加減抵抗器の起動および制御用の抵抗器

目的に応じて、抵抗は次のグループに分類されます。

• 静止モーターをネットワークに接続した瞬間に電流を制限し、加速中に電流を特定のレベルに維持する始動抵抗。
• 制動時にモーター電流を制限する制動抵抗器。
• 電気回路内の電流または電圧を調整するための調整抵抗器。
• 回路内で直列に接続された追加の抵抗 電気製品 それにかかるストレスを軽減するため。
• トリップサージを制限したり、リレーやコンタクタの解放を遅らせたりするために、電磁石または他のインダクタンスの巻線と並列に接続される放電抵抗。このような抵抗は、容量性蓄電装置の放電にも使用されます。
• バラスト抵抗は回路に直列に接続してエネルギーの一部を吸収するか、電源に並列に接続して負荷がオフになったときに過電圧から保護します。
• 発電機やその他の電源から人工的な負荷を作成するための負荷抵抗器。それらは電気機器をテストするために使用されます。
• 環境または装置を低温で加熱するための加熱抵抗器。
• 接地抵抗器は接地と発電機または変圧器の中性点の間に接続され、接地への短絡電流と接地中に発生する可能性のあるサージを制限します。
• エネルギー受信器の電流または電圧の特定の値を設定するための抵抗の設定。

開始抵抗、停止抵抗、放電抵抗、および接地抵抗は主に短期間の動作用に設計されており、ウォームアップ時間をできるだけ長くする必要があります。

これらの抵抗器の安定性に対する特別な要件はありません。他のすべての抵抗器は主に連続動作で動作し、必要な冷却面が必要です。これらの抵抗器の抵抗値は、指定された制限内で安定している必要があります。

ワイヤの材質に応じて、金属抵抗、液体抵抗、カーボン抵抗、セラミック抵抗が区別されます。 V 産業用電気駆動の最も一般的な金属抵抗器です。セラミック抵抗器（非直線抵抗付き）は、高電圧避雷器に広く使用されています。

抵抗の原料

始動抵抗器の全体の寸法を小さくするには、その製造に使用される材料の比抵抗をできるだけ高くする必要があります。材料の許容動作温度は、材料の重量と必要な冷却面を減らすために、できるだけ大きくする必要があります。

抵抗器の抵抗値が温度にできるだけ依存しないようにするには、 抵抗温度係数 (TCS) 抵抗はできるだけ小さくする必要があります。空気中での動作を目的とした抵抗材料は腐食してはならない、または反対側の保護膜を形成してはならない。

鋼材が少ない 電気抵抗… 鋼は空気中で激しく酸化するため、変圧器油が充填された加減抵抗器でのみ使用されますが、この場合、鋼材の使用温度は変圧器油の加熱によって決まり、115 °C を超えません。

TCR値が高いため、鋼は安定した抵抗器には適用できません。スチールの唯一の利点はその安さです。

電気鋳鉄は、鋼よりも大幅に高い電気抵抗率と顕著な TCR を持っています。鋳鉄の使用温度は400℃に達します... 鋳鉄抵抗器は通常、ジグザグの形状をしています。鋳鉄は脆いため、始動抵抗素子に必要な機械的強度は、断面積を大きくすることで実現されます。したがって、鋳鉄抵抗器は大電流および高電力での動作に適しています。

機械的影響（振動、衝撃）に対する耐性が不十分なため、鋳鉄抵抗器は固定設置でのみ使用されます。

特殊電気鋼板はシリコンの添加により、普通鋼に比べて比電気抵抗が3倍近く高くなります。鋼鉄抵抗器はジグザグ形状をしており、板金からスタンピングによって得られます。 TCR が大きいため、鋼板は始動抵抗器にのみ使用され、通常は抵抗器に取り付けられます。 変圧器油.

抵抗を増加させた抵抗器には、空気中で腐食せず、最大動作温度が 500 °C であるコンスタンタンを使用できます。抵抗が高いため、コンスタンタンをベースにした小型抵抗器を作成することができます。コンスタンタンはワイヤーやテープの形で広く使用されています。

発熱抵抗体の製造には、電気抵抗と動作温度が高いニクロムが主に使用されます。

抵抗値が高い抵抗器の場合、動作温度が 60 gr 以下のマンガニン。 S.

