加減抵抗器の起動と調整: スイッチング回路

加減抵抗器は、一連の抵抗器と、付属の抵抗器の抵抗値を調整して交流および直流の電流と電圧を調整できるデバイスで構成される装置と呼ばれます。

空冷加減抵抗器と液冷（油または水）加減抵抗器の区別…空冷はすべての加減抵抗器設計に使用できます。金属加減抵抗器には油冷と水冷が使用され、抵抗器は液体に浸漬することも、液体の周囲を流れることもできます。冷却剤は空気と液体の両方で冷却する必要があり、また冷却できることに留意する必要があります。

空冷金属加減抵抗器が最も多く普及しました。これらは、電気特性と熱特性の両方の点、およびさまざまな設計パラメータの点で、さまざまな動作条件に適応するのが最も簡単です。加減抵抗器は、抵抗を連続的または段階的に変化させて作成できます。

ワイヤー加減抵抗器

加減抵抗器のステップ スイッチはフラットです。フラットスイッチでは、可動接点が固定接点上を同一平面内で移動しながらスライドします。固定接点は、平らな円筒形または半球形の頭、プレート、またはタイヤが円弧に沿って1列または2列に配置されたボルトの形で作成されます。一般にブラシと呼ばれる可動滑り接点は、ブリッジ型またはレバー型で、自動調心式または非調心式です。

非調心可動接点は設計が簡単ですが、頻繁に接触不良が発生するため動作の信頼性が低くなります。自己調整式可動接点により、常に必要な接触圧力と高い動作信頼性が確保されます。こうした接触は広く広まりました。

フラットステップレオスタットスイッチの利点は、構造が比較的単純であること、ステップ数が多くても寸法が比較的小さいこと、低コストであること、制御回路をオフにして保護するために配電盤に接触器やリレーを取り付けることができることです。欠点 — スイッチング電力と遮断電力が比較的低い、滑り摩擦と溶解によるブラシの摩耗が大きい、複雑な接続方式での使用が難しい。

油冷金属加減抵抗器は、油の高い熱容量と良好な熱伝導率により、熱容量が増加し、一定の昇温時間を実現します。これにより、短期モードで抵抗器の負荷を急激に増加させることができるため、抵抗材料の消費量と加減抵抗器の寸法を削減できます。油浸要素は、良好な熱放散を確保するために、可能な限り大きな表面積を持つ必要があります。密閉型抵抗器を油に浸すことはお勧めできません。油浸により、化学産業やその他の産業における有害な環境の影響から抵抗器と接点が保護されます。油に浸漬できるのは、抵抗器または抵抗器と接点のみです。

油中での接点の遮断能力が向上します。これは、これらの加減抵抗器の利点です。油中での接点の過渡抵抗は増加しますが、同時に冷却条件も改善されます。さらに、潤滑剤の存在により、大きな接触プレスに耐えることができ、機械的摩耗が確実に低くなります。

油冷加減抵抗器は、タンク表面からの熱伝達が低く、冷却時間が長いため、長期および断続的な運転モードには適していません。これらは、始動頻度が低い最大 1000 kW の巻線型非同期電気モーターの始動加減抵抗器として使用されます。

油の存在は、敷地の汚染、火災の危険性の増加など、多くの不利な点も生み出します。

米。 1. 抵抗が連続的に変化するレオスタット

抵抗がほぼ連続的に変化する加減抵抗器の例を図に示します。 1. 耐熱絶縁材(ステアタイト、磁器)のフレーム3に抵抗線を巻回します。巻線を互いに絶縁するために、ワイヤは酸化されます。ばね接点 5 は、抵抗器およびガイド電流が流れるロッドまたはリング 6 の上をスライドし、可動接点 4 に接続され、絶縁ロッド 8 によって移動します。絶縁ロッド 8 の端には絶縁ハンドルが配置されています (ハンドルは取り外されています)。図中）。ハウジング 1 は、すべての部品を組み立て、加減抵抗器を固定するために使用され、プレート 7 は外部接続用に使用されます。

加減抵抗器は、可変抵抗器 (図 1、a) として回路に組み込むことも、 ポテンショメータ(図1.6)。レオスタットは、抵抗、つまり回路内の電流または電圧のスムーズな制御を提供し、実験室の自動制御回路の設定で広く使用されています。

