Что это — реостат? Виды и их назначение
Люди, которые связаны каким-то образом с физикой, электроникой, радиотехникой, часто сталкиваются с таким элементом, как реостат. А другие совершенно не имеют понятия об этом. Данная статья поможет разобраться с тем, что такое реостат и для чего он нужен.
Определение и виды
Итак, реостат – это аппарат, состоящий из нескольких резисторов и устройства, при помощи которого регулируется сопротивление всех включенных резисторов.
Виды реостатов зависят от их назначения:
- Бывают пусковые реостаты тока, которые служат для запуска электродвигателей переменного или же постоянного тока.
- Пускорегулирующий реостат нужен для запуска частоты вращения электрических двигателей с постоянным током и ее регулирования.
- Балластный или нагрузочный реостат – электрический аппарат для поглощения энергии, нужной при регулировании нагрузки генератора или же при проверке этого генератора.
- Реостат возбуждения необходим для того, чтобы регулировать ток, находящийся в обмотках электрических машин переменного либо постоянного тока.
Материал и охлаждение
Одним из главных элементов, определяющих конструкцию элемента, является тот материал, из которого состоит реостат. И по этой причине можно разделить реостаты на керамические, жидкостные, металлические и угольные. Электроэнергия в резисторах преобразуется в теплоту, которая от них должна отводиться. Поэтому у реостатов бывает воздушное и жидкостное охлаждение. Второй тип может быть водяным или масляным. Воздушный тип применяется для любой конструкции реостата. Жидкостный же лишь для металлических, так как их резисторы обтекаются жидкостью или полностью в нее погружаются. Нужно при этом знать, что жидкость, используемая для охлаждения, может и даже должна сама охлаждаться или воздухом, или жидкостью.
Металлические реостаты
Что такое реостат из металла? Это элемент, имеющий воздушный тип охлаждения. Такие реостаты наиболее распространены, так как их наиболее легко можно приспособить к самым разным рабочим условиям. Это относится как к тепловым и электрическим характеристикам, так и к параметрам конструкции. Они могут изготавливаться со ступенчатым или непрерывным типом изменения сопротивления.
Переключатель является плоским. В нем есть подвижный контакт, который скользит по контактам неподвижным в одной и той же плоскости. Те контакты, которые не двигаются, выполнены в форме болтов, имеющих плоские головки цилиндрического или полусферического типа в форме пластин либо шин, которые расположены по дуге в один ряд или два. Тот контакт, который двигается, называется щеткой. Он может быть рычажным или мостиковым по своему типу выполнения.
Еще есть разделение на самоустанавливающийся и несамоустанавливающийся. Последний вариант по конструкции проще, но, так как контакт часто нарушается, он не является надежным в использовании. Самоустанавливающийся подвижный контакт обеспечивает необходимую степень нажатия и в эксплуатации более надежен. Именно поэтому такой вид наиболее распространен.
Плюсы и минусы плоских переключателей
К достоинствам переключателей плоского типа можно отнести несложную конструкцию, маленькие габариты при значительном количестве ступеней, низкую стоимость, реле, отключающие и защищающие управляемые цепи.
Из минусов отмечается недостаточная мощность переключения, маленькая разрывная мощность. А еще из-за трения и оплавления из строя быстро выходит щетка.
Масляное охлаждение
Металлические реостаты с масляным типом охлаждения увеличивают теплоемкость и время нагрева из-за хорошей проводимости тепла маслом. Это дает возможность увеличивать нагрузку при кратковременном режиме и сокращать расход материала резисторов и размеры самого реостата.
Элементы, которые погружаются в масло, должны обладать большой поверхностью для обеспечения хорошей теплоотдачи. Если резистор закрытого типа, то нет смысла погружать его в масло. Само погружение дает защиту контактам и резисторам от воздействия окружающих факторов. В масле отключающие способности контактов повышаются. Это достоинство реостатов такого типа. Благодаря смазке возможны большие нажатия на контакты. Но есть и недостатки. Это повышение риска опасности пожара и загрязнение помещения.
Реостат можно включать в схему в качестве переменного резистора или же потенциометра. Это обеспечивает плавную регулировку сопротивления и, как следствие, регулирование силы тока и напряжения в цепи. Их часто применяют в лабораториях.
Пускорегулирующие реостаты
Реостаты, имеющие ступенчатое изменение сопротивления, сделаны из резисторов и переключающего устройства, состоящего, в свою очередь, из неподвижных контактов, одного скользящего контакта. Здесь же имеется привод.
Пускорегулирующие реостаты имеют полюсы якоря, который присоединяется к неподвижным контактам. Подвижный контакт замыкает и размыкает ступени сопротивления, а также и другие цепи, которые управляются данным реостатом. Привод в реостате может быть двигательным или ручным. Это что такое? Реостат такого типа широко распространен. Но недостатки у такой конструкции все же имеются. Это большое количество проводов для монтажа и деталей для крепежа. Особенно много их в реостатах возбуждения с большим числом ступеней.
Реостаты, наполненные маслом, состоят из переключающего устройства и пакетов резисторов, которые встроены в бак и погружены в масло. Пакеты состоят из элементов, выполненных из электротехнической стали. Они прикрепляются к крышке бака.
Устройство переключения имеет вид барабана и является осью с прикрепленными к ней частями цилиндрической поверхности, которые соединены, согласно схеме. Неподвижные контакты, которые соединены с элементами резистора, крепятся на неподвижную рейку. Когда ось барабана поворачивается приводом либо маховиком, эти части перемыкают неподвижные контакты, являясь контактами подвижными. Этим изменяется сопротивление в цепи.
Вышесказанное полностью проясняет вопрос, что такое реостат. Как видно, это очень важный элемент, который широко применяется в различных электрических цепях.
Что такое реостат?
Реостат — это устройство, которое используется для изменения сопротивления в электрической цепи без прерывания цепи. Люди могут быть наиболее знакомы с реостатом в виде диммера или слайдера, который используется для изменения интенсивности света. Реостаты используются для установки уровней освещения для комфорта или настроения, позволяя людям изменять уровни освещения без необходимости менять освещение. Реостаты также используются в ряде электрических приложений и в различных отраслях промышленности. Многие компании производят эти устройства, и люди также могут создавать свои собственные, как это иногда делают на уроках естествознания, чтобы познакомить студентов с темой электрического сопротивления.
Это устройство основывается на том факте, что ток, протекающий через цепь, будет варьироваться в зависимости от величины сопротивления, с которым оно сталкивается. Низкое сопротивление означает высокий ток, потому что ничто не препятствует току, а высокое сопротивление означает низкий ток. Эта характеристика электрических цепей может быть использована для изменения производительности цепи в соответствии с конкретными потребностями.
Разработка реостата иногда приписывается Чарльзу Уитстоуну, британскому изобретателю 19-го века, который внес ряд научных открытий, связанных с электричеством, среди многих других вещей. Уитстоун, конечно же, работал с электрическими цепями и многое узнал об сопротивлении и способах его воздействия в процессе. Основные конструкции реостата, разработанные в этот период, продолжают использоваться и сегодня.
Самый простой тип реостата использует катушку или стержень из проволоки. Ползунок можно перемещать вдоль провода, чтобы создать большее или меньшее сопротивление в цепи. Когда ползунок движется вдоль провода, он либо увеличивает длину провода, через который должен пройти ток, чтобы завершить цепь, либо уменьшает его. Увеличение создает большее сопротивление, что приводит к уменьшению тока, протекающего по цепи, а уменьшение работает в противоположном направлении
Реостаты — это своего рода потенциометр. Эти устройства могут использоваться в различных условиях и обычно предназначены для герметизации, чтобы факторы окружающей среды не мешали функционированию схемы. Уплотнение защищает от пыли, влаги и подобных материалов, поэтому цепь остается чистой. Реостаты иногда выходят из строя, как и другие компоненты цепей, и многие аппаратные или электрические магазины несут сменные реостаты для различных устройств, так что люди могут ремонтировать схемы вместо их замены. Важно использовать замену, рассчитанную для данной цепи, чтобы снизить риск поражения электрическим током или других опасностей.
ДРУГИЕ ЯЗЫКИ
Определение реостат общее значение и понятие. Что это такое реостат
Резистор, также известный как реостат, представляет собой устройство электрической цепи, которое позволяет изменять его сопротивление . При помощи перемещения курсора или оси реостат позволяет изменять уровень тока.
В дополнение ко всему, что пока представлено на реостатах, необходимо знать, что в основном вы можете найти два типа, в зависимости от дизайна, который они имеют:
-Реостаты скольжения, которые идентифицированы, потому что они имеют рычаг, который перемещается вверх и вниз, отвечающий за скольжение соответствующего контакта.
-Вращающиеся реостаты, которые, благодаря ручке, видят, как контакт скользит по спирали.
Реостат можно связать с другими элементами электрической цепи. Его обычно сравнивают с потенциометром, хотя его характеристики отличаются: потенциометр делит напряжение, а резистор имеет переменное сопротивление. Можно также сказать, что резистор представляет собой тип резистора, который используется для изменения уровня тока.
То есть потенциометры используются только в цепях с небольшим током, потому что они не способны рассеивать большое количество энергии, в то время как реостаты используются в цепях с большим током и большим током., И это то, что они могут рассеивать большую силу.
Реостаты подключены к последовательной цепи . Важно знать, подходят ли его мощность и его значение для обработки тока, который будет проходить через него. В общем, реостаты имеют большое сопротивление и могут рассеивать много энергии.
Короче говоря, реостат регулирует интенсивность тока, управляя энергией, которая передается нагрузке. Они обычно используются в тех процессах, в которых необходимо варьировать сопротивление и контролировать интенсивность электрического тока, как при запуске двигателя .
Во многих областях и для многих вещей обычно используют реостаты. Тем не менее, среди самых уникальных, частых или интересных рабочих мест, которые они имеют, выделяются следующие:
-В двигателях.
-В цифровых контроллерах типа.
В звуковом оборудовании.
-В переключателях, которые отвечают за ослабление освещения конкретной комнаты.
-В гитарах.
-В швейных машинах.
Можно сказать, что резистор является переменным резистором, который имеет два контакта. Назначение резистора — противостоять электрическому потоку: чем выше сопротивление, тем медленнее будет протекать цепь. Реостат, имеющий способность уменьшать или увеличивать сопротивление, позволяет изменять уровень тока, протекающего через электрическую цепь. Чтобы выполнить свою задачу, реостаты обычно имеют углерод или другой изолирующий элемент и с ползунком.
классификация и устройство, принцип работы переменного сопротивления и применение
Значениями силы тока и напряжения можно управлять при помощи специального простого устройства, которое было разработано Иоганном Христианом Поггендорфом. Оно называется реостатом, или переменным резистором. Для того чтобы разобраться в принципе действия устройства, необходимо рассмотреть зависимость тока и напряжения от величины сопротивления.
Общие сведения
Электрическим током называется движение свободных заряженных частиц под воздействием электромагнитного поля. Любое вещество состоит из атомов, которые образуют кристаллическую решетку при помощи ковалентных связей. При протекании электрического тока по проводнику происходит взаимодействие его частиц с узлами кристаллической решетки. Носители заряда обладают кинетической энергией (Ek), которая зависит от массы частицы (m) и ее скорости (V3). Она определяется по формуле: Ek = m * sqr (V3) / 2.
При столкновении частиц с узлами кристаллической решетки происходит полная или частичная передача энергии атому.
Однако энергетический потенциал свободного носителя заряда восстанавливается, поскольку на него постоянно воздействует электромагнитное поле. Процесс взаимодействия частиц с атомами повторяется определенное количество раз, пока не прекратится воздействие электромагнитного поля или частица не пройдет полностью через проводник. Это физическое явление называется электрическим сопротивлением или проводимостью. Последняя величина является обратной сопротивлению. Сопротивление обозначается литерой «R», а проводимость — «G».
