用於啟動和控制變阻器的電阻器

根據用途,電阻器分為以下幾組:

  • 啟動電阻器在將靜止電機連接到網絡時限制電流,並在加速期間將電流維持在一定水平;
  • 制動電阻限制電機制動時的電流;
  • 調節電路中電流或電壓的調節電阻器;
  • 附加電阻串聯在電路中 電器 為了減輕它的壓力;
  • 與電磁鐵或其他電感的繞組並聯以限制跳閘浪湧或延遲繼電器和接觸器的釋放的放電電阻器,此類電阻器也用於電容性存儲設備的放電;
  • 與電路串聯以吸收部分能量或與電源並聯以在負載關閉時保護其免受過電壓影響的鎮流電阻器;
  • 負載電阻器,用於從發電機和其他來源產生人工負載;它們用於測試電氣設備;
  • 用於在低溫下加熱環境或設備的加熱電阻器;
  • 連接在接地和發電機或變壓器的中性點之間的接地電阻器,以限制對地短路電流和接地期間可能出現的浪湧;
  • 設置電阻器以在能量接收器中設置特定的電流或電壓值。

啟動、停止、放電和接地電阻主要是為短期操作而設計的,應該有盡可能長的預熱時間。

這些電阻器的穩定性沒有特殊要求。所有其他電阻器主要以連續運行方式運行,需要必要的冷卻表面。這些電阻器的阻值必須穩定在規定範圍內。

用於啟動和控制變阻器的電阻器根據導線的材質,電阻器分為金屬、液體、碳和陶瓷電阻器。 V 工業電驅動最常見的金屬電阻器。陶瓷電阻器(具有非線性電阻)廣泛用於高壓避雷器。

電阻源材料

為了減小啟動電阻器的整體尺寸,其製造所用材料的電阻率應盡可能高。材料的允許工作溫度,也應盡可能大,以減輕材料的重量和所需的冷卻表面。

為了使電阻器的阻值盡​​可能少地取決於溫度, 電阻溫度係數 (TCS)電阻應盡可能小。用於在空氣中工作的電阻器材料不得腐蝕或必須形成相反的保護膜。

鋼材很少 電阻…在空氣中,鋼材會強烈氧化,因此僅用於充滿變壓器油的變阻器。在這種情況下,鋼材的工作溫度由變壓器油的加熱決定,不會超過 115 °C。

由於TCR值高,鋼不適用於阻值穩定的電阻器。鋼的唯一優點是便宜。

與鋼相比,電工鑄鐵具有明顯更高的電阻率和顯著的 TCR。鑄鐵的工作溫度達到400℃…… 鑄鐵電阻器通常呈鋸齒形。由於鑄鐵的脆性,啟動電阻元件所需的機械強度是通過增加它們的橫截面來實現的。因此,鑄鐵電阻適合在大電流和大功率下運行。

由於對機械影響(振動、衝擊)的抵抗力不足,鑄鐵電阻器僅用於固定安裝。

電工鋼由於加入了矽,電阻率幾乎是普通鋼的三倍。鋼製電阻器呈鋸齒形,通過沖壓從金屬板上獲得。由於TCR大,鋼板僅用於啟動電阻,通常安裝在 變壓器油.

對於阻值增大的電阻器,可以使用康銅,它在空氣中不腐蝕,最高工作溫度為500℃。高阻值使得製造康銅基小電阻成為可能。康銅以線材和帶材形式廣泛使用。

發熱電阻器的生產主要使用鎳鉻合金,它具有較高的電阻和工作溫度。

對於阻值高的電阻器,工作溫度不超過60克的錳銅。 S.

