3. Резисторы и реостаты

По назначению резисторы делятся на:

а) пусковые, тормозные, разрядные, заземляющие – работающие в кратковременном режиме и должны иметь большую постоянную времени нагрева, при этом допускаются колебания величины сопротивления.

б) Добавочные, регулировочные, нагрузочные или балластные, нагревательные – работают в длительном режиме, сопротивление должно быть стабильным. Наибольшее распространение получили металлические резисторы. Для уменьшения габаритов резистора материал должен иметь высокое удельное сопротивление и высокую допустимую температуру нагрева. Применяются манганин, константан, нихром, жаростойкие сплавы, чугун и сталь.

Сопротивление стали сильно изменяется от нагрева, кроме того образуется пленка окислов от нагрева и сталь не нашла широкого применения. Чугун очень дешев, имеет высокое сопротивление, температура до 400°(нагрев). Элементы делаются путем литья. Применяется для больших мощностей. Широко применяемые константан и нихром в настоящее время заменяются жаростойкими сплавами, допускающими нагрев до 850°(0х23ю5).

При мощности до 150 Вт применяются трубчатые проволочные резисторы типа ПЭ. Постоянная время нагрева 200-300°С. Для пуска двигателей до 10 кВт применяются проволочные поля (или рамочные элементы). Один резистор рассеивает 350Вт, в ящике устанавливается по несколько элементов.

Для двигателей от 3 до несколько тысяч кВт применяются резисторы из жаростойких сплавов и чугуна. Чугунные отливаются зигзагообразной формы, устанавливаются в ящиках по 4,5 кВт. Тепловой расчёт резисторов-сложное дело, поэтому рекомендуется выбирать по специальным таблицам, где величина сопротивления и ток резистора находятся по параметрам двигателя.

Реостаты

Реостат состоит из резистора и устройства для регулирования величины сопротивления.

1. Пусковые - для пуска электродвигателей.

2. Пускорегулирующие- для пуска и регулирования скорости согласно существующим нормам предельной температурой для реостата является нагрев после трёхкратного пуска с интервалами времени между пусками равными двойной длительности пуска. В качестве переключающих устройств применяются контроллеры.

3. Нагрузочные или балластные – для поглощения энергии и регулирования нагрузки генераторов при испытаниях.

4. Возбуждения-для регулирования тока в обмотках возбуждения электрических машин.

По способу охлаждения реостаты бывают воздушные, масляные, водяные.

Реостат выбирается по таблицам в зависимости от мощности и напряжения двигателя, условия пуска и вида нагрузки.

Глава тринадцатая. Контакторы.

13.1. Контакторы

Это двухпозиционные аппараты для дистанционных частых коммутаций цепей с токами, не превышающими токов перегрузки. Включение и отключение производится приводами, которые бывают электромагнитными, двигательными, пневматическими. Контакторы постоянного тока могут иметь электромагнит, как переменного так и постоянного тока. Износостойкость- способность работать при большом числе операций ВО без повреждений. Механическая износостойкость- число ВО без тока (I=0).

Современные контакторы должны иметь (10÷20)•10⁶ ВО коммутационная (электрическая) износостойкость – число ВО с током (порядка (2÷3)•10⁶ ВО).

Основные узлы: 1. Контактная система; 2. Дугогасительная система; 3. Электромагнитный механизм; 4. Система блок-контактов. Блок контакты вспомогательные слаботочные контакты для согласования работы контактора с другими аппаратами или для включения в цепь самого контактора ( I_вкл≤20А, I_откл≤ 5А).

Категории А₂ А₃ Д₂ могут отключать двигатели при полной скорости вращения, когда I_дв=I_ном. При этом противоЭДС Е двигателя составляет 90÷95% от напряжения сети U_с. Поэтому напряжение на контактах контактора равно U_e-E т.е. составлений около 10%, а при перегрузках около 20% номинального. Даже при большой частоте отключений в час не вызывает осложнений в работе контактора.

Основные данные контакторов и пускателей

1. Номинальный ток и напряжение;

2. Механическая и электрическая износостойкость;

3. Собственное время включения и отключения;

4. Число отключений в час.

По ГОСТу имеются категории А₁;А₂;А₃;А₄ для контакторов переменного тока и Д₁;Д₂;Д₃;-постоянного. А₁ и Д₁ - для работы в малоиндуктивных цепях; А₂ и А₃ - для двигателей переменного тока при I_пуск≤ 6I, Д₂ – для двигателей постоянного тока при I_пуск до 2,5 I; А₄ и Д₃ – для тяжелых режимов вплоть до отключения заторможенного двигателя (6I, cos φ≤ 0,35; 2,5I_н, Т_в ≥ 10 сек)

Это бывает в приводах работающих «на упор» или с торможением противовключением, когда двигатель или неподвижен, или только тронулся с места и контактор отключает пусковые токи при противо-э.д.с. близкой к нулю, когда напряжение на контактах равно номинальному значению.

Рис. 50. Контактор постоянного тока КПВ-600

1. Неподвижный контакт - сухарь; 2- подвижный контакт; 3- Скоба; 4- катушка магнитного дутья; 5- камера; 6- дугогасительный рог; 7- изоляционное основание; 8- основание аппарата; 9- точка опоры контакта; 10- выводы; 11- якорь; 12- контактная пружина; 13- возвратная пружина якоря; 14- якорь; 15- катушка электромагнита; 16- поворотная призма; 17- полюсные наконечники; 18-сердечник катушки тока.

В аварийных режимах допускаются токи включения до10I_н , отключения до 8 I_н при cosφ до 0,35.

По частоте включений и механической износостойкости контакторы делятся на 4 класса:

Классы	Частота ВО в час	Мех.износостойкость	Классы	Частота циклов в час	Мех.износостойкость с числом ВО
I.	30	0,25·10^6	III.	600	5·10^6
II.	150	1,2·10^6	IV.	1200	10·10^6

Требования к контакторам:

1. Включающая и отключающая способность- не меньше 10 I_{ном .}

2. Длительная работа при большой частоте включений.

3. Высокая износоустойчивость.

4. Технологичность изготовления, малый вес и габариты.

5. Высокая надёжность в эксплуатации.

Изготавливаются в основном на токи до 600А, напряжения 220, 440 постоянного тока, 380, 500 и 660 переменного, III-го и IV классов по частоте ВО.