Единицей измерения сопротивления является Ом. Рассчитывается при помощи определенных формул или измеряется электронно-измерительным прибором, который называется омметром.
Физическая зависимость
Величина R зависит от количества свободных носителей заряда, число которых определяется исходя из электронной формулы вещества. Ее можно определить из периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева. Вещества классифицируются по проводимости следующим образом: проводники, полупроводники и изоляторы (непроводники).
К проводникам относятся все металлы, электролиты и ионизированные газы.
В металлах носителями заряда являются свободные электроны, в электролитах — анионы и катионы, а в ионизированных газах — электроны и ионы. Полупроводники способны проводить электрический ток при определенных условиях. В полупроводниках свободные электроны и дырки являются носителями заряда. Изоляторы или диэлектрики не способны проводить электричество, поскольку в их структуре вообще отсутствуют свободные носители заряда.
Величина, определяющая тип материала и способность его к проводимости, называется удельным сопротивлением (p). Существует и обратная величина относительно удельного сопротивления. Она называется удельной проводимостью (σ) и связана с p следующей формулой: p = 1 / σ. При выполнении расчетов необходимо учитывать зависимость электрического сопротивления материала и от других физических величин или факторов, к которым относятся следующие:
- геометрические составляющие;
- электрические величины;
- температурные показатели.
Эти три группы факторов необходимо учитывать при изготовлении реостатов, резисторов и других элементов резистивной нагрузки. Во время ремонта и проектирования устройств следует также рассматривать все факторы, поскольку неверные расчеты могут привести к выходу радиоаппаратуры из строя.
Геометрия материала
К геометрии проводника (полупроводника) относятся его длина (L) и площадь поперечного сечения (S). Величину S можно вычислить по абстрактному алгоритму, который подойдет для всех форм проводников и полупроводников. Он имеет следующий вид:
- Визуально определить форму фигуры поперечного сечения (окружность, прямоугольник или квадрат).
- Найти в справочной литературе или интернете формулу поиска площади поперечного сечения фигуры.
- Измерить необходимые геометрические параметры (например, диаметр) и подставить их в формулу.
- Произвести математические вычисления.
Если проводник является многожильным (состоит из множества проводников), то следует вычислить площадь сечения одного проводника, а затем произвести ее умножение на количество проводников. Исходя из всего, можно вывести зависимость величины сопротивления от типа вещества, длины и площади сечения проводника: R = p * L / S.
Физический смысл зависимости следующий: электрический ток движется по проводнику, тип которого определяется параметром р, и его частицы проходят через определенную длину L с сечением S (при малой площади сечения происходят более частые столкновения электронов с узлами кристаллической решетки).
Однако геометрические параметры — не единственные факторы, влияющие на значение проводимости материала.
Влияние параметров электричества
Для того чтобы учитывать влияние силы тока и напряжения на R, следует обратить внимание на закон Ома. У него существует две формулировки, применяемые для расчетов: для полной цепи или ее участка. Закон Ома для полной цепи показывает зависимость величины тока (i) от электродвижущей силы (e) и величины R, состоящей из суммы внутреннего (Rвнут) и внешнего (Rвнеш) сопротивлений.
Переменная Rвнут является внутренним сопротивлением источника питания (генератора, аккумулятора, трансформатора и т. д. ). Rвнеш — сопротивление всех потребителей электрической энергии и соединительных проводов. Закон Ома для полной цепи связывает все эти величины таким соотношением: i = e / (Rвнеш + Rвнут). Величина Rвнеш определяется по формуле: Rвнеш = (e / i) — Rвнут.
Для участка цепи соотношение для нахождения сопротивления упрощено, поскольку не учитывается ЭДС и Rвнут. Этот закон показывает прямо пропорциональную зависимость силы тока (I) от напряжения (U), а также обратно пропорциональную от величины сопротивления R: I = U / R. В некоторых случаях для точных вычислений этих факторов может быть недостаточно, поскольку существует еще одна зависимость — температурные показатели материала.
Влияние температуры на проводимость
Удельное сопротивление влияет на проводимость материала, однако оно зависит от температуры. Для доказательства этой гипотезы нужно собрать электрическую цепь, состоящую из следующих компонентов: лампы накаливания, источника питания (12 В), куска нихромовой проволоки и амперметра. Источник питания можно подобрать любой.
Важно чтобы величина напряжения не была выше, чем номинальное значение разности потенциалов лампы, т. е. аккумулятор 12 В, и лампа тоже должна быть на 12 В. Элементы цепи соединяются последовательно. Кусок проволоки рекомендуется разместить на огнеупорном кирпиче, поскольку, при протекании электротока через нихром, произойдет его нагревание.
Амперметр нужен для мониторинга значений силы тока, которые будут изменяться с течением времени. Лампа является световым «сигнализатором», позволяющим визуально наблюдать за увеличением сопротивления. Яркость ее свечения будет постепенно угасать. При протекании тока по цепи происходит визуальное подтверждение закона Ома для участка цепи. При увеличении R ток уменьшается. Зависимость удельного сопротивления р зависит от следующих переменных величин:
- Табличного значения удельного сопротивления (р0), рассчитанного при температуре +20 градусов по шкале Цельсия.
- Температурного коэффициента «а», который для металлов считается больше 0 (а > 0), а для электролитов — меньше 0 (a < 0).
Табличное значение р0 можно выяснить из специальных электротехнических справочников или из интернета. Описывается зависимость р от температуры таким соотношением: p = p0 * [1 + a * (t — 20)]. Можно при необходимости произвести подстановку р в формулу зависимости R от длины и сечения: R = p0 * [1 + a * (t — 20)] * L / S.
Не имеет смысла выполнять точные расчеты сопротивления, но эти особенности следует учитывать при изготовлении и ремонте различных устройств.
Сопротивление нужно измерять омметром, однако радиолюбители-профессионалы рекомендуют использовать мультиметр. Он является комбинированным и позволяет измерять не только сопротивление, а также величину тока и напряжения. Существуют модели, которые могут измерять частоту, проверять полупроводниковые приборы и т. д.
Переменный резистор
Очень часто возникает необходимость изменять величину тока и напряжения при помощи изменения номинала резистора. Выполнить эту задачу поможет простой радиоэлемент, который называется реостатом. Он широко применяется для регулировки уровня громкости, увеличения напряжения на лабораторном источнике питания и т. д. Переменные резисторы, применяемые в радиотехнике, отличаются от лабораторных конструкциий. Однако принцип действия этих радиоэлементов одинаков. Части устройства очень похожи по своему предназначению. Например, ползунковый механизм, который применяется для регулировки тока.
Виды и устройство реостатов
Реостаты классифицируются по устройству и способу применения. По устройству реостаты делятся на 4 типа: проволочный, ползунковый, жидкостный и ламповый. Первый тип переменного резистора состоит из проволоки (материала с высоким удельным сопротивлением) и корпуса-изолятора. Проволочный проводник проходит через контакты, при соединении с которыми можно получить необходимую величину сопротивления.
Ползунковый реостат состоит тоже из проволоки с высоким удельным сопротивлением, корпуса-диэлектрика (на него она намотана) и ползунка. При передвижении ползунка происходит уменьшение или увеличение величины электросопротивления. Устройство применяется в лабораториях при проектировании различных электрических приборов, а также для проведения опытов в области физики или химии. Кроме того, модернизированная версия применяется в различной радиоаппаратуре.
Не слишком распространенным типом является модель жидкостного переменного резистора. Она имеет следующее строение: бак с электролитическим раствором и подвижные электроды.
Если уменьшить расстояние между пластинами-электродами, то произойдет уменьшение электрического сопротивления.
Реостат бывает еще и ламповым. Он включает в свой состав набор ламп накаливания, которые соединены параллельно. Если изменить количество включенных ламп, то можно изменить его сопротивление. Однако устройство имеет один существенный недостаток: зависимость величины электрической проводимости от температуры нитей накаливания. По способу применения переменные резисторы следует классифицировать таким образом:
- пусковые;
- пускорегулирующие;
- балластные;
- для возбуждения;
- потенциометры.
Первый тип предназначен для плавного запуска электродвигателей. Пускорегулирующие переменные резисторы позволяют плавно запускать электрические двигатели постоянного тока, а также поддерживают регулировку величины силы тока. Балластные следует применять в электрических цепях для регулировки нагрузочной способности генератора электроэнергии. Они создают необходимую величину сопротивления в сети. Реостаты возбуждения используют в электрических машинах для поглощения лишней энергии.
Потенциометр предназначен для регулировки величины напряжения. Реостат устроен следующим образом: три клеммы позволяют получить от источника питания с фиксированным значением напряжения разные значения его величины. Например, понижающий трансформатор со значением напряжения на вторичной обмотке, равным 36 В. При использовании 2 транзисторов, диодного моста и реостата можно получить ряд напряжений от 0 до 34 В (2 В — потери при выпрямлении диодным мостом). Эта особенность позволяет делать и выпускать универсальные делители напряжения.
Схема и принцип работы
Обозначение реостата на схеме осуществляется в виде обыкновенного резистора, но со стрелкой, показывающей непостоянное значения сопротивления радиокомпонента. Принцип работы реостата довольно простой и основан на зависимости величины силы тока от величины сопротивления. Проводник, который находится на корпусе-изоляторе, подключен в электрическую цепь.
Ползунок — часть реостата, которая соединена с одним его выводом. При перемещении ползунка происходит регулирование значений тока или напряжения.
Реостат может выглядеть, как корпус-изолятор, из которого выведен специальный регулятор величины сопротивления. Однако некоторые модели, которые применяются в лабораториях, могут быть открытого типа. Они предназначены для демонстрации принципа действия устройства.
Электроток протекает по пути наименьшего сопротивления. Следовательно, ползунком можно регулировать протекание тока. Если проводник (материал с высоким удельным сопротивлением) задействован полностью, то, значит, и величина сопротивления будет максимальной. В случае, когда ползунок находится посередине проводника, сопротивление реостата равно R / 2. Подключение в электрическую цепь потенциометра, как и любого типа реостата, осуществляется последовательно.
Таким образом, реостат широко применяется в электрических схемах и позволяет регулировать значения тока и напряжения.
Видеоурок «Реостаты. Реостат – это управляющий прибор, способный изменять силу тока и напряжение
Реостатом
называется аппарат, состоящий из набора резисторов и устройства, с помощью которого можно регулировать сопротивление включенных резисторов и благодаря этому регулировать переменный и постоянный ток и напряжение.
Различают реостаты с воздушным и жидкостным (масляным или водяным) охлаждением
. Воздушное охлаждение может применяться для всех конструкций реостатов. Масляное и водяное охлаждение используется для металлических реостатов, резисторы могут либо погружаться в жидкость, либо обтекаться ею. При этом следует иметь в виду, что охлаждающая жидкость должна и может охлаждаться как воздухом, так и жидкостью.
Металлические реостаты с воздушным охлаждением
получили наибольшее распространение. Их легче всего приспособить к различным условиям работы как в отношении электрических и тепловых характеристик, так и в отношении различных конструктивных параметров. Реостаты могут выполняться с непрерывным или со ступенчатым изменением сопротивления.
Переключатель ступеней в реостатах выполняется плоским. В плоском переключателе подвижный контакт скользит по неподвижным контактам, перемещаясь при этом в одной плоскости. Неподвижные контакты выполняются в виде болтов с плоскими цилиндрическими или полусферическими головками, пластин или шин, располагаемых по дуге окружности в один или два ряда. Подвижный скользящий контакт, называемый обычно щеткой, может выполняться мостикового или рычажного типа, самоустанавливающимся или несамоустанавливающимся.
