Urządzenie zdolne do radzenia sobie ze zmianą rezystancji jest powszechnie nazywane reostatem. Strukturalnie jest reprezentowany przez zestaw rezystorów, które są połączone ze sobą etapami i mogą zapewniać ciągłą zmianę rezystancji. Osobną kategorią są urządzenia, które wykonują płynną regulację bez przerywania sieci. Aby określić, do czego służy reostat, musisz przyjrzeć się jego cechom i zasadzie działania.
Zadowolony
- Głównym celem urządzenia
- Zasada działania
- Odmiany kruszyw
- Projekt i jego cechy
- Czujniki oparte na reostatach
Głównym celem urządzenia
Opisane urządzenia mają uniwersalne zastosowanie. W zależności od ich bezpośredniego przeznaczenia zwyczajowo dzieli się je na następujące typy:
-
Start-regulacja - najczęściej używany do wyposażenia silników prądu stałego. Takie modele są odpowiednie dla silników indukcyjnych prądu przemiennego wyposażonych w wirnik uzwojony. - Miotacze - ich głównym celem jest zmniejszenie prądu rozruchowego, który pojawia się podczas rozruchu silnika elektrycznego.
- Balast - zapewniają szybkie pochłanianie nadmiaru energii, który pojawia się przy nagłym hamowaniu silnika.
- Obciążenie - takie produkty wytwarzają niezbędną rezystancję w obwodzie elektrycznym.
Ważny! Reostaty są stosowane jako ograniczniki prądu w uzwojeniach wzbudzenia maszyn elektrycznych prądu stałego.
W ten sposób niwelowane są silne wahania prądu elektrycznego, a także dynamiczne przeciążenia, które powodują uszkodzenie napędu i całego mechanizmu z nim połączonego. Zapewnienie odpowiedniej odporności na rozruch wydłuży żywotność kolektora i szczotek.
Potencjometry są przydzielone do osobnej grupy. Są to dzielniki napięcia oparte na rezystorach zmiennych. Takie urządzenia umożliwiają stosowanie różnych napięć w obwodach elektronicznych bez dodatkowych zasilaczy, transformatorów. Regulacja natężenia prądu za pomocą reostatu jest często stosowana w dziedzinie radiotechniki. Uderzającym tego przykładem jest zmiana głośności w głośnikach.
Zasada działania
Opisane urządzenia są podobne pod względem funkcjonalnym. Strukturalnie i wizualnie reostat typu suwakowego jest uważany za najprostszy. Łączy się z obwodem za pomocą górnego i dolnego zacisku. Urządzenie jest zaprojektowane w taki sposób, aby prąd płynął wzdłuż całej długości drutu, a nie w kierunku poprzecznym zwojów. Odbywa się to dzięki niezawodnej izolacji przewodów.
Ważny! Większość pozycji suwaka wykorzystuje tylko część reostatu. Po zmianie długości przewodu dostosowuje się siłę prądu elektrycznego w obwodzie roboczym. Aby zapobiec przedwczesnemu zużyciu zwojów, suwak wyposażony jest w kontakt ślizgowy (kółko lub pręt grafitowy).
Często do regulacji w obwodzie zamiast potencjometru stosuje się reostat. W tym przypadku łączy się go za pomocą trzech zacisków. W dolnej części dwa z nich są wejściowe, są podłączone do źródła napięcia. Jeden zacisk dolny i jeden wolny zacisk górny są używane jako wyjście. Gdy suwak się porusza, napięcie można łatwo regulować.
Reostat ma tendencję do działania w trybie balastu, co może być konieczne podczas tworzenia aktywnego obciążenia podczas zużycia energii. W takiej sytuacji wskazane jest uwzględnienie zdolności rozpraszania zastosowanej jednostki. Jeśli wystąpi nadmiar ciepła, urządzenie ulegnie awarii. Podczas podłączania do sieci należy poprawnie obliczyć rozpraszanie mocy reostatu, w razie potrzeby zapewnić wystarczające i prawidłowe chłodzenie.
