Reostatos de partida e regulagem: circuitos de comutação

Um reostato é chamado de aparelho que consiste em um conjunto de resistores e um dispositivo com o qual você pode ajustar a resistência dos resistores incluídos e, assim, regular a corrente e a tensão alternada e contínua.

Diferenciar entre reostatos refrigerados a ar e refrigerados a líquido (óleo ou água)… O resfriamento a ar pode ser usado para todos os projetos de reostatos. O resfriamento a óleo e água é usado para reostatos de metal, os resistores podem ser imersos no líquido ou fluir em torno dele. Deve-se ter em mente que o refrigerante deve e pode ser resfriado com ar e líquido.

Reostatos de metal refrigerados a ar ganharam a maior distribuição. Eles são os mais fáceis de se adaptar a diferentes condições de operação, tanto em termos de características elétricas e térmicas quanto em termos de diferentes parâmetros de projeto. Os reostatos podem ser feitos com mudança contínua ou gradual de resistência.

fio reostato

O interruptor de passo nos reostatos é plano.Em uma chave plana, o contato móvel desliza sobre os contatos fixos enquanto se move no mesmo plano. Os contatos fixos são feitos na forma de parafusos com cabeças planas cilíndricas ou hemisféricas, placas ou pneus dispostos ao longo do arco de um círculo em uma ou duas fileiras. Um contato deslizante móvel, comumente chamado de escova, pode ser do tipo ponte ou alavanca, auto-alinhante ou não-alinhante.

O contato móvel sem alinhamento é mais simples no projeto, mas não confiável na operação devido à falha frequente do contato. Com um contato móvel auto-regulável, a pressão de contato necessária e a alta confiabilidade operacional são sempre garantidas. Esses contatos se generalizaram.

As vantagens do reostato de passo plano são a relativa simplicidade de construção, dimensões relativamente pequenas com um grande número de passos, baixo custo, capacidade de montar contatores e relés no quadro de distribuição para desligar e proteger os circuitos controlados. Desvantagens - poder de comutação relativamente baixo e baixo poder de ruptura, alto desgaste da escova devido ao atrito de deslizamento e fusão, dificuldade de uso em esquemas de conexão complexos.

Os reostatos de metal refrigerados a óleo fornecem maior capacidade de calor e tempo de aquecimento constante devido à alta capacidade de calor e boa condutividade térmica do óleo. Isso permite, em modos de curto prazo, aumentar drasticamente a carga nos resistores e, portanto, reduzir o consumo de material resistivo e as dimensões do reostato. Os elementos imersos em óleo devem ter a maior área de superfície possível para garantir uma boa dissipação de calor.Não é recomendado mergulhar resistores fechados em óleo. A imersão em óleo protege os resistores e contatos de influências ambientais prejudiciais nas indústrias químicas e outras. Somente resistores ou resistores e contatos podem ser imersos em óleo.

A capacidade de interrupção dos contatos em óleo é aumentada, o que é uma vantagem desses reostatos. A resistência transitória dos contatos no óleo aumenta, mas ao mesmo tempo as condições de resfriamento são melhoradas. Além disso, grandes prensas de contato podem ser toleradas devido à lubrificação.A presença de lubrificante garante baixo desgaste mecânico.

Para modos de operação intermitentes e de longo prazo, os reostatos resfriados a óleo são inadequados devido à baixa transferência de calor da superfície do tanque e ao longo tempo de resfriamento. Eles são usados ​​como reostatos de partida para motores elétricos assíncronos de rotor bobinado de até 1000 kW com partidas infrequentes.

A presença de óleo também cria uma série de desvantagens: contaminação das instalações, aumento do risco de incêndio.

Arroz. 1. Reostato com resistência em constante mudança

Um exemplo de um reostato com uma mudança quase contínua na resistência é mostrado na fig. 1. Na estrutura 3 de material isolante resistente ao calor (esteatito, porcelana), um fio de resistor é enrolado. Para isolar as voltas umas das outras, o fio é oxidado. Um contato de mola 5 desliza sobre um resistor e uma haste condutora de corrente ou anel 6, conectado ao contato móvel 4 e movido por meio de uma haste isolada 8, na extremidade da qual é colocada uma alça isolada (a alça é removida na figura). A carcaça 1 é utilizada para montar todas as peças e fixar o reostato, e as placas 7 para conexão externa.

Os reostatos podem ser incluídos no circuito como resistor variável (Fig. 1, a) ou como potenciômetro(Fig. 1.6). Os reostatos fornecem controle suave de resistência e, portanto, corrente ou tensão em um circuito e são amplamente utilizados em configurações de laboratório em circuitos de controle automático.