Несамоустанавливающийся подвижный контакт проще по конструкции, но ненадежен в эксплуатации ввиду частого нарушения контакта. При самоустанавливающемся подвижном контакте всегда обеспечиваются требуемое контактное нажатие и высокая надежность в эксплуатации. Эти контакты получили преимущественное распространение.
Достоинствами плоского переключателя ступеней реостата являются относительная простота конструкции, сравнительно небольшие габариты при большом числе ступеней, малая стоимость, возможность установки на плите переключателя контакторов и реле для отключения и защиты управляемых цепей. Недостатки — сравнительно малая мощность переключения и небольшая разрывная мощность, большой износ щетки вследствие трения скольжения и оплавления, затруднительность применения для сложных схем соединения.
Металлические реостаты с масляным охлаждением
обеспечивают увеличение теплоемкости и постоянной времени нагрева за счет большой теплоемкости и хорошей теплопроводности масла. Это позволяет при кратковременных режимах резко увеличивать нагрузку на резисторы, а следовательно, сократить расход резистивного материала и габариты реостата. Погружаемые в масло элементы должны иметь как можно большую поверхность, чтобы обеспечить хорошую теплоотдачу. Закрытые резисторы погружать в масло нецелесообразно. Погружение в масло защищает резисторы и контакты от вредного воздействия окружающей среды в химических и других производствах. Погружать в масло можно только резисторы или резисторы и контакты.
Отключающая способность контактов в масле повышается, что является достоинством этих реостатов. Переходное сопротивление контактов в масле возрастает, но одновременно улучшаются условия охлаждения. Кроме того, за счет смазки можно допустить большие контактные нажатия. Наличие смазки обеспечивает малый механический износ.
Для длительных и повторно-кратковременных режимов работы реостаты с масляным охлаждением непригодны ввиду малой теплоотдачи с поверхности бака и большой постоянной времени охлаждения. Они применяются в качестве пусковых реостатов для асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью до 1000 кВт при редких пусках.
Наличие масла создает и ряд недостатков: загрязнение помещения, повышение пожарной опасности.
Рис. 1. Реостат с непрерывным изменением сопротивления
Пример реостата с практически непрерывным изменением сопротивления
приведен на рис. 1. На каркасе 3 из нагревостойкого изоляционного материала (стеатит, фарфор) намотана проволока резистора 2. Для изоляции витков друг от друга проволоку оксидируют. По резистору и направляющему токоведущему стержню или кольцу 6 скользит пружинящий контакт 5, соединенный с подвижным контактом 4 и перемещаемый при помощи изолированного стержня 8, на конец которого надевается изолированная рукоятка (на рисунке рукоятка снята). Корпус 1 служит для сборки всех деталей и крепления реостата, а пластины 7 — для внешнего присоединения.
Реостаты могут включаться в схему как переменный резистор
(рис. 1, а) или как (рис. 1,6). Реостаты обеспечивают плавное регулирование сопротивления
, а следовательно, и тока или напряжения в цепи и находят широкое применение в лабораторных условиях в схемах автоматического управления.
Схемы включения пусковых и регулировочных реостатов
На рисунке 2
показана схема включения с помощью реостата двигателя постоянного тока небольшой мощности.
Рис. 2
. Схема включения реостата: Л — зажим, соединенный с сетью, Я — зажим, соединенный с якорем; М — зажим, соединенный о цепью возбуждения, О — холостой контакт, 1 — дуга, 2 — рычаг, 3 — рабочий контакт.
Перед включением двигателя необходимо убедиться в том, что рычаг 2 реостата находится на холостом контакте 0. Затем включают рубильник и рычаг реостата переводят на первый промежуточный контакт. При этом двигатель возбуждается, а в цепи якоря появляется пусковой ток, величина которого ограничена всеми четырьмя секциями сопротивления Rп. По мере увеличения частоты вращения якоря пусковой ток уменьшается и рычаг реостата переводят на второй, третий контакт и т. д., пока он не окажется на рабочем контакте.
Пусковые реостаты рассчитаны на кратковременный режим работы, а поэтому рычаг реостата нельзя длительно задерживать на промежуточных контактах
: в этом случае сопротивления реостата перегреваются и могут перегореть.
Прежде чем отключить двигатель от сети, необходимо рукоятку реостата перевести в крайнее левое положение. При этом двигатель отключается от сети, но цепь обмотки возбуждения остается замкнутой на сопротивление реостата. В противном случае могут появиться большие перенапряжения в обмотке возбуждения в момент размыкания цепи.
При пуске в ход двигателей постоянного тока регулировочный реостат в цепи обмотки возбуждения следует полностью вывести для увеличения потока возбуждения.
Для пуска двигателей с последовательным возбуждением применяют двухзажимные пусковые реостаты,
отличающиеся от трехзажимных отсутствием медной дуги и наличием толь ко двух зажимов — Л и Я.
Реостаты со ступенчатым изменением сопротивления
(рис. 3
и 4
) состоят из набора резисторов 1 и ступенчатого переключающего устройства.
Переключающее устройство состоит из неподвижных контактов и подвижного скользящего контакта и привода. В пускорегулирующем реостате (рис. 3
) к неподвижным контактам присоединены полюс Л1 и полюс якоря Я, отводы от элементов сопротивлений, пусковых и регулировочных, согласно разбивке по ступеням и другие управляемые реостатом цепи. Подвижный скользящий контакт производит замыкание и размыкание ступеней сопротивления, а также всех других управляемых реостатом цепей. Привод реостата может быть ручной (при помощи рукоятки) и двигательный.
Рис. 3
R
пк — резистор, шунтирующий катушку контактора в отключенном положении реостата, R
огр — резистор, ограничивающий ток в катушке, Ш1, Ш2 — параллельная обмотка возбуждения электродвигателя постоянного тока, С1, С2 — последовательная обмотка возбуждения электродвигателя постоянного тока.
Рис. 4
R
пр — сопротивление предвключенное, ОВ — обмотка возбуждения электродвигателя постоянного тока.
Реостаты по типу приведенных на рис. 2 и 3 нашли широкое распространение. Их конструкции обладают, однако, некоторыми недостатками, в частности большим числом крепежных деталей и монтажных проводов, особенно в реостатах возбуждения, которые имеют большое число ступеней.
Схема включения маслонаполненного реостата серии РМ
, предназначенный для пуска асинхронных двигателей с фазным ротором, приведен на рис. 5. Напряжение в цепи ротора до 1200 В, ток 750 А. Коммутационная износостойкость 10 000 операций, механическая — 45 000. Реостат допускает 2 — 3 пуска подряд.
Рис. 5
Реостат состоит из встроенных в бак и погруженных в масло пакетов резисторов и переключающего устройства. Пакеты резисторов набираются из штампованных из электротехнической стали элементов и крепятся к крышке бака. Переключающее устройство — барабанного типа, представляет собой ось с закрепленными на ней сегментами цилиндрической поверхности, соединенными по определенной электрической схеме. На неподвижной рейке укреплены соединенные с резисторными элементами неподвижные контакты. При повороте оси барабана (маховиком или двигательным приводом) сегменты как подвижные скользящие контакты перемыкают те или иные неподвижные контакты и тем самым меняют значение сопротивления в цепи ротора.
Резисторы.
Закон Ома наглядно показывает, что силу тока в электрической цепи можно изменять, включая в нее различные сопротивления. Этим свойством широко пользуются на практике для регулирования и ограничения тока в обмотках двигателей, генераторов и других электрических потребителях. Электрический аппарат, предназначенный для включения в электрическую цепь с целью регулирования или ограничения проходящего по ней тока, называют резистором. Резисторы бывают с постоянным или регулируемым сопротивлением. Последние иногда называют реостатами.
Резисторы обычно изготовляют из проволоки или ленты, материалом для которых служат сплавы металлов, обладающие высоким удельным сопротивлением (константан, никелин, манганин, фехраль). Это дает возможность для изготовления резисторов применять проволоку наименьшей длины. В электрических цепях, по которым проходят сравнительно небольшие токи (например, в цепях управления, в устройствах электроники и радиотехники), часто применяют непроволочные резисторы, выполненные из графита и других материалов.
Реостаты могут выполняться с плавным или ступенчатым изменением сопротивления. В лабораториях для управления электрическими машинами и испытательными устройствами часто используют ползунковый реостат с плавным изменением сопротивления (рис. 16, а). Такой реостат состоит из изоляционной трубки 4, на которую навита проволочная спираль 5. К виткам этой спирали прикасается подвижной контакт 2. Зажим 1 реостата соединяется с подвижным контактом, другой зажим 3 — с одним из концов спирали. Перемещая подвижной контакт, можно изменять длину проволоки, расположенной между зажимами реостата, и тем самым изменять его сопротивление.
Для пуска и регулирования электрических двигателей станков, грузоподъемных механизмов и пр. применяют ползунковый реостат со ступенчатым изменением сопротивления (рис. 16, б). Реостат состоит из ряда одинаковых сопротивлений 9 (секций), присоединенных к контактам 8. Для включения в цепь того или иного числа секций служит ползунок 7 со штурвалом 6.
Для регулирования тока при пуске тяговых двигателей электрических локомотивов постоянного тока применяют реостаты со ступенчатым изменением сопротивления (пусковые реостаты). Отдельные секции реостата в процессе пуска замыкаются накоротко дистанционно управляемыми выключателями, называемыми контакторами.
На некоторых электровозах (например, электровозах ЧС) пусковые реостаты выполнены из чугунных литых пластин 10 особой формы, напоминающей зигзагообразно уложенную ленту. Отдельные пластины собирают на изолированных шпильках и прикрепляют к основанию 11 (рис. 16, в).
В последнее время пусковые реостаты электровозов и моторных вагонов выполняют из фехралевой ленты 12, намотанной на фарфоровые изоляторы 13 (рис. 16, г). Так же устроены и реостаты, служащие для регулирования тока возбуждения тяговых двигателей на электровозах и тепловозах. Реостаты из фехралевой ленты более
прочны, более устойчивы против тряски и вибраций и имеют меньшую массу, чем реостаты, выполненные из чугунных пластин.
Схемы включения реостатов.
Реостат 2 (рис. 17) может быть включен последовательно в цепь между источником 1 и приемником 4 электрической энергии. В этом случае при изменении сопротивления реостата, т. е. при перемещении подвижного контакта 3, изменяется сила тока в приемнике. Этот ток проходит только по части сопротивления реостата.
Однако реостат можно включать в цепь таким образом, чтобы ток проходил по всему его сопротивлению, а к приемнику ответвлялась только часть тока источника. В этом случае два крайних зажима 2 и 4 реостата (рис. 18) подключают к источнику 5, а один из этих зажимов, например 4, и подвижной контакт 3 реостата — к приемнику 1. Очевидно, что при таком включении к приемнику будет подаваться напряжение U, равное падению напряжения между зажимом 4 и подвижным контактом 3 реостата. Следовательно, передвигая подвижной контакт реостата, можно изменять напряжение U, подводимое к приемнику, и силу тока в нем. Напряжение U представляет собой только часть напряжения Uи на зажимах источника.
Реостат, включенный по схеме рис. 18, называется делителем напряжения, или потенциометром.
Соберём цепь, изображённую на рисунке. Силу тока в цепи измеряют амперметром, напряжение — вольтметром. Зная напряжение на концах проводника и силу тока в нём, по закону Ома можно определить сопротивление каждого из проводников.
В цепь источника тока по очереди будем включать различные проводники, например, никелиновые проволоки одинаковой толщины, но разной длины. Выполнив указанные опыты, мы установим, что из двух никелиновых проволок одинаковой толщины более длинная проволока имеет большее сопротивление.
В следующем эксперименте по очереди будем включать никелиновые проволоки одинаковой длины, но разной толщины (разной площади поперечного сечения). Установим, что из двух никелиновых проволок одинаковой длины большее сопротивление имеет проволока, поперечное сечение которой меньше.