Odmiany kruszyw
Bardzo popularne są reostaty z zewnętrzną konstrukcją w postaci torusa. Głównym obszarem ich zastosowania jest transport elektryczny (tramwaje), sektor przemysłowy. Regulacja odbywa się poprzez przesuwanie suwaka po okręgu. Ruch takiej części odbywa się wzdłuż uzwojeń, które znajdują się toroidalnie.
Urządzenie oparte na torusie modyfikuje rezystancję praktycznie bez przerywania obwodu. Jego przeciwieństwem jest jednostka typu dźwigniowego. Zasada działania takiego reostatu polega na tym, że rezystory są zamocowane na specjalnej ramie, wybierane są za pomocą specjalnej dźwigni. Każda komutacja przerywa obwód.
Obwody w których zastosowano urządzenie dźwigniowe pozbawione są płynnej regulacji oporu. Każda zmiana pociąga za sobą stopniową zmianę wskaźników w sieci. Dyskretność kroków zależy od zakresu regulacji i ilości rezystorów obecnych na ramie.
Innym typem są reostaty wtykowe, za pomocą których przeprowadzana jest stopniowa regulacja oporu. Główną różnicą jest zmiana parametrów w sieci bez uprzedniego przerwania obwodu. Po przyłożeniu wtyczki do zworki większość prądu płynie bez oporu. Prąd jest przekierowywany do rezystora poprzez wyciągnięcie wtyczki.
Oprawy cieczowe i lampowe to specyficzne typy reostatów. Ze względu na pewne wady mają wąski, specjalistyczny zakres zastosowania:
- Urządzenia typu cieczowego są stosowane w strefach zagrożonych wybuchem jako elementy sterujące silnika.
- Produkty lampowe charakteryzują się niską dokładnością i niezawodnością. Często stosowany w placówkach edukacyjnych na lekcjach fizyki, w laboratoriach, ośrodkach badawczych.
Projekt i jego cechy
Po ustaleniu, do czego przeznaczone są reostaty, należy bliżej przyjrzeć się ich stronie komponentów. W zależności od materiału użytego do produkcji, podświetlone są następujące ustawienia:
- ceramiczny - cecha polega na użyciu przy małej mocy;
- metal - stwierdzono powszechną konsumpcję w różnych obszarach działalności człowieka;
- węgiel – ich główne zastosowanie w przemyśle.
Ważny! Ciepło jest usuwane przez olej, wodę lub powietrze. W przypadku braku możliwości odprowadzania ciepła z powierzchni roboczej stosuje się chłodzenie cieczą. Rozpraszanie ciepła można zwiększyć za pomocą wentylatora i grzejnika.
Czujniki oparte na reostatach
Napięcie, prąd w obwodzie roboczym, położenie suwaka w oporniku i dostarczona im rezystancja są w bezpośredniej zależności. Ta funkcja jest podstawą czujnika kąta skrętu. W takim urządzeniu określona wielkość elektryczna odpowiada określonej pozycji wirnika.
Obecnie takie czujniki są zastępowane ulepszonymi odpowiednikami optycznymi i magnetycznymi. Powodem tego jest niestabilność zależności oporu i kąta w stosunku do efektu temperatury. Stopniowe przesuwanie czujników typu reostatu wynika również z przejścia na cyfrowe, wygodniejsze systemy. Obecnie mierniki rezystancyjne stosowane są w obwodach, w których występują sygnały analogowe.
Wiedząc, do czego służą reostaty typu elektrycznego, można łatwo wytłumaczyć ich szerokie zastosowanie w motoryzacji, technologii i przemyśle. Rezystancja jest niezbędna do działania radiotechniki, przy uruchamianiu silników elektrycznych mają one zastosowanie w postaci aktywnego obciążenia. Awaria małego urządzenia może spowodować awarię całego systemu. Takie jest znaczenie reostatów.
