k upevnění v krabicích – válec se nasadí na tyč. Podle technologie jsou válce vyráběny v malých velikostech a při nízkém výkonu.

Pro dráty malého průměru se používají válce bez drážek. Pro zlepšení přenosu tepla a ochranu drátu před sklouznutím jsou odpory potaženy vrstvou smaltu nebo skla. Vyrábějí se s výkonem 5-150 W a odporem 1 Ohm – 50 kOhm, s pružnými a tuhými přívody, neregulované a nastavitelné.

Smyčkové odporyznázorněno na Obr. 7-1. Skládají se z ocelového plechu1(rám, rám), na jejichž bočních hranách jsou vyztuženy porcelánové nebo steatitové izolátory 2 (jezdce). Izolátory mají vybrání, do kterých se umístí drát nebo odporová páska 4.Páska se pokládá buď naplocho (constantan) nebo na okraj (fechral). Vývody odporových stupňů jsou provedeny ve formě svorek 3nebo pájené měděné hroty 5. Destička má výřezy pro upevnění. Montáž do krabic se provádí na izolovaných tyčích. Požadované charakteristiky (odpor, proud) se získávají vhodným spojením jednotlivých prvků do paralelně sériových skupin. Konstantanové rezistory jsou vyráběny pro proudy do 35A (350W) a rezistory z fechralu jsou vyráběny pro vysoké proudy. Krabice fechralových rezistorů jsou vyráběny pro vysoký výkon (pro motory – od tří do několika tisíc kilowattů).

READ
Jak rozlišit kovoplastové trubky od polypropylenových trubek?

Litinové a lisované ocelové odporyjsou vyrobeny ve tvaru cik-cak (obr. 7-3) s ušima na zapínání. Tenké desky jsou vyztuženy použitím izolovaných žeber nebo ohnutím okrajů desky. Rezistory jsou sestaveny do bloků (obr. 7-3,e)ve formě obalů na izolovaných tyčích. Požadované schéma zapojení se získá vhodným uspořádáním izolačních a kovových distančních podložek. Jednotlivé rezistory se vyrábí pro proudy do 250-300A a krabice pro proudy do 1000A a více.

Materiály používané k výrobě rezistorů musí mít vysoký elektrický odpor, vysokou teplotu tání, mechanickou pevnost a odolnost proti korozi, dobrou obrobitelnost a nízkou cenu. V mnoha případech je požadováno, aby materiál měl co nejnižší teplotní koeficient.

Čisté kovy mají zpravidla nízký měrný odpor a zřídka se používají k výrobě rezistorů. Obvykle se používají slitiny měď-nikl, mangan-měď, chrom-nikl, železo-chrom, stejně jako litina a ocel. K výrobě speciálních odporů se používá grafit, ropný koks, karborundum a další podobné materiály.

Rezistory mohou být navrženy pro dlouhodobý (regulační, zátěžový), přerušovaný (rozběh, brzdění atd.) a krátkodobý (vybíjení, spouštění, brzdění atd.) provozní režimy. Zatížitelnost rezistorů se určuje v souladu s provozním režimem na základě tepelných výpočtů.