В третьем эксперименте по очереди будем включать никелиновую и нихромовую проволоки одинаковой длины и толщины. Установим, что никелиновая и нихромовая проволоки одинаковых размеров имеют разное сопротивление.
Зависимость сопротивления проводника от его размеров и вещества, из которого изготовлен проводник, впервые на опытах изучил Ом. Он установил:
Сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника.
Обрати внимание!
Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине, т.е. чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление.
Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения, т.е. чем толще проводник, тем его сопротивление меньше, и, наоборот, чем тоньше проводник, тем его сопротивление больше.
Чтобы лучше понять эту зависимость, представьте себе две пары сообщающихся сосудов, причём у одной пары сосудов соединяющая трубка тонкая, а у другой — толстая. Ясно, что при заполнении водой одного из сосудов (каждой пары) переход её в другой сосуд по толстой трубке произойдёт гораздо быстрее, чем по тонкой, т. е. толстая трубка окажет меньшее сопротивление течению воды. Точно так же и электрическому току легче пройти по толстому проводнику, чем по тонкому, т.е. первый оказывает ему меньшее сопротивление, чем второй.
Причиной наличия сопротивления у проводника является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки проводника. Из-за различия в строении кристаллической решётки у проводников, выполненных из различных веществ, сопротивления их отличаются друг от друга. Для характеристики материала вводят величину, которую называют удельным сопротивлением.
Удельное сопротивление — это физическая величина, которая определяет сопротивление проводника из данного вещества длиной \(1\) м и площадью поперечного сечения \(1\) м².
Введём буквенные обозначения: \(ρ\) — удельное сопротивление проводника, \(l\) — длина проводника, \(S\) — площадь его поперечного сечения. Тогда сопротивление проводника \(R\) выразится формулой:
R = ρ ι S .
Из этой формулы можно выразить и другие величины:
ι = RS ρ , S = ρ ι R , ρ = RS ι .
Из последней формулы можно определить единицу удельного сопротивления. Так как единицей сопротивления является \(1\) Ом, единицей площади поперечного сечения — \(1\) м², а единицей длины — \(1\) м, то единицей удельного сопротивления будет:
1 Ом ⋅ 1 м 2 1 м = 1 Ом ⋅ 1 м, т.е. Ом ⋅ м.
Удобнее выражать площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах, так как она чаще всего бывает небольшой. Тогда единицей удельного сопротивления будет:
1 Ом ⋅ 1 мм 2 1 м, т.е. Ом ⋅ мм 2 м.
В таблице приведены значения удельного сопротивления некоторых веществ при \(20\) °С.
Обрати внимание!
Удельное сопротивление с изменением температуры меняется.
Опытным путём было установлено, что у металлов, например, удельное сопротивление с повышением температуры увеличивается.
Обрати внимание!
Из всех металлов наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь. Следовательно, серебро и медь — лучшие проводники электричества.
При проводке электрических цепей используют алюминиевые, медные и железные провода.
Во многих случаях нужны приборы, имеющие большое сопротивление. Их изготавливают из специально созданных сплавов — веществ с большим удельным сопротивлением. Например, как видно из таблицы, сплав нихром имеет удельное сопротивление почти в \(40\) раз большее, чем алюминий.
Обрати внимание!
Стекло и дерево имеют такое большое удельное сопротивление, что почти совсем не проводят электрический ток и являются изоляторами.
На практике часто приходится менять силу тока в цепи, делая её то больше, то меньше. Так, изменяя силу тока в динамике радиоприёмника, мы регулируем громкость звука. Изменением силы тока в электродвигателе швейной машины можно регулировать скорость его вращения.
Для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы — реостаты.
Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например, никелиновая или нихромовая. Включив такую проволочку в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт С, можно уменьшать или увеличивать длину включённого в цепь участка АС. При этом будет меняться сопротивление цепи, а следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр.
Реостатам, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением. Один из реостатов (ползунковый реостат) изображён на рисунке.
В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Проволока покрыта тонким слоем не проводящей ток окалины, поэтому витки её изолированы друг от друга. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки. От трения ползунка о витки слой окалины под его контактами стирается, и электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим \(1\). С помощью этого зажима и зажима \(2\), соединённого с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь. Перемещая ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включённого в цепь.
Реостатом именуется аппарат, состоящий из набора резисторов и устройства, при помощи которого можно регулировать сопротивление включенных резисторов и благодаря этому регулировать переменный и неизменный ток и напряжение.
Различают реостаты с воздушным и жидкостным (масляным либо водяным) остыванием
. Воздушное остывание может применяться для всех конструкций реостатов. Масляное и водяное остывание употребляется для железных реостатов, резисторы могут или погружаться в жидкость, или обтекаться ею. При всем этом следует подразумевать, что охлаждающая жидкость должна и может охлаждаться как воздухом, так и жидкостью.
Железные реостаты с воздушным остыванием
получили наибольшее распространение. Их легче всего приспособить к разным условиям работы как в отношении электронных и термических черт, так и в отношении разных конструктивных характеристик. Реостаты могут производиться с непрерывным либо со ступенчатым конфигурацией сопротивления.
Тумблер ступеней в реостатах производится плоским. В плоском тумблере подвижный контакт скользит по недвижным контактам, перемещаясь при всем этом в одной плоскости. Недвижные контакты производятся в виде болтов с плоскими цилиндрическими либо полусферическими головками, пластинок либо шин, располагаемых по дуге окружности в один либо два ряда. Подвижный скользящий контакт, именуемый обычно щеткой, может производиться мостикового либо рычажного типа, самоустанавливающимся либо несамоустанавливающимся.
Несамоустанавливающийся подвижный контакт проще по конструкции, но ненадежен в эксплуатации ввиду нередкого нарушения контакта. При самоустанавливающемся подвижном контакте всегда обеспечиваются требуемое контактное нажатие и высочайшая надежность в эксплуатации. Эти контакты получили преимущественное распространение.
Плюсами плоского тумблера ступеней реостата являются относительная простота конструкции, сравнимо маленькие габариты при большенном числе ступеней, низкая цена, возможность установки на плите тумблера контакторов и реле для отключения и защиты управляемых цепей. Недочеты — сравнимо малая мощность переключения и маленькая разрывная мощность, большой износ щетки вследствие трения скольжения и оплавления, затруднительность внедрения для сложных схем соединения.
Железные реостаты с масляным остыванием
обеспечивают повышение теплоемкости и неизменной времени нагрева за счет большой теплоемкости и неплохой теплопроводимости масла. Это позволяет при краткосрочных режимах резко наращивать нагрузку на резисторы, а как следует, уменьшить расход резистивного материала и габариты реостата. Погружаемые в масло элементы обязаны иметь как можно огромную поверхность, чтоб обеспечить неплохую теплопотерю. Закрытые резисторы погружать в масло нецелесообразно. Погружение в масло защищает резисторы и контакты от вредного воздействия среды в хим и других производствах. Погружать в масло можно только резисторы либо резисторы и контакты.
Отключающая способность контактов в масле увеличивается, что является достоинством этих реостатов. Переходное сопротивление контактов в масле растет, но сразу улучшаются условия остывания. Не считая того, за счет смазки можно допустить огромные контактные нажатия. Наличие смазки обеспечивает малый механический износ.
Для долгих и повторно-кратковременных режимов работы реостаты с масляным остыванием неприменимы ввиду малой теплопотери с поверхности бака и большой неизменной времени остывания. Они используются в качестве пусковых реостатов для асинхронных электродвигателей с фазным ротором мощностью до 1000 кВт при редчайших запусках.
Наличие масла делает и ряд недочетов: загрязнение помещения, увеличение пожарной угрозы.
Пример реостата с фактически непрерывным конфигурацией сопротивления
приведен на рис. 1. На каркасе 3 из нагревостойкого изоляционного материала (стеатит, фарфор) намотана проволока резистора 2. Для изоляции витков друг от друга проволоку оксидируют. По резистору и направляющему токоведущему стержню либо кольцу 6 скользит пружинящий контакт 5, соединенный с подвижным контактом 4 и перемещаемый с помощью изолированного стержня 8, на конец которого надевается изолированная ручка (на рисунке ручка снята). Корпус 1 служит для сборки всех деталей и крепления реостата, а пластинки 7 — для наружного присоединения.
Реостаты могут врубаться в схему как переменный резистор
(рис. 1, а) либо как потенциометр
(рис. 1,6). Реостаты обеспечивают плавное регулирование сопротивления
, а как следует, и тока либо напряжения в цепи и находят обширное применение в лабораторных критериях в схемах автоматического управления.
Схемы включения пусковых и регулировочных реостатов
На рисунке 2
показана схема включения при помощи реостата мотора неизменного тока маленький мощности.
Перед включением мотора нужно убедиться в том, что рычаг 2 реостата находится на холостом контакте 0. Потом включают рубильник и рычаг реостата переводят на 1-ый промежный контакт. При всем этом движок возбуждается, а в цепи якоря возникает пусковой ток, величина которого ограничена всеми 4-мя секциями сопротивления Rп. По мере роста частоты вращения якоря пусковой ток миниатюризируется и рычаг реостата переводят на 2-ой, 3-ий контакт и т. д., пока он не окажется на рабочем контакте.
Пусковые реостаты рассчитаны на краткосрочный режим работы, а потому рычаг реостата нельзя продолжительно задерживать на промежных контактах
: в данном случае сопротивления реостата перенагреваются и могут перегореть.
До того как отключить движок от сети, нужно ручку реостата перевести в последнее левое положение. При всем этом движок отключается от сети, но цепь обмотки возбуждения остается замкнутой на сопротивление реостата. В неприятном случае могут показаться огромные перенапряжения в обмотке возбуждения в момент размыкания цепи.
При пуске в ход движков неизменного тока регулировочный реостат в цепи обмотки возбуждения следует стопроцентно вывести для роста потока возбуждения.
Для запуска движков с поочередным возбуждением используют двухзажимные пусковые реостаты,
отличающиеся от трехзажимных отсутствием медной дуги и наличием толь ко 2-ух зажимов — Л и Я.
Реостаты со ступенчатым конфигурацией сопротивления
(рис. 3
и 4
) состоят из набора резисторов 1 и ступенчатого переключающего устройства.
Переключающее устройство состоит из недвижных контактов и подвижного скользящего контакта и привода. В пускорегулирующем реостате (рис. 3
) к недвижным контактам присоединены полюс Л1 и полюс якоря Я, отводы от частей сопротивлений, пусковых и регулировочных, согласно разбивке по ступеням и другие управляемые реостатом цепи. Подвижный скользящий контакт производит замыкание и размыкание ступеней сопротивления, также всех других управляемых реостатом цепей. Привод реостата может быть ручной (с помощью ручки) и двигательный.
Рис. 3. Схема включения пускорегулирующего реостата: Rпк — резистор, шунтирующий катушку контактора в отключенном положении реостата, Rогр — резистор, ограничивающий ток в катушке, Ш1, Ш2 — параллельная обмотка возбуждения электродвигателя неизменного тока, С1, С2 — поочередная обмотка возбуждения электродвигателя неизменного тока.
Рис. 4. Схема включения регулировочного реостата возбуждения: Rпр — сопротивление предвключенное, ОВ — обмотка возбуждения электродвигателя неизменного тока.
Реостаты по типу приведенных на рис. 2 и 3 отыскали обширное распространение. Их конструкции владеют, но, некими недочетами, а именно огромным числом крепежных деталей и монтажных проводов, в особенности в реостатах возбуждения, которые имеют огромное число ступеней.
Схема включения маслонаполненного реостата серии РМ
, созданный для запуска асинхронных движков с фазным ротором, приведен на рис. 5. Напряжение в цепи ротора до 1200 В, ток 750 А. Коммутационная износостойкость 10 000 операций, механическая — 45 000. Реостат допускает 2 — 3 запуска попорядку.
