6.6. Реостаты
«Металлический реостат» представляет собой электрический аппарат ручного управления, состоящий из секционного металлического резистора с отводами от секций и переключающего устройства, которым можно изменять величину сопротивления, подключая к электрической цепи комбинации из различного числа секций. В электроприводах применяют металлические реостаты со ступенчатым или с плавным изменением сопротивления при перемещении скользящего электрического контакта. Кроме металлических реостатов есть реостаты жидкостные (сопротивление создает вода) и угольные (сопротивление создает уголь или графит).
По назначению различают следующие виды реостатов [3]:
пусковые – для пуска электрических двигателей постоянного и переменного тока;
пускорегулировочные – для пуска и регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока;
регулировочные – для регулирования тока и напряжения;
возбуждения – для регулирования напряжения генераторов постоянного и переменного тока и регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока;
нагрузочные – для нагрузки генераторов или их первичных двигателей.
Во многих случаях реостат является комплектным аппаратом, в состав которого кроме резисторов входит контроллер и другие аппараты. Например, для пуска двигателей постоянного тока (при мощности до 42 кВт) применяются реостаты серий РП и РЗП. Эти реостаты помимо резисторов и контроллера содержат включающий контактор, используемый для защиты от понижения напряжения, и максимальное реле для защиты от сверхтоков. Резисторы выполнены на фарфоровых каркасах или в виде рамочных элементов. Контроллер, малогабаритный контактор и максимальное реле установлены на общей панели. Кожух защищает реостат от попадания капель воды, но не препятствует свободному протоку воздуха (для охлаждения).
На рис. 6.11 представлена электрическая схема пускового реостата типа РЗП. Переключатель ступеней пуска имеет девять положений от 0 до 8. Пуск двигателя осуществляется путем перевода рукоятки управления из положения 1 в положение 2. При этом катушка контактора КМ оказывается подключенной к сети (Л1, Л2). Контакт КМ, замкнувшись, обеспечит питание от сети обмотки возбуждения LM двигателя, а также питание якорной обмотки двигателя М через резистор R . Перемещение рукоятки до позиции 8 приведет к ступенчатому уменьшению сопротивления реостата. В позиции 8 рукоятки сопротивление R будет полностью выведено и процесс пуска двигателя закончится.
Если в процессе работы двигатель окажется перегруженным, то сработает реле максимального тока КА и разомкнет свой контакт. При этом будет отключена катушка контактора КМ и отключен электродвигатель. Резистор r ограничивает ток в катушке КМ до значения, меньшего силы тока срабатывания. Поэтому повторное включение двигателя возможно лишь при переводе рукоятки управления в положение 2, когда напряжение на катушку КМ будет подано в обход резистора r .
При отключении электродвигателя обмотка возбуждения LM оказывается замкнутой на резисторы реостата, и энергия магнитного поля, запасенная в обмотке возбуждения, расходуется на создание тока и нагрев резисторов.
Для выбора реостата необходимо использовать следующие данные: мощность двигателя, условия пуска, вид нагрузки, напряжение питания двигателя. Нужно учитывать, что согласно существующим нормам нагрев пускового реостата до предельной температуры допускается после трех пусков с интервалами между пусками, равными двойному времени пуска.