Esquemas para inclusão de partida e regulagem de reostatos

A Figura 2 mostra um circuito de comutação usando um reostato para um motor DC de baixa potência.

Arroz. 2… Circuito de comutação do reostato: L — grampo conectado à rede, I — grampo conectado à armadura; M — braçadeira conectada ao circuito de excitação, O — contato vazio, 1 — arco, 2 — alavanca, 3 — contato de trabalho.

Antes de ligar o motor, certifique-se de que a alavanca 2 do reostato esteja no contato vazio 0. Em seguida, a chave liga e a alavanca do reostato é transferida para o primeiro contato intermediário. Nesse caso, o motor é excitado e uma corrente de partida aparece no circuito da armadura, cujo valor é limitado pelas quatro seções da resistência Rp. À medida que a frequência de rotação da armadura aumenta, a corrente de partida diminui e a alavanca do reostato é transferida para o segundo, terceiro contato, etc., até que não esteja no contato de trabalho.

Os reostatos de partida são projetados para operação de curto prazo e, portanto, a alavanca do reostato não pode ser atrasada por muito tempo nos contatos intermediários: nesse caso, as resistências do reostato superaquecem e podem queimar.

Antes de desligar o motor da rede elétrica, é necessário mover a alavanca do reostato para a posição extrema esquerda. Nesse caso, o motor é desconectado da rede elétrica, mas o circuito do enrolamento de campo permanece fechado à resistência do reostato.Caso contrário, podem ocorrer grandes sobretensões na bobina de excitação no momento da abertura do circuito.

Ao dar partida em motores CC, o reostato de controle no circuito do enrolamento de campo deve ser totalmente puxado para fora para aumentar o fluxo de campo.

Para dar partida em motores com excitação em série, use reostatos de partida de pinça dupla, diferindo de três pinças na ausência de arco de cobre e na presença de apenas duas pinças - L e Ya.

Os reostatos com mudança de passo de resistência (oriz. 3 e 4) consistem em um conjunto de resistores 1 e um dispositivo para comutação de passo.

O dispositivo de comutação consiste em contatos fixos e um contato deslizante móvel e acionamento. No reostato de lastro (Fig. 3), o polo L1 e o polo da armadura I são conectados aos contatos fixos, às derivações dos elementos de resistência, acionando e regulando, conforme a quebra de estágio, e demais circuitos controlados pelo reostato. O contato deslizante móvel fecha e abre os estágios de resistência, bem como todos os outros circuitos controlados pelo reostato. O acionamento do reostato pode ser manual (através da manopla) e motorizado.

Arroz. 3... Diagrama de conexão do reostato na partida: Rpc - resistor desviando a bobina do contator na posição desligada do reostato, Rogr - resistor limitando a corrente na bobina, Ш1, Ш2 - enrolamento paralelo de excitação do motor DC, C1, C2 - enrolamento de excitação em série de um motor DC.

Arroz. 4… Diagrama de conexão do reostato de controle de excitação: Rpr — Resistência a montante, OB — Bobina de excitação do motor CC.

Reostatos do tipo mostrado na fig. 2 e 3 são comuns.No entanto, seus projetos apresentam algumas desvantagens, em especial um grande número de fixadores e fiação, principalmente em reostatos de excitação que possuem um grande número de estágios.

Um diagrama de circuito de um reostato cheio de óleo da série RM, projetado para iniciar motores de indução de rotor bobinado, é mostrado na Fig. 5. Tensão no circuito do rotor até 1200 V, corrente 750 A. Durabilidade da comutação 10.000 operações, mecânica — 45.000. O reostato permite 2 — 3 partidas em uma linha.

Arroz. 5 Esquema do circuito de um reostato regulador cheio de óleo

O reostato consiste em pacotes de resistores e um dispositivo de comutação embutido no tanque e imerso em óleo. Os pacotes de resistores são montados a partir de elementos estampados em aço elétrico e fixados na tampa do tanque. O dispositivo de comutação é do tipo tambor, é um eixo com segmentos de uma superfície cilíndrica fixados nele, conectados de acordo com um determinado circuito elétrico. Os contatos fixos conectados aos elementos do resistor são fixados em um barramento fixo. Quando o eixo do tambor é girado (por volante ou acionamento do motor), os segmentos como contatos deslizantes móveis superam certos contatos fixos e, assim, alteram o valor da resistência no circuito do rotor.