Реостат состоит из интегрированных в бак и погруженных в масло пакетов резисторов и переключающего устройства. Пакеты резисторов набираются из штампованных из электротехнической стали частей и крепятся к крышке бака. Переключающее устройство — барабанного типа, представляет собой ось с закрепленными на ней секторами цилиндрической поверхности, соединенными по определенной электронной схеме. На недвижной рейке укреплены соединенные с резисторными элементами недвижные контакты. При повороте оси барабана (маховиком либо двигательным приводом) сегменты как подвижные скользящие контакты перемыкают те либо другие недвижные контакты и тем меняют значение сопротивления в цепи ротора.
Инструкция
Используя учебник по , повторите, как распределяется ток в случаях параллельного и последовательного включения резисторов в электрическую цепь. Знание данных закономерностей позволит правильно подключить реостат. Как известно, при параллельном подключении резистора в цепь ток, проходящий ранее через элемент, к которому подключается , разделяется на две части: одна часть течет через первоначальный элемент, а другая – через резистор.
Нарисуйте схему параллельного включения реостата в цепь, если вам необходимо шунтировать некоторый элемент цепи и контролировать силу тока через него в максимально возможных пределах. При максимально возможном значении сопротивления реостата ток через исследуемый элемент остается первоначальным, а при минимальном сопротивлении весь ток проходит через реостат в обход элемента.
Обратите внимание, что параллельного включения реостата не позволит вам контролировать общий ток в цепи, ибо при параллельном подключении элементов общая сила тока не изменяется, она только распределяется между отдельными ветвями.
Если же вам необходимо иметь возможность изменять общий ток цепи, то реостат нужно подключить последовательно с элементами цепи. Тогда появится возможность изменять общее сопротивление цепи, регулируя таким образом и общий ток.
Заметьте, что при подключении реостата последовательно с исследуемым элементом появляется возможность увеличивать и уменьшать напряжение на элементе. Это обосновывается тем, что напряжение в цепи распределятся по элементам в соответствии с правилом: чем больше сопротивление, тем больше напряжение, падающее на данном элементе.
Обратите также внимание на то, что при подключении реостата в цепь последовательно с исследуемым элементом можно контролировать не только напряжение на данном элементе, но и силу тока. Ведь при изменении тока в общей цепи его значение изменяется и в отдельных элементах цепи, включенных последовательно в цепь. Между тем, существует определенное различие между двумя способами регулирования силы тока через элемент. В случае подключения реостата последовательно вы получаете возможность изменять силу тока в исследуемом элементе, не затрагивая всю схему, а значит, не вторгаясь в режим работы устройства. В случае же включения реостата последовательно в электрическую цепь любые манипуляции с ним приводят к колебаниям силы тока во всей цепи, нарушая, таким образом, работу прибора.
Изменение тока, происходящее при изменении сопротивления, зависит от того, каким именно является исследуемой резистивный элемент, а именно, от того, какой вольт-амперной характеристикой он обладает.
Вам понадобится
- Учебник по физике 8 класса, лист бумаги, шариковая ручка.
Инструкция
Прочитайте в учебнике по формулировку выражения закона Ома. Как известно, именно этот закон описывает связь электрического тока и напряжения на участке цепи. По закону Ома, сила тока прямо пропорциональна напряжению на участке цепи и обратно пропорциональна сопротивлению данного участка. Таким образом, очевидным является, что при увеличении сопротивления ток, проходящий через него, уменьшается.
Обратите внимание, что зависимость тока от сопротивления участка цепи является гиперболической, что говорит о резком спаде тока при увеличении значения сопротивления.
Помните, что такая зависимость тока от сопротивления является справедливой лишь для участка цепи, состоящего из одного элемента, а также лишь для обычных линейных резистивных элементов. Линейность в данном случае означает то, что вольт-амперная (зависимость тока от напряжения) представляется в виде прямой линии.
Напишите на листе бумаги выражение для закона Ома . Оно будет равно произведению силы тока на сопротивление резистора. Придайте сопротивлению несколько постоянных значений и запишите соответствующие законы Ома для каждого из них. Вы получите уравнения прямых с различными коэффициентами.
Реостат, потенциометр, подстроечный резистор многооборотный
Реостат
Реостат — самое простое применение резистора переменного сопротивления. Реостат имеет всего два вывода: первый — это один конец резистивного слоя, а второй — это вывод движимого ползунка. Поворот шпинделя изменяет сопротивление между двумя контактами от минимума до максимума. Иногда можно видеть, что в качестве реостата используется пер. резистор с тремя выводами. Но в этом случае один его из крайних выводов замкнут с выводом ползунка. Таким образом получается тот же самый двухвыводной элемент. Реостаты часто используются для изменения силы электрического тока, например при изменении яркости свечения электроламп.
Потенциометр
Потенциометр — это переменный резистор, использующий все три вывода. В этом виде они обычно используются для изменения напряжения, например для регулировки звука в звуковых усилителях мощности. Если оба крайних вывода потенциометра подключить к какому-либо источнику питания, то между выводом ползунка и нулевым выводом источника питания мы можем получать напряжение от нуля вольт до напряжения источника питания.
Подстроечный резистор
Подстроечный резистор — это миниатюрная версия стандартного переменного резистора. Они разработаны для установки непосредственно на печатную плату и регулируются только при настройке схемы. Например для настройки чувствительности какого-нибудь датчика или установки усиления усилителя мощности. Для управления подстроечным резистором нужна маленькая отвёртка или что-то другое, похожее на неё. Так же, как и подстроечные конденсаторы, подстроечные резисторы бывают однооборотные и многооборотный, сделанные по принципу червячной передачи. Но в отличие от них, для работы с подстроечным резистором не нужна специальная настроечная отвёртка. Близкое нахождение вблизи резистора руки или стальной отвёртки никак не влияет на его сопротивление . Многооборотные подстроечные резисторы используются в тех участках схемы, где нужна прецизионная точность в установке нужного сопротивления. Однооборотными подстр. рез-ми большой точности настройки добиться невозможно.
Подстроечные резисторы
Подстроечный резистор СП5
(червячный)
Подстроечный резистор
Пусковые реостаты — Энциклопедия по машиностроению XXL
Константан имеет достаточно хорошие электрические свойства, но в процессе эксплуатации он не должен нагреваться выше 4О0 С. В связи с тем, что константан имеет относительно высокую термо-э. д. с. в паре с медью, его применяют для термопар, работающ,их при средних температурах. Никелин используют для изготовления пусковых реостатов. Наилучшими электрическими свойствами обладают высокомарганцовистые сплавы, их можно применять даже в качестве прецизионных сплавов высокого электросопротивления.
[c.245]
Величина углового ускорения по данным задания находится следующим образом. Из уравнения (29) видим, что при постоянном М уск ( о постоянство может обеспечиваться регулированием пусковым реостатом) угловое ускорение остается постоянным, поэтому движение лебедки будет равноускоренным и заданное время разбега раз определит угловое ускорение барабана
[c. 76]
Сплавы для изготовления сопротивлений прецизионных (образцовые сопротивления, различные элементы электроизмерительных приборов, катушки сопротивления, шунты, обмотки потенциометров) технических (регулирующие и пусковые реостаты, нагрузочные элементы). [c.244]
Для увеличения момента необходимо увеличить силу тока с помощью уменьшения сопротивления пускового реостата. Сопротивления отдельных секций пускового реостата подбираются так, чтобы пиковое значение тока не превосходило 200—250 /о номинального значения тока якоря. От количества ступеней пускового реостата зависит плавность пуска двигателя однако увеличение числа ступеней вызывает удорожание пускового устройства. Рекомендуемые количества ступеней пускового сопротивления при ручном управлении для двигателей различной мощности приведены в табл. 6. [c.532]
Мощность в лв/я Количество ступеней пускового реостата [c.532]
В отличие от электрической тяги и промышленного электропривода с питанием от сети, где последовательно-параллельное переключение применяется для получения нескольких экономических скоростей и уменьшения расхода энергии в пусковых реостатах, в тепловозах оно преследует лишь одну цель — уменьшение габаритов генератора путём уменьшения диапазона изменения тока и напряжения генератора. [c.583]
Аналогичное равенство для времени пуска tp получается при пуске двигателя под пусковым реостатом и прн постоянном статическом моменте [c.28]
Пусковые реостаты предназначены лишь для пусковых режимов на длительное включение в сеть их сопротивления по нагреву не рассчитаны и для регулирования скорости [c.49]
Плоские пусковые реостаты. Их применяют в условиях лёгкой работы и и при желании иметь наиболее дешёвое оборудование. Схема соединений типичного пускового реостата для шунтового двигателя постоянного тока дана на фиг., 51. Нерабочее положение реостата — крайнее левое рабочее — крайнее правое. При пуске двигателя в ход щётка контактного рычага КР реостата движется по ряду контактов, к которым приключается сопротивление, постепенно выводимое из цепи двигателя. В современных реостатах контактный рычаг удерживается в [c.49]
Схема включения плоского пускового реостата асинхронного двигателя с фазовым ротором показана на фиг. 52. [c.49]
Защита от обрыва поля Защита от неправильного начального положения пускового реостата
[c.64]
Жидкостный регулятор скольжения служит одновременно и пусковым реостатом. Чувствительность регулятора, т. е. минимальное изменение нагрузки, достаточное для приведения в действие регулятора, равна + (2,5-г5 /о) (в процентах от нагрузки, на которую установлен регулятор). Жидкостный регулятор лучше срезает пики нагрузки, но зато он действует более медленно, чем контакторный. Это вызывается как инерцией значительных движущихся масс регулятора, так и сопротивлением воды. Поэтому при быстро изменяющихся нагрузках применяется контакторный регулятор, действующий почти мгновенно. Если пик нагрузки длится менее 0,4 сек., жидкостный регулятор неприменим. Контакторный регулятор чувствительнее жидкостного. Жидкостный регулятор требует значительно большего ухода. [c. 1057]
По мощности выбор пускового реостата производится по табл. 14 [17 и 19J. [c.466]
Выбор пусковых реостатов в зависимости от мощности двигателя [c.467]
Асинхронные двигатели с фазовым ротором и контактными кольцами. В этом случае обмотка ротора выполняется трехфазной, причем концы ее выводятся на три кольца, посаженные на валу, для соединения с пусковым реостатом. У двигателей, предназначенных для длительной работы, но окончании пуска фазная обмотка может замыкаться накоротко с последующим подъемом щеток. [c.395]
Число пусковых ступеней т обычно определяется применяемой аппаратурой управления (магнитной станцией, пусковым реостатом). [c.412]
Пуск электродвигателей. При неподвижном двигателе э. д. с. якоря Е равна нулю. Для уменьшения пускового тока в цепь якоря включается пусковой реостат ПР (фиг. G). По мере разгона двигателя э. д. с. нарастает и ток уменьшается [формула (3)]. В соответствии с этим пусковой реостат постепенно выводится. Пуск должен происходить при номинальном токе возбуждения. Обмотка возбуждения не должна быть включена при пуске непосредственно на зажимы якоря, так как это вызовет значительное ослабление потока, а следовательно, и момента, в результате чего пуск может сильно затянуться или даже оказаться совсем невозможным. [c.471]
Контактные пружины в пусковых реостатах должны плотно прижимать скользящие контакты к пластинам. Контакты и зажимы должны иметь чистую металлическую поверхность. [c.25]
Трансформаторы и пусковые реостаты горок [c.213]
Проверить, в каком положении находится пусковое устройство электродвигателя (положение щеток контактных колец и штурвала пускового реостата, положение перекидного рубильника и т. п.) и заземление, [c.287]