加減抵抗器の始動と調整を含めたスキーム

画像 2 は、低電力 DC モーターに加減抵抗器を使用したスイッチング回路を示しています。

米。 2…レオスタットスイッチング回路: L — ネットワークに接続されたクランプ、I — アーマチュアに接続されたクランプ。 M — 励起回路に接続されたクランプ、O — 空の接点、1 — アーク、2 — レバー、3 — 作動接点。

エンジンを始動する前に、加減抵抗器のレバー 2 が空接点 0 にあることを確認してください。その後、スイッチがオンになり、加減抵抗器レバーが第 1 中間接点に移動します。この場合、モータが励磁され、電機子回路に始動電流が発生します。その値は、抵抗 Rp の 4 つのセクションによって制限されます。アーマチュアの回転周波数が増加すると、突入電流が減少し、加減抵抗器レバーが作動接点になくなるまで第 2、第 3 接点などに移動します。

始動加減抵抗器は短期間の動作用に設計されているため、加減抵抗器レバーを中間接点で長時間遅らせることはできません。この場合、加減抵抗器の抵抗が過熱して焼損する可能性があります。

モーターを主電源から切り離す前に、加減抵抗器のハンドルを左端の位置に移動する必要があります。この場合、モーターは主電源から切り離されますが、界磁巻線回路は加減抵抗器の抵抗に対して閉じられたままになります。そうしないと、回路を開いた瞬間に励磁コイルに大きな過電圧が発生する可能性があります。

DC モータを始動するときは、界磁磁束を増加させるために界磁巻線回路の制御レオスタットを完全に引き出す必要があります。

直列励磁でモーターを始動するには、銅アークがなく、2 つのクランプ (L と Ya) のみが存在する場合の 3 つのクランプとは異なる、ダブルクランプ始動レオスタットを使用します。

抵抗のステップ変化を備えたレオスタット (オリズ 3 および 4) は、抵抗器 1 のセットとステップ スイッチング用のデバイスで構成されます。

スイッチング装置は固定接点と可動摺動接点および駆動部で構成されます。バラストレオスタット（図3）では、L1極とアーマチュア極Iが固定接点、抵抗素子からのタップ、ステージの故障に応じて起動および調整、および加減抵抗器によって制御されるその他の回路に接続されています。可動スライド接点は、加減抵抗器によって制御される他のすべての回路と同様に、抵抗の段階を開閉します。加減抵抗器の駆動は手動 (ハンドルを使用) と電動で行うことができます。

米。 3... 開始時の加減抵抗器の接続図: Rpc - 加減抵抗器のオフ位置でコンタクタのコイルを分路する抵抗器、Rogr - コイルの電流を制限する抵抗器、Ш1、Ш2 - 並列 DC モータ励起巻線、C1、C2 - DC モーターの直列励磁巻線。

米。 4… 励磁制御レオスタットの接続図: Rpr — 上流抵抗、OB — DC モーター励磁コイル。

図に示すタイプの加減抵抗器。 ２と３は広く普及しています。しかし、それらの設計にはいくつかの欠点があり、特に多数の段数を有する励磁加減抵抗器では、多数の締結具と配線が必要になります。

巻線誘導電動機の始動用に設計されたRMシリーズの油入加減抵抗器の回路図を図に示します。 5. ローター回路の電圧は最大 1200 V、電流は 750 A、スイッチング耐久性は 10,000 回、機械式は 45,000 回、レオスタットにより 1 列で 2 ～ 3 回の始動が可能です。

米。 5 油封入調整可変抵抗器の回路図

レオスタットは、タンクに組み込まれ油に浸された抵抗パックとスイッチング装置で構成されています。抵抗器パックは、電磁鋼板から打ち抜かれた要素から組み立てられ、タンク カバーに取り付けられます。スイッチング装置はドラムタイプであり、円筒面のセグメントが固定された軸であり、特定の電気回路に従って接続されています。抵抗素子に接続された固定接点は固定バスバーに固定されています。ドラム軸が (フライホイールまたはモーター駆動によって) 回転すると、可動滑り接点としてのセグメントが特定の固定接点を克服し、ローター回路内の抵抗値が変化します。