Reostaty rozruchowe
Zgodnie z przypisanie rezystora reostaty dzielą się na rozruchowe, rozruchowe, regulacyjne, regulacyjne, ładujące i wzbudzające.
Początkowe reostaty i początkowa część początkowego reostatu, aby zmniejszyć rozmiar, muszą mieć dużą stałą czasową. Te reostaty są zaprojektowane do krótkotrwałej eksploatacji, a wymagania dotyczące zwiększonej stabilności wytrzymałościowej nie są na nich nałożone. Zgodnie z obowiązującymi normami reostat rozruchowy nagrzewa się do maksymalnej temperatury po trzech uruchomieniach z przerwami między rozruchami równymi dwukrotności czasu rozruchu.
Wszystkie inne reostaty podlegają wymaganiom dotyczącym rezystancji i są przeznaczone do pracy w trybie długotrwałym. W napędzie elektrycznym najczęstsze reostaty z przełączalnymi rezystorami metalowymi. Służą do przełączania kontrolery płaskie, bębnowe i krzywkowe (przy dużych mocach).
W zależności od rodzaju grzejnika reostaty mogą być chłodzone naturalnym powietrzem lub olejem, wymuszonym obiegiem powietrza, olejem lub wodą.
Naturalny design z reostatem chłodzonym powietrzem
W reostatach chłodzonych powietrzem naturalnym urządzenie przełączające i rezystory są rozmieszczone w taki sposób, że konwekcyjne prądy powietrza poruszające się od dołu do góry chłodzą rezystory. Osłony zakrywające reostat nie mogą utrudniać cyrkulacji powietrza chłodzącego. Maksymalna temperatura obudowy nie może przekraczać 160 °C. Temperatura styków urządzenia przełączającego nie może przekraczać 110 ° C.
W takich reostatach stosowane są wszystkie typy rezystorów. Przy małej mocy rezystory i kontroler są montowane w jednym urządzeniu. Przy dużej wydajności kontroler jest niezależnym urządzeniem.
Reostaty serii RP i RZP służą do rozruchu silników prądu stałego ze wzbudzeniem bocznikowym i kombinowanym o mocy do 42 kW. Reostaty te, oprócz rezystorów i sterownika, zawierają dodatkowy stycznik służący do zabezpieczenia podnapięciowego oraz przekaźnik maksymalny do zabezpieczenia nadprądowego.
Rezystory wykonywane są na ramkach porcelanowych lub jako elementy ramek. Urządzenie przełączające wykonane jest w postaci płaskiego sterownika z samonastawnym stykiem mostkowym. Sterownik, mały stycznik KM i przekaźnik maksymalnej bezzwłoczności KA są zainstalowane na wspólnym panelu. Bloki reostatu są zamontowane na stalowej podstawie. Obudowa chroni reostat przed kroplami wody, ale nie utrudnia swobodnego przepływu powietrza.
Obwód elektryczny do włączania jednego z tych typów reostatów pokazano na rysunku. Podczas uruchamiania silnika bocznikowa cewka wzbudzenia Ш1, Ш2 jest podłączona do sieci, a do twornika wprowadzany jest rezystor rozruchowy, którego rezystancja zmniejsza się za pomocą sterownika wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika.Ruchomy styk mostkowy 16 zamyka styki nieruchome 0 — 13 z szynami odbiorczymi 14, 15 podłączonymi do obwodów uzwojenia silnika.
Obwód przełączający reostatu rozruchowego
W pozycji 0 styku 16 następuje zwarcie cewki stycznika KM, stycznik zostaje wyłączony, a silnik wyłączony. W pozycji 3 do cewki KM podawane jest napięcie zasilające, stycznik pracuje i zamyka styki. W takim przypadku do cewki wzbudzenia przykładane jest pełne napięcie, a wszystkie rezystory rozruchowe reostatu są zawarte w obwodzie twornika.
W pozycji 13 opór rozruchowy jest całkowicie cofnięty. W pozycji 5 styku ruchomego 16 cewka stycznika KM jest zasilana przez rezystor Radd i zwarty styk KM. W tym samym czasie moc pobierana przez CM maleje, a napięcie wyzwalania wzrasta. W przypadku spadku napięcia o 20 — 25% poniżej wartości nominalnej stycznik KM opada i odłącza silnik od sieci, zabezpieczając przed niedopuszczalnym spadkiem napięcia silnika.
W przypadku przeciążenia silnika prądem przetężeniowym (1,5 — 3) Aznom, załączany jest przekaźnik maksymalny KA, który przerywa obwód cewki KM. W takim przypadku stycznik KM wyłącza się i wyłącza silnik. Po wyłączeniu silnika styki KA ponownie się zamkną, ale stycznik KM nie załączy się, ponieważ po wyłączeniu KM obwód jego cewki pozostaje otwarty. W celu ponownego uruchomienia należy przestawić styk 16 sterownika w pozycję 0 lub co najmniej w drugą pozycję.