Если электродвигатель дымососа (вентилятора) короткозамкнутый, то пуск в работу производят простым включением пускателя. Если электродвигатель имеет контактные кольца, то пуск его состоит из следующих операций опускают щетки, ставят пусковой реостат в положение пуск , включают пускатель, медленно выводят сопротивление реостата и поднимают щетки. После пуска проверяют работу смазки и охлаждения и отсутствие вибраций. [c.334]
Аппаратура ручного управления электродвигателями — рубильники, пакетные выключатели и переключатели, универсальные переключатели, барабанные плоские и кулачковые контроллеры. Регулировочные и пусковые реостаты. Их устройство и принцип действия. [c.327]
Эксплуатация пусковых реостатов. Заливка маслом, смена масла, периодичность замены чистка контактов. Обрывы и замыкания в реостатах. Способы определения. Устранение обрывов и замыкания отдельных элементов. Ремонт секций реостатов — соединение спайкой оборванных частей или замена дефектной секции новой. [c.334]
Они имеют относительно простую конструкцию, надежны в эксплуатации и не нуждаются в пусковом реостате. Это объясняется также тем, что трехфазный ток вследствие легкости трансформирования напряжения и сравнительной дешевизны передачи на большие расстояния наиболее распространен на машиностроительных заводах. [c.258]
Безотказной должна быть и работа электрооборудования. В рубильниках, переключателях, реостатах и всех других аналогичных устройствах и аппаратах не допускаются даже малейшие неисправности. Недостаточно быстрое включение или выключение электроаппаратуры, чрезмерный нагрев пускового реостата, гудение реле и другие подобные неполадки при обкатке станка или машины свидетельствуют о дефектах сборки или ремонта вообще. Их устраняют соответствующими регулировками, а если нужно, полностью разбирают те или иные механизмы. [c.207]
Безотказной должна быть и работа электрооборудования. В рубильниках, переключателях, реостатах и всех других аналогичных устройствах и аппаратах не допускаются даже малейшие неисправности. Недостаточно быстрое включение или выключение электроаппаратуры, чрезмерный нагрев пускового реостата, гудение [c. 93]
Перегорание предохранителей Обрыв в пусковом реостате Кулачки не прикасаются к пластинам контроллера
[c.76]
В дореволюционной России в начале XX в. существовали лишь некоторые отдельные элементы той области техники, которая позднее получила название автоматика . Приборостроительная и электротехническая промышленность дореволюционной России была очень слабой. Приборостроительные и электротехнические предприятия, принадлен авшие в основном иностранному капиталу, представляли собой преимущественно сборочные мастерские и небольшие фабрики. На дочерних предприятиях немецких и американских фирм в начале XX в. изготавливались некоторые узлы и детали электропривода электродвигатели постоянного и переменного тока мощностью до 2500 кет, пусковые реостаты и регуляторы скольжения, металлические сопротивления, электрооборудование для трамваев и пр. Работа на этих предприятиях велась по чертежам ведущих заводов иностранных фирм. Многие наиболее сложные и ответственные узлы и детали ввозились из-за границы. [c.233]
I — сила тока при данной нагрузке. В первый момент пуска электродвигателя соленоид 11 посредством тяги S и пружины 7 вводит собачку 4 в зацепление с вращающимся вокруг неподвижной оси А храновым колесом 2, насаженным на вал 1 контактного рычага пускового реостата. При этом собачка 4 запирает храповое колесо 2 и не дает возможности повернуть его дальше. В это время соленоид 12, втягивая сердечник 6, при помощи звена 10 натягивает пружину 9, причем натяжение этой пружины фиксируется левым концом рычага 14, вращающегося вокруг неподвижной оси В, на котором при помощи гибкой нластинки укреплен сухарь 16, передвигающийся по зубчатой дуге 3. С нарастанием числа оборотов двигателя сила тока /, начнет уменьшаться, и, когда сила тока дойдет до величины I, пружина 9 оттянет собачку 4 и даст возможность повернуть храповое колесо 2 дальше, т. е. сообщить двигателю новый импульс. При переводе контактного рычага пускового реостата на следующий контакт упор а храпового колеса 2 надавит на упор d зубчатой дуги 3, отведет ее и освободит рычаг 14, который дойдет до упора к. Сердечник 5 будет остановлен упором /, и вся система придет в первоначальное положение. Дуга 3 все время находится под действием пружины 15, стремящейся прижать ее к упору е. Упор Ь ограничивает поворот собачки 4. [c.163]
U-образиая трубка /, укрепленная па поперечной переборке внутри понтона, заполнена ртутью, в которую погружеяы электроды 2 и 3. От электродов идут провода к двум соленоидам 4 и 5, включенным в общую сеть. К ртути также подведен провод. При отсутствии крена или при малом крене электроды замыкают цепи обоих соленоидов и золотник б, концы штоков которого являются сердечниками соленоидов, занимает среднее поло кепие. При крене на угол 4-9, превышающий заданное значение, цепь катушки 4 размыкается и золотник 6 под действием соленоида 5 перемещается вправо. При этом кран 7 поворачивается и разобщает каналы and. Жидкость, подаваемая насосом в золотник 6, поступает в первую полость цилиндра 8 и перемещает поршень 9 влево. Это вызывает включение пускового реостата, не показанного на рисунке, вследствие чего электромотор начинает передвигать противовес в соответствующую сторону, пока угол крена не уменьшится и электрод 2 не замкнет цепь катушки 4. Золотник 6 под действием соленоида 4 возвращается в среднее положение, кран 7 соединяет каналы and. Поршень 9 под действием сжатой пружины 10 приходит в среднее положение При крепе в обратную сторону происходит аналогичный процесс. [c.224]
Запуск двигателей постоянного тока осуществляется с использованием пускового реостата в цепи якоря для ограничения максимальных значений пускового тока. В начальный момент запуска устанавливается максимальное расчетное сопротивление пускового реостата, которое затем, по мере разгона двигателя, плавно или скачками уменьшается. При исследовании процесса запуска с использованкем полученных динамических схем двигателя параметры v и этих схем рассматриваются как непрерывные или кусочно-постоянные (в зависимости от способа изменения пускового сопротивления) функции времени. [c.22]
Пуск двигателя в ход. Для пуска двигателя в ход необходимо в цепь якоря включить пусковой реостат R , так как в начале пуска якорь неподвижен л = О, противоэлектродвижу-щая сила Е=0 и ток при работе, равный [c. 531]
Для электродвигателей с фазовым ротором пусковые реостаты выбираются по мощности, по пусковому моменту приводимого механизма и по данным ротора двигателя, т. е. по отно-е [c.466]
Управление поездом было устроено по системе Мультипль и сосредоточено в двух крайних моторных вагонах, работавших самостоятельно в зависимости от направления поезда. Для получения различных скоростей движения и соответствующего изменения усилий тяги при напряжении батарей 500 В и переключении на 250 В предусматривалось пять способов включения электродвигателей посредством пусковых реостатов. [c.233]
В генераторах постоянного тока перед началом сварки неебходимо проверить наличие масла в подшипниках и положение пускового реостата и щеток. [c.24]
С этой целью из стандартных деталей в текущем производстве были изготовлены три двигателя АЗ-315М-8, отличающиеся от серийных только длинными выводными концами катушек обмотки статора. Эти концы были выведены на клеммные доски, позволяющие выключать отказавшие катушки и заменять их эквивалентными сопротивлениями. Опыт показал, что без заметного изменения тока холостого хода и времени пуска из 72 катушек можно выключить до 12 катушек. В качестве эквивалентных сопротивлений использовались секции пускового реостата. Для контроля температуры в процессе испытаний в четыре равностоящих паза под клин были заложены тарированные медь-константановые термопары. [c.39]
Известны сплавы типа манганин, к-рые вместо никеля содержат 3—4% алюминия (нзабеллин) плюс 1,5% железа (новокон-стантан). Эти сплавы значительно уступают манганину по прецизионности св-в и могут найти применение гл. обр. для тех-ннч. целей, нанр. в пусковых реостатах. [c.193]
Реостат | Типы резисторов | Руководство по резисторам
Что такое реостат?
Реостат представляет собой переменный резистор, используемый для регулирования тока. Они могут изменять сопротивление в цепи без прерывания. Конструкция очень похожа на конструкцию потенциометров. Он использует только два соединения, даже когда присутствуют 3 клеммы (как в потенциометре). Первое соединение выполнено с одним концом резистивного элемента, а другое соединение с скользящим контактом.В отличие от потенциометров, реостаты должны проводить значительный ток. Поэтому они в основном изготавливаются как резисторы с проволочной обмоткой. Резистивная проволока намотана на изолирующий керамический сердечник, а грязесъемник скользит по обмоткам.
Реостаты часто использовались в качестве устройств управления мощностью, например, для управления интенсивностью света (диммер), скоростью двигателей, нагревателей и печей. Обычно они больше не используются для этой функции. Это связано с их относительно низкой эффективностью.В приложениях управления питанием они были заменены переключающей электроникой. В качестве переменного сопротивления они часто используются для настройки и калибровки в схемах. В этих случаях они регулируются только при изготовлении или настройке схемы (подстройка резистора). В таких случаях часто используются тримпоты, подключенные как реостат. Но также существуют специальные предустановленные резисторы с 2 выводами.
Определение реостата
Реостат представляет собой переменный резистор, который используется для управления током, протекающим в цепи.
Типы реостатов
Существует несколько типов реостатов. Роторный тип наиболее часто используется в приложениях управления мощностью. В большинстве случаев эти реостаты имеют открытую конструкцию, но также доступны закрытые типы. Как и в случае с потенциометрами, доступны многоклавишные типы. Они используются для параллельного управления несколькими приложениями или для увеличения номинальной мощности или диапазона регулировки. Опционально реостаты могут быть оснащены механическим стопором для ограничения минимального или максимального сопротивления.Для специальных применений они также могут быть изготовлены с коническими обмотками.
Также доступны ползунковые реостаты
, которые часто используются в учебных целях и в лабораториях. Линейные или скользящие типы состоят из резистивной проволоки, намотанной на изолирующий цилиндр. Скользящий контакт используется для увеличения или уменьшения сопротивления.
Подстроечные резисторы, используемые в качестве переменного сопротивления, очень распространены на печатных платах. Хотя существуют специальные предустановленные резисторы с 2 выводами, подстроечный потенциометр с 3 выводами более распространен и часто используется в качестве реостата.
Поворотный реостат | Линейный реостат | Резистор предварительной настройки |
Как подключить потенциометр в качестве реостата?
Любой 3-контактный потенциометр можно подключить как реостат, подключив к одному концу резистивной дорожки и к скользящему контакту. Лучше всего соединить очиститель вместе с другим концом резистивной дорожки. Это предотвращает прерывание цепи в случае, если очиститель теряет связь с резистивной дорожкой, а также уменьшает шум во время регулировки.
Символы реостата
Следующие символы используются в соответствии со стандартом IEC.
Обозначение реостата (стандарт МЭК) | Символ предустановленного резистора (стандарт IEC) |
Функция, Принцип работы, Типы, Применение
Что такое реостат?
Реостат представляет собой переменный резистор, используемый для управления электрическим током путем увеличения или уменьшения сопротивления вручную.Это тип резистора большого размера, используемый в приложениях, требующих регулировки тока или изменения сопротивления. В цепи последовательно включен реостат. Ток, контролируемый реостатами, больше, чем у других типов переменных резисторов.
Две переменные определяют электрический ток, протекающий по электрической цепи. Величина напряжения, приложенного к цепи, и общее сопротивление электрической цепи. Если мы уменьшим сопротивление цепи, количество электрического тока через цепь увеличится.Если мы увеличим сопротивление цепи, ток в цепи уменьшится.
Функция реостата в электрической цепи заключается в увеличении и уменьшении электрического тока. Реостат лишь снижает электрический ток до определенного уровня, а не блокирует его полностью. Чтобы полностью блокировать поток электрического тока, требуется бесконечное сопротивление. Практически невозможно полностью свести электрический ток к нулю.