始動抵抗の仕組み

ワイヤまたはテープのスパイラル抵抗器は、円筒形のマンドレルに「交互に」巻いて作られます。巻きの間に必要な隙間は、スパイラルを引き伸ばし、それを磁器ローラーの形の支持絶縁体に取り付けることによって確立されます。

この設計の欠点は剛性が低いことであり、そのために隣接する巻線が接触する可能性があり、材料の動作温度 (コンスタンタン コイルの場合は 100 °C) を下げる必要があります。このような抵抗器の熱容量は抵抗材料の質量によってのみ決まるため、このような抵抗器の加熱時間は短くなります。

熱はワイヤまたはストリップの表面全体から放散されるため、長期間の動作にはスパイラルの形で抵抗器を使用することをお勧めします。

スパイラルの剛性を高めるために、表面にスパイラル溝を備えたセラミック製のチューブ状のフレームにワイヤーを巻き付けることができ、巻き線が密になるのを防ぎます。この設計により、抵抗器の動作温度をコンスタンタンから 500 °C まで高めることができます。短時間の動作であっても、フレームは質量が大きいため、加熱定数が 2 倍以上になります。

d<0.3mmの場合、フレーム表面の溝は形成されず、ワイヤ加熱時に形成されるスケール（酸化皮膜）によりターン間が絶縁されます。機械的損傷から保護するために、ワイヤーは耐熱ガラスエナメルで覆われています。このような管抵抗器は、放電や自動化回路の追加抵抗など、低電力モーターの制御に広く使用されています。温度が最大許容値を超えない最大電力は 150 W、加熱定数は 200 ～ 300 p です。大型フレームの製造は技術的に複雑であるため、これらの抵抗器は高電力では使用されません。

最大 10 kW のモーターの始動用、いわゆるワイヤーまたはストリップ フィールド (ループ抵抗器とも呼ばれる) 用。磁器またはソープストーンの絶縁体が鋼板に取り付けられます。コンスタンタン線は絶縁体の表面の溝に巻かれています。大電流抵抗器にはテープが使用されます。

導体の表面に対する熱伝達率はわずか 10-14 W / (m2-°C) です。したがって、このような抵抗器の冷却条件は、自由螺旋の場合よりも悪くなります。絶縁体の質量が小さく、導体と金属板の熱接触が弱いため、フレーム抵抗器の加熱定数はフレームがない場合とほぼ同じになります。最高許容温度は 300 °C です。

消費電力は 350 ワットに達します。通常、このタイプの複数の抵抗器は 1 つのブロックに組み立てられます。

出力が 3 ～数千キロワットのエンジンには、耐熱合金 0X23Yu5 をベースとした高温抵抗器が使用されます。全体の寸法を小さくし、必要な剛性を得るために、耐熱テープをリブの周りに巻き付け、個々の曲げの位置を固定する溝に配置します。 1 つのブロックに 5 つの 450 W 抵抗が取り付けられており、大電流で並列接続できます。

熱抵抗器は TCR が低く、機械的剛性が高いため、高い機械的ストレスにさらされるデバイスで広く使用されています。これらの抵抗器は高い熱安定性を備えています。 850℃までの短期加熱が可能で、長期許容温度は300℃です。

鋳鉄抵抗器は、3 キロワットから数千キロワットまでの電力のモーターに広く使用されています。

鋳鉄の最大動作温度 400 °C では、抵抗器の公称電力は温度 300 °C に基づいて計算されます。鋳鉄抵抗器の抵抗は温度に大きく依存するため、出力としてのみ使用されます。

鋳鉄抵抗器のセットは、マイカナイトで鋳鉄から絶縁された鋼棒を使用して標準ボックスに組み立てられます。抵抗器のタップを作成する必要がある場合は、直列に接続された隣接する抵抗器の間に取り付けられる特別なクランプを使用して作成されます。

1 つのボックスに取り付けられる抵抗器の合計電力は 4.5 kW を超えてはなりません。設置中、抵抗ボックスは互いに重ねて取り付けられます。この場合、下部ボックス内の加熱された空気が上部ボックスを洗い流し、後者の冷却が損なわれます。

重要な電気ドライブの場合は、標準ボックス (ボックス内にタップなし) から加減抵抗器を組み立てることをお勧めします。ボックス内の抵抗器が損傷した場合、欠陥のあるボックスを新しいものと交換することで回路が迅速に復旧します。

抵抗器付近の空気の温度は高温であるため、電線やバスバーは十分な耐熱性を備えているか、まったく絶縁されていない必要があります。

抵抗器の選択

始動抵抗器の抵抗値は、始動電流が制限され、モーター (変圧器) や電気ネットワークにとって危険にならないように選択されました。一方、この抵抗の値は、モーターが必要な時間だけ確実に始動するようにする必要があります。

抵抗値を計算した後、発熱抵抗体の計算と選択を行います。どのモードでも抵抗器の温度はこの設計の許容温度を超えてはなりません。