Aby wyłączyć silnik, styk 16 ustawia się na 0. Gdy napięcie sieciowe spadnie do napięcia wyzwalającego stycznika, jego zwora znika, a silnik zostaje odłączony od sieci.W ten sposób uzyskuje się minimalną ochronę silnika. Piny 1, 2, 4, 5 nie są używane, co zapobiega wyładowaniu łukowemu kontrolera między pinami wysokoprądowymi. Opisany schemat przewiduje zdalne wyłączenie silnika za pomocą przycisku Stop ze stykiem NC.
O wyborze początkowego reostatu, muszę wiedzieć moc silnika elektrycznego, warunki rozruchu i charakter obciążenia zmieniają się podczas rozruchu, podobnie jak napięcie zasilania silnika.
Reostaty olejowe
W reostatach olejowych metalowe elementy rezystorów i regulatora znajdują się w olej transformatorowy, który ma znacznie wyższą przewodność cieplną i pojemność cieplną niż powietrze. Dzięki temu olej skuteczniej przenosi ciepło z nagrzanych części metalowych. Ze względu na dużą ilość oleju zaangażowanego w ogrzewanie, czas nagrzewania reostatu gwałtownie wzrasta, co umożliwia tworzenie początkowych reostatów o małych wymiarach dla dużej mocy obciążenia.
Aby zapobiec miejscowemu przegrzaniu rezystorów i poprawić ich kontakt termiczny z olejem, w reostatach stosuje się rezystory w postaci swobodnej spirali, drutów i pasków zygzakowatych ze stali elektrotechnicznej i żeliwa.
W temperaturach poniżej 0 ° C zdolność chłodzenia oleju gwałtownie się pogarsza z powodu wzrostu jego lepkości. Dlatego reostaty olejowe nie są używane w ujemnych temperaturach otoczenia. Powierzchnia chłodzenia reostatu olejowego jest określona przez ogólnie cylindryczną powierzchnię obudowy.Ta powierzchnia jest mniejsza niż powierzchnia chłodząca drutu rezystora; dlatego stosowanie reostatów olejowych w trybie długotrwałym jest niepraktyczne. Niska dopuszczalna temperatura ogrzewania oleju również ogranicza moc, jaką może rozproszyć reostat.
Po trzykrotnym uruchomieniu silnika opornik rozruchowy musi ostygnąć do temperatury otoczenia. Ponieważ proces ten trwa około 1 godziny, do rzadkich rozruchów stosuje się olejowe reostaty rozruchowe.
Obecność oleju radykalnie zmniejsza współczynnik tarcia między stykami sterownika przełączającego. Zmniejsza to zużycie styków i wymagany moment obrotowy na dźwigni sterującej.
Niskie siły tarcia pozwalają na 3-4-krotne zwiększenie docisku styków, zwiększając obciążenie prądowe styków. Umożliwia to drastyczne zmniejszenie rozmiaru urządzenia przełączającego i całego reostatu jako całości. Ponadto obecność oleju poprawia warunki gaszenia łuku między stykami urządzenia przełączającego. Jednak olej odgrywa również negatywną rolę w działaniu styków. Produkty rozkładu oleju, osadzające się na powierzchni styku, zwiększają się rezystancja przejścia a co za tym idzie temperatura samych styków, w efekcie proces rozkładu oleju będzie intensywniejszy.
Styki są tak zaprojektowane, aby ich temperatura nie przekraczała 125°C. Produkty rozkładu oleju osadzają się na powierzchni rezystorów, pogarszając kontakt termiczny przewodów z olejem. Dlatego maksymalna dopuszczalna temperatura oleju transformatorowego nie przekracza 115°C.
Reostaty olejowe są szeroko stosowane do rozruchu trójfazowego asynchroniczne silniki wirnikowe… Dla mocy silnika do 50 kW stosuje się regulatory płaskie z kołowym ruchem styku ruchomego. Przy dużych mocach używany jest kontroler bębna.
Reostaty mogą mieć styki blokujące do sygnalizacji stanu urządzenia i blokowania stycznik w obwodzie uzwojenia stojana silnika. Jeśli maksymalna rezystancja reostatu nie jest jeszcze zajęta, uzwojenie stycznika zamykającego jest otwarte, a do uzwojenia stojana nie jest doprowadzane napięcie.
Pod koniec rozruchu silnika elektrycznego należy całkowicie wyciągnąć opornik, a wirnik zewrzeć, ponieważ elementy są przeznaczone do pracy krótkotrwałej. Im większa moc silnika, tym dłuższy czas przyspieszania i tym większą liczbę stopni musi mieć reostat.
Aby wybrać opornik, należy znać moc znamionową silnika, napięcie zablokowanego wirnika przy znamionowym napięciu stojana, znamionowy prąd wirnika oraz poziom obciążenia silnika przy rozruchu. Zgodnie z tymi parametrami możesz wybrać początkowy reostat, korzystając z książek referencyjnych.
Wady reostatu olejowego niska dopuszczalna częstotliwość rozruchu ze względu na powolne chłodzenie oleju, zanieczyszczenie pomieszczenia rozpryskami i oparami oleju, możliwość zapłonu oleju.