Реостаты изготовлены из материала с высоким удельным сопротивлением, например сплава никель-хром-железо, плотно намотанного на круглую трубку.Они доступны как в одинарной трубке, так и в двойной трубке. Междувитковая изоляция предусмотрена во избежание короткого замыкания витков. Трубка реостата изготовлена из изоляционного материала, такого как асбест.
Слово «реостат» происходит от греческих слов «реос» и «статис». Когда эти слова объединены, они означают «устройство управления потоком» или «устройство управления током».
Как работает реостат?
Основным принципом работы реостатов является закон Ома, согласно которому ток обратно пропорционален сопротивлению при заданном напряжении.Это означает, что ток уменьшается по мере увеличения сопротивления или увеличивается по мере уменьшения сопротивления.
Ток входит в реостат через один из его выводов, протекает через проволочную катушку и контакт и выходит через другой вывод. Реостаты не имеют полярности и работают так же, когда клеммы перепутаны.
Структура реостата аналогична потенциометру. Потому что реостат это уже своего рода потенциометр. Как и потенциометр, реостат состоит из трех клемм: клеммы А, клеммы В и клеммы С.Однако используются только две клеммы: A и B или B и C.
(2 клеммы подключены к противоположным концам резистивного элемента. 3-я клемма расположена между двумя другими клеммами. )
Клемма B — фиксированная клемма, прикрепленная к циферблату. Клеммы A и C также подключены к резистивному элементу. Перемещаясь по резистивному элементу, дворник изменяет сопротивление реостата. Резистивный элемент в реостате выполнен из проволочной катушки или тонкой углеродной пленки.Сопротивление реостата зависит от длины провода сопротивления, по которому протекает электрический ток.
Если в реостате используются клеммы А и В, минимальное сопротивление берется, когда мы приближаем стеклоочиститель к клемме А; потому что длина пути сопротивления уменьшается. В результате блокируется только небольшое количество электрического тока и разрешается подача большого количества электрического тока.
Аналогично, когда мы приближаем стеклоочиститель к клемме C, получается максимальное сопротивление; из-за увеличения длины пути сопротивления.В результате большая часть электрического тока блокируется, и разрешается только небольшая часть электрического тока.
В чем разница между реостатом и потенциометром?
И реостат, и потенциометр являются своего рода резисторами, но между ними есть разница в использовании.
- Потенциометры используют все три клеммы для ограничения тока; тогда как реостаты используют только две клеммы.
- Потенциометры делят напряжение, а реостаты регулируют ток.
- Поскольку реостаты имеют большую конструкцию, чем потенциометры, они могут ограничивать более высокие токи.
- Реостат нельзя использовать как потенциометр, тогда как потенциометр можно использовать как реостат.
Типы реостатов
Типы реостатов делятся на три. Поворотные, линейные и предустановленные реостаты.
Поворотные реостаты
Резистивный элемент поворотного реостата имеет круглую или угловую форму.В этом типе реостата дворник вращается. Они в основном используются в силовых приложениях. Из-за небольшого размера поворотные реостаты используются чаще, чем линейные реостаты.
Линейные реостаты
Их еще называют цилиндрическими реостатами; потому что резистивный элемент подобен цилиндру. В реостатах этого типа дворник движется линейно. Линейные реостаты часто используются в научно-исследовательских лабораториях.
Реостаты предустановленного типа
Предустановленные реостаты используются в печатных платах.Они небольшие по размеру и часто используются в калибровочных схемах.
Проверить цены на реостат
Где используется реостат?
Реостат все еще используется в некоторых приложениях, хотя область его использования в последние годы сократилась из-за таких причин, как низкий КПД и потребление энергии, и он был заменен переключающими электронными устройствами, полупроводниковыми элементами и потенциометрами.
- Реостат обычно используется в приложениях, где требуется высокое напряжение или ток. Микроволновая печь, холодильник, миксер, вентилятор, электроинструмент и т. д.
- В диммерных выключателях реостаты используются для изменения интенсивности света. Если мы увеличим сопротивление реостатов, то через лампочку будет течь меньше электрического тока, и яркость света уменьшится. Точно так же, если мы уменьшаем сопротивление реостатов, через лампочку протекает больше электрического тока, и яркость света увеличивается.
- Реостаты используются для увеличения или уменьшения скорости электродвигателя.
- Используется в кнопках, где производится установка температуры электроплиты. Он используется во всех приложениях, подобных кухонным приборам, которые имеют нагревательные элементы, температура которых должна быть увеличена или уменьшена.
- Используется для увеличения или уменьшения громкости в таких устройствах, как телевизор, радио.
- Используется как эталон сопротивления в лабораториях.
- Используется для измерения сопротивления мостовым методом.
Выбор реостата
При выборе реостата для приложения ток часто является более важным фактором, чем мощность (Вт).
Если вы используете реостат для управления двигателем, все типы двигателей постоянного тока могут регулироваться по скорости; но вы должны знать, что только несколько видов двигателей переменного тока имеют регулируемую скорость. По этой причине необходимо использовать реостат в правильном типе двигателя.
Большинство реостатов имеют круглый или прямой стержень, который позволяет прикрепить к реостату ручку.
Некоторые из меньших размеров имеют прорези для отвертки, которые позволяют регулировать реостат.
К реостату можно подключить переключатель, чтобы разомкнуть цепь реостата или получить доступ к независимой цепи.
Реостаты могут управляться фиксированным или регулируемым буфером, который ограничивает угол поворота любой частью полного поворота. Как правило, этот тип реостата используется в приложениях, где в цепи всегда требуется определенное сопротивление.
Если вы хотите узнать больше о резисторах и реостатах, вы можете прочитать эту замечательную книгу:
Продолжить чтение
Что такое реостат? — Определение и использование
Определение
Представьте звуки и свет в вашем окружении — вы когда-нибудь задумывались, как приглушается свет и уменьшается громкость? Если электростанции не посылают меньше электроэнергии, то что может происходить? Одно слово: сопротивление.
Все электронные приборы работают с электрическими цепями — путями, по которым может течь электричество/электрический ток, при этом любая цепь имеет определенный уровень электрического сопротивления. Электрическое сопротивление — это не что иное, как внутреннее свойство электрической цепи сопротивляться потоку электрического тока. Реостат представляет собой переменный резистор или регулируемое сопротивление; размещение его в любой цепи позволяет вам контролировать сопротивление и, соответственно, сам ток! Иногда переменный резистор или реостат называют потенциометром и в повседневном языке используют взаимозаменяемо.
Чарльзу Уитстону , британскому изобретателю и ученому, часто приписывают разработку реостата в 19 веке. В простейшем варианте он представляет собой длинную трубку с намотанной вокруг нее проволокой и регулируемым ползунком. Когда он помещен в электрическую цепь, он должен получать и пропускать ток — обычно это делается через две клеммы, одна клемма в ползунковом / регулируемом контакте, а другая подключена к основной цепи.
Теперь, если вы это правильно представили, это означает, что ток должен течь по спиральным проводам реостата, если он вообще собирается течь! Итак, как же регулируется сопротивление, спросите вы? Поскольку один конец реостата прикреплен к главной цепи, другой конец (ползунок) может регулировать длину намотанной проволоки, по которой должен проходить ток. Чем больше спирального провода, через который должен пройти ток, тем большее сопротивление он встретит, поскольку сопротивление существует в спиральном проводе, помимо существующей цепи.
Если это звучит запутанно, представьте, что вы едете по подземному туннелю при скорости ветра 200 миль в час. Столкнетесь ли вы с большим сопротивлением в общем путешествии, если вы начнете у входа или если вы начнете в конце туннеля? Сокращая расстояние, которое вы (электрический ток) преодолеваете, вы можете сталкиваться с меньшими помехами ветра (электрическое сопротивление). Это основная концепция реостата.
Что такое функция реостата и как она работает?
В этой статье от Linquip мы поговорим о функциях реостата, о том, как они работают, и обо всей другой информации, которую вам нужно о них знать.Эти компоненты можно найти даже у себя дома! Они широко используются во всем мире. Поэтому всем важно знать, как они работают и что они собой представляют на самом деле. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о реостатах.
Прежде чем мы углубимся в детали, давайте кратко рассмотрим, что такое реостат…
Что такое реостат?
Реостат представляет собой устройство, которое рассматривается как переменный резистор. Они чем-то похожи на потенциометры. Вы можете изменить сопротивление реостата, чтобы контролировать протекание через него тока.Реостаты отлично подходят для управления нисходящим потоком в различных устройствах, таких как лампы или даже транзисторы. Преимущество реостатов в том, что они могут изменять сопротивление в цепи, не вызывая прерывания! Символ реостата в соответствии со стандартом IEC представляет собой прямоугольник, помещенный между двумя линейными линиями и стрелкой, пересекающей прямоугольник с полунаклоном. Вот изображение его символа:
Одна из самых важных особенностей реостатов заключается в том, что они имеют две клеммы и соединены через них.
Подробнее о Linquip
Что такое реостат? Все, что вам нужно знать о реостатах и принципах их работы
Что такое функция реостата и как она работает?
Все мы знаем, что для изменения тока необходимо либо изменить сопротивление цепи, либо приложенное напряжение. Функция реостата заключается в изменении сопротивления цепи для изменения тока в цепи. Когда вам нужно уменьшить ток в цепи, вы должны увеличить сопротивление реостата.И точно так же, если требуется увеличение тока, нужно уменьшить сопротивление реостата.
Функция реостата зависит от изменения сопротивления реостата. Для этого будет изменен один из трех факторов (длина, тип и площадь поперечного сечения), влияющих на сопротивление, и этот фактор — длина. Скользящий контакт в различных типах реостатов используется для изменения длины и, следовательно, изменения сопротивления. Чтобы понять, как он изменяет длину, вам нужно знать конструкцию реостата:
Конструкция реостата
Конструкция реостата аналогична потенциометру, но разница в том, что он использует два соединения вместо трех.Одно из этих соединений используется для резистивного элемента, а другое используется для подключения к скользящему контакту (также известному как скользящий контакт). Итак, один из этих терминалов является фиксированным, а другой — подвижным терминалом.
Длина, влияющая на сопротивление, находится между фиксированной клеммой и местом, где находится подвижная клемма на резистивном тракте. Для изменения этой длины ползунок должен перемещаться, что приводит к изменению сопротивления реостата. Сопротивление и длина прямо пропорциональны, поэтому увеличение длины приводит к увеличению сопротивления и наоборот.Вы можете увидеть схему реостата ниже:
Теперь функция реостата немного отличается от функции потенциометра, так как он должен проводить значительный ток. Вот почему у них есть проволочные резисторы. Название связано с тем, что резистивная проволока будет намотана на изолирующий керамический сердечник, а затем скользящий контакт (грязесъемник) будет скользить по обмоткам для достижения желаемого результата.
Применение реостата
Реостаты широко используются. Одно из распространенных применений реостата — в устройствах управления мощностью.Их можно использовать для управления интенсивностью света в диммерах, в печах и обогревателях и так далее. Имейте в виду, что в некоторых устройствах вместо реостатов используется коммутационная электроника. Вот почему в настоящее время реостаты часто используются для других целей, таких как калибровка и настройка цепей.
Как мы уже обсуждали, наиболее распространенным применением реостата является использование функции реостата для управления током. Вы можете легко ограничить ток с помощью реостата, чтобы предотвратить ошибки с высоким током.
Различные типы реостатов предназначены для различных нужд. Теперь, основываясь на типах реостатов, мы объясним рабочий процесс и области применения:
Линейный реостат
Скользящая клемма скользит по линейному резистивному пути реостата для изменения вышеупомянутой длины. Хотя этот блок имеет две фиксированные клеммы, только одна из фиксированных клемм этого типа реостата подключена к ползунку.