啟動電阻

啟動電阻的工作原理

線材或帶狀螺旋電阻器通過纏繞在圓柱形心軸上“一圈一圈”製成。所需的匝間間隙是通過拉伸螺旋並將其連接到瓷輥形式的支撐絕緣體來建立的。

這種設計的缺點是剛度低,因此相鄰匝的接觸是可能的,這需要降低材料的工作溫度(康銅線圈為 100°C)。由於這種電阻器的熱容量僅由電阻材料的質量決定,因此這種電阻器的加熱時間很短。

線材或帶材螺旋電阻器建議長期使用螺旋形式的電阻器,因為熱量會從導線或帶材的整個表面散發。

為了增加螺旋線的剛度,可以將導線纏繞在表面有螺旋槽的陶瓷管狀框架上,以防止線匝自行閉合。此設計允許您將電阻器的工作溫度從康銅提高到 500°C。即使在短期運行中,由於質量大,框架的加熱常數也會增加一倍以上。

d < 0.3 mm 時,框架表面未形成凹槽,並且由於導線加熱時形成的氧化皮(氧化膜)而在匝間形成絕緣。為防止機械損壞,電線上覆蓋有耐熱玻璃搪瓷。此類管電阻廣泛用於控制小功率電機,如放電、自動化電路中的附加電阻等。其溫度不超過最大允許值的最大功率為 150 W,加熱常數為 200 — 300 p。由於大框架生產的技術複雜性,這些電阻器不用於高功率。

用於啟動高達 10 kW 的電機的所謂線狀或帶狀磁場,有時稱為環路電阻器。瓷器或皂石絕緣子安裝在鋼板上。康銅線纏繞在絕緣體表面的凹槽中。對於大電流電阻器,使用膠帶。

與導體表面相關的傳熱係數僅為 10-14 W/(m2-°C)。因此,這種電阻器的冷卻條件比自由螺旋的差。由於絕緣體質量小,導體與金屬板的熱接觸較弱,所以有框電阻器的加熱常數與沒有框體時大致相同。最高允許溫度為 300 °C。

功耗達到 350 瓦。通常將幾個這種類型的電阻器組裝在一個塊中。

對於功率為三至數千千瓦的發動機,使用基於耐熱合金0X23Yu5的高溫電阻器。為了減小整體尺寸並獲得必要的剛度,耐熱膠帶纏繞在肋條上並放置在固定各個彎曲位置的凹槽中。五個450W的電阻安裝在一塊,大電流時可以並聯。

啟動電阻熱敏電阻具有低 TCR 和高機械剛度,這就是它們廣泛用於暴露於高機械應力的設備中的原因。這些電阻器具有高熱穩定性。允許短期加熱至 850 °C,長期允許溫度為 300 °C。

鑄鐵電阻器廣泛用於功率從三千瓦到幾千千瓦的電動機。

在鑄鐵的最高工作溫度 400°C 下,電阻器的標稱功率是基於 300°C 的溫度得出的。鑄鐵電阻器的阻值在很大程度上取決於溫度,因此它們僅用作輸出。

啟動電阻一組鑄鐵電阻器使用鋼棒組裝在標準盒中,鋼棒與鑄鐵和雲母石絕緣。如果需要為電阻器製作抽頭,則使用安裝在串聯的相鄰電阻器之間的特殊夾具製作它們。

一個箱內安裝的電阻總功率不應超過4.5kW。在安裝過程中,電阻箱被安裝在彼此的頂部。在這種情況下,下方箱體中的熱空氣會沖刷上方箱體,從而影響後者的冷卻。

電阻箱對於關鍵的電力驅動器,建議從標準盒子(盒子內沒有水龍頭)組裝變阻器。如果盒內的電阻器損壞,通過用新盒更換有缺陷的盒,電路很快恢復。

由於電阻器附近的空氣溫度很高,因此電線和母線必須具有足夠的耐熱性或根本不絕緣。

電阻器的選擇

選擇啟動電阻器的電阻,以便啟動電流受到限制並且不會對電機(變壓器)和電網造成危險。另一方面,該電阻值應保證電機啟動所需的時間。

計算完電阻後,進行加熱電阻的計算和選擇。在任何模式下,電阻器的溫度都不應超過該設計的允許值。

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