Линейные реостаты обычно используются в лабораториях.
Реостат поворотный
Резистивный тракт поворотных реостатов поворотный. Стеклоочиститель этого типа установлен на валу, и движение этого вала изменяет длину и, следовательно, сопротивление.
Функция поворотного реостата обычно используется в силовых установках, но его принцип работы такой же, как у всех линейных реостатов и предустановленного типа.
Реостат с предварительной настройкой
Реостат с предварительной настройкой используется в печатной плате.Этот тип также называют триммером, который представляет собой небольшой реостат с двумя клеммами. Иногда триммер потенциометра с тремя контактами может также работать как реостат с двумя контактами для той же цели. Поскольку структура и назначение потенциометра и реостата одинаковы, потенциометры могут быть подключены как реостаты для достижения этой цели. Подключив потенциометр таким образом, чтобы фиксированная клемма и подвижная клемма работали как одна подвижная клемма, вы получите две клеммы, заставив весь блок работать как реостаты.Предустановленные реостаты используются для целей калибровки внутри цепи.
Теперь вы знаете все, что нужно знать о функции реостата и о том, как он работает, а также о его различных типах и применении. Что вы думаете об этом переменном резисторе и его различных типах? Поделитесь с нами своими мыслями в разделе комментариев! Если у вас есть какие-либо вопросы о реостатах, не стесняйтесь зарегистрироваться на Linquip. Наши специалисты всегда готовы помочь ответить на ваши вопросы в мгновение ока и избавят вас от необходимости искать ответы дальше.
Реостаты и потенциометры выполнены из кругового сопротивления материал, по которому движется скользящий контакт. Сопротивление может быть распределено во многих отношениях, и используемый метод определяет классификацию как линейный или конический. Линейный тип обеспечивает равномерное распределение сопротивления по всей своей длине, тогда как коническая имеет большее сопротивление на единицу длина на одном конце больше, чем на другом. Например, пол-оборота линейный реостат помещает половину полного сопротивления между конец и ползунок, а пол-оборота конического реостата помещает одна десятая (или любая желаемая доля) общего сопротивления между одним конец и ползунок. Префиксы В любой системе измерений единый набор единиц обычно не используется |
|
Функциональность
и отличия от потенциометра
При необходимости переменного сопротивления в электрической цепи предпочтительны реостат и потенциометр. Реостат представляет собой возбуждающее устройство с небольшим отличием от потенциометра. Для энтузиастов электроники, которые хотят узнать больше о реостате, мы рассмотрим его вход и выход. Что делает реостат? Продолжим нашу дискуссию.
1. Что такое реостат
Реостат представляет собой переменный резистор, который изменяет величину тока, протекающего в цепи, путем ручного уменьшения сопротивления.
Символ также может обозначать реостат, как показано ниже
( международный символ реостата)
2.Конструкция реостата
Подобно потенциометру, конструкция реостата состоит из трех клемм, но использует только две из них.
В отличие от потенциометра, две клеммы фиксируются на обоих концах резистивного элемента, известного как дорожка, а оставшаяся клемма действует как регулируемый резистор.
Скользящий грязесъемник соединяется и перемещается по резистивному материалу, состоящему из катушки проволоки, что приводит к изменению сопротивления в реостате.
Реостат также известен как резистор с проволочной обмоткой, потому что большинство моделей связаны проволокой.
Обычно мы изготавливаем резистор, наматывая нихромовую проволоку на керамический изолирующий сердечник, который изолирует реостат от чрезмерного нагрева, поскольку он преобразует энергию в тепловую.
(схема реостата)
Три типа реостатов включают в себя;
- поворотные реостаты: состоят из вращающегося резистивного пути
- линейные реостаты: они имеют линейный резистивный путь и два фиксированных контакта; однако, используя только один предустановленный реостат
- : пригодится при использовании печатной платы для калибровки в цепях
3.Как работает реостат?
Сопротивление реостата зависит от длины резистивной дорожки, по которой протекает электрический ток. Предположим, ползунок находится ближе к начальному терминалу. В этом случае сопротивление будет минимальным, поскольку длина резистивного пути уменьшается, что приводит к блокированию небольшого количества электрического тока и позволяет протекать большей его части.
Аналогично, стеклоочиститель, перемещающийся дальше от начального терминала и ближе к противоположному аэропорту, достигает максимального сопротивления.Это происходит из-за увеличения резистивного пути, что приводит к блокировке большого количества тока и пропусканию небольшого количества тока.
Рейтинг реостатов указан в ваттах и амперах, а также в отношении значения их сопротивления.
Однако реостат не изменяет напряжение; он регулирует ток в электрической цепи.
Стеклоочиститель перемещается по резистивному пути, когда мы регулируем внешнюю ручку руками.
Реостаты имеют диапазон сопротивления, что означает, что они не могут предложить сопротивление за пределами своего текущего номинала.
(вольтметр)
4.Что делает реостат?
Реостат обычно работает в электрической цепи, в которой может потребоваться электрический ток высокого напряжения. Он работает либо как переменный резистор, либо как делитель потенциала в электрических устройствах.
Применение реостата
Реостат работает как переменный резистор при регулировании скорости двигателя в вентиляторе и приглушении света в электрической лампочке.
Помогает изменить интенсивность тусклых огней за счет уменьшения электрического тока в лампочке. Если сопротивление реостата увеличивается, свет становится тусклее; Точно так же увеличение силы тока и уменьшение сопротивления заставляют лампочку светиться ярче. Таким образом, микроскопы используют это приложение, поскольку им требуется регулировка света при наблюдении за образцами.
Тот же принцип применяется для управления скоростью электродвигателя вентилятора. Однако регулировка тока происходит в пределах разности потенциалов реостата.
Реостаты дают дополнительную тепловую мощность при создании сопротивления, отсюда и идея нагревателей. Например, они функционируют как источник тепла в нагревательном коврике или в нагревательной лампе для рептилий с расписанием.
Можно также использовать для регулировки громкости.
(грелка)
5. Распространенные проблемы, с которыми вы можете столкнуться при работе с реостатами
Резистор — пассивное двухполюсное устройство, реализующее электрическое сопротивление как элемент цепи, тогда как реостат регулирует электрический ток без разрыва цепи.
( куча резисторов)
Разница между потенциометром и реостатом
Крайне важно определить различия, поскольку электрические компоненты имеют схожие функции и конструкцию. Отличия включают:
Можно использовать потенциометр как реостат, но реостат не может работать как потенциометр.
Потенциометр представляет собой трехконтактный резистор, тогда как реостат представляет собой двухконтактный резистор.
Реостаты служат для изменения тока, а потенциометры — для изменения напряжения.
Нажмите ЗДЕСЬ, чтобы посмотреть видео с объяснением различий.
(потенциометр )
(символ потенциометра)
(символ реостата)
Недостатки реостатов
- Чрезмерное выделение тепла при сопротивлении приводит к потере мощности.
- Не подходит для современных устройств из-за большого размера; следовательно, не предпочитая его и заменяя его симисторами и выпрямителями с кремниевым управлением (SCR).
- Реостаты менее эффективны по сравнению с симисторами.
Как подключить реостат в цепи?
Чтобы включить реостаты в электронную схему, мы должны разместить их последовательно, а не параллельно. Это связано с тем, что электрический ток меньше на резистивном пути.
Следовательно, при столкновении с выбором пути с меньшим сопротивлением и пути с большим сопротивлением он выбирает путь с меньшим сопротивлением.
Реостаты не будут работать, если в цепи образуется параллельный путь, так как электроны не будут выбирать путь.
Вместо этого они будут течь прямо по серии пути, так как он получает большее сопротивление, чем другой доступный путь.
Чтобы переключить потенциометр с трехконтактного устройства на двухконтактное, мы должны оставить конец резистивного элемента открытым.
(реостат с соединены последовательно)
Сводка
Вкратце, мы познакомились с реостатом, различиями между реостатом, потенциометром и резисторами.
Понимая, как постоянное напряжение влияет на реостаты, мы знаем применение мощности в цепях для двигателей. Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Что такое реостат и что с ним можно делать
Если вы думаете о термостате, вы, вероятно, думаете об автоматическом устройстве, которое обеспечивает постоянную комфортную температуру в вашем доме. С реостатом немного иначе, хотя это все же автоматическое устройство. Слово «реостат» происходит от греческого слова «реос», что означает «течь».
Реостат представляет собой переменный резистор, регулирующий ток в электрической цепи. Реостаты используются для регулирования электрического потока и создания постепенного увеличения или уменьшения света, скорости, температуры или давления. Величина тока изменяется регулировкой сопротивления реостата. Их можно отрегулировать для изменения тока без разрыва цепи.
Они поддерживают постоянный ток через круглую шкалу, что позволяет включать и выключать устройство, не прерывая ток.Реостат можно использовать в различных приложениях, включая затемнение света и управление двигателем. Реостаты также используются для управления яркостью светодиодного экрана. Это простой способ контролировать мощность, подаваемую на освещение, двигатели и другие электрические устройства.
Реостат имеет два провода. Один провод подключается к источнику питания, а другой подключается к устройству, которому требуется питание. Два провода прикреплены к скользящему контакту, который может перемещаться вверх и вниз по реостату.
Количество энергии, подаваемой на устройство, определяется тем, насколько далеко контакт перемещается вверх или вниз по реостату. Чем ближе контакт приближается к источнику питания, тем больше электричества проходит по проводам в устройство.
Реостаты бывают двух основных типов: поворотные и линейные. От поворотного реостата отходят четыре провода: один для питания, один для массы и два для подключения к устройству. Один провод прикреплен к центральному валу реостата, а другой провод прикреплен к детали, которая вращается вокруг вала.Когда вы вращаете кусок, вы меняете количество энергии, подаваемой на устройство.
От линейного реостата идет всего два провода: один для питания и один для подключения к прибору. Два провода прикреплены к скользящему контакту, который может перемещаться вверх и вниз внутри трубки с маркировкой. Когда вы перемещаете скользящий контакт вверх или вниз в трубке, вы меняете мощность, протекающую по проводам.
Реостаты очень важны в электронике и используются уже много лет. Они используются во многих различных типах цепей, таких как схемы управления двигателями, освещением, отоплением и т. д. Важно хорошо понимать, как работает реостат, чтобы правильно использовать его в цепях.
В дополнение к обеспечению сопротивления, реостат может также выполнять другие очень важные функции, включая регулировку напряжения и регулировку тока. Типичным примером реостата может быть регулируемый выключатель света, в котором можно регулировать количество энергии, проходящей через него, поворачивая ручку сбоку выключателя.Чем больше вы поворачиваете ручку в сторону выключения (чем меньше мощность), тем ниже становится сопротивление.
Реостаты работают, контролируя, сколько ЭДС подается в цепь, которая, в свою очередь, контролирует, сколько тока протекает через нее. Реостат отличается от потенциометра тем, что реостат позволяет плавно регулировать сопротивление, тогда как потенциометры обычно представляют собой механические устройства с дискретными настройками.
Реостаты чаще всего используются в бытовой технике, такой как телевизоры и микроволновые печи, где они регулируют скорость двигателя.Его можно использовать для регулировки тока без прерывания потока. Реостаты используются во многих отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, бытовая электроника и электростанции.
Реостат состоит из двух параллельных металлических пластин со слоем изоляции между ними. Металлические пластины прикреплены к двум концам катушки, намотанной на магнит. Когда вы пропускаете электричество через катушку, пластины становятся электрически заряженными и либо притягиваются, либо отталкиваются друг от друга. Если вы сдвинете металлическую ручку вдоль вала реостата, вы измените заряд на металлических пластинах и, таким образом, сможете контролировать величину электрического тока, протекающего через катушку.
.