Силовые резисторы для электроприводов

1.

Силовые резисторы для
электроприводов
Подготовил студент группы 521
Шугаев Б.О

2.

Силовые резисторы
Силовые резисторы в настоящее время находят все более
широкое
применение
в
электротехнике
и
электроэнергетике. Они выполняют ответственную
функцию — перераспределение электрической энергии
между элементами схем, т.е. функцию защиты,
управления и регулирования.
Отечественная промышленность выпускает значительное
число видов силовых резисторов с сопротивлением от
нескольких ом до десятков тераом с допускаемыми
отклонениями действительных
сопротивлений от
номинальных ±5, ± 10 и ±20%. Силовые резисторы
с допускаемыми отклонениями менее 5% используются в
электротехнической аппаратуре

3.

Силовые резисторы
Материалы, применяемые при производстве резисторов,
должны иметь следующие свойства:
высокое удельное электрическое сопротивление;
возможно низкий температурный коэффициент;
большая температура плавления;
хорошая механическая прочность и легкость в обработке;
стойкость к воздействию коррозии.
Такими свойствами обладают разнообразные сплавы
металлов: хромоникелевые - нихром; железохромовые –
фехраль; медноникелевые – константан и никелин

4.

Применение резисторов в силовой
цепи
Резисторы в силовой цепи применяют для пуска тяговых двигателей,
нагрузки их при реостатном торможении и ослаблении возбуждения,
в качестве переходных и стабилизирующих; во вспомогательных
цепях резисторы используют для пуска вспомогательных машин
(демпферные резисторы) и в качестве дополнительных (в цепях
катушек различных реле и измерительных приборов) и разрядных.
При прохождении тока в резисторах выделяется тепло, повышается
их температура. Поэтому резисторы выполняют из материалов,
способных длительно выдерживать высокие температуры нагрева.
Кроме того, материал, из которого выполнен проводник резистора,
должен обладать минимальным температурным коэффициентом, так
как в большинстве случаев заданные сопротивления должны
оставаться в процессе работы неизменными

5.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
СИЛОВЫХ РЕЗИСТОРОВ
В зависимости от режима, в котором предполагается работа силового
резистора, необходимо учитывать следующие физические явления:
1) для очень коротких импульсов способность резистора
воспринимать энергию определяется его
собственными индуктивностью и емкостью (проникновением
электромагнитной энергии в РЭ);
2) для более длительных импульсов нагрузочная способность
резистора определяется его собственной теплоемкостью
(адиабатический процесс нагрева РЭ). теплообменом резистора с
окружающей средой можно пренебречь;
3) в установившихся и повторно-кратковременных режимах работы
силовых резисторов его нагрузочная способность определяется
возможностью рассеяния подводимой к нему мощности
в окружающую среду;
4) в продолжительных режимах работы основным фактором,
определяющим работоспособность силового резистора, является
деградация параметров РЭ.

6.

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИЛОВЫХ
РЕЗИСТОРОВ
Наилучшими материалами являются сплавы: константан,
фехраль и нихром. Применяют также чугун как наиболее
дешевый материал.
Резисторы составляют из отдельных элементов различной
конструкции и объединяют в ящики.
Элементы, например, пусковых резисторов, тормозных,
переходных, стабилизирующих, ослабления возбуждения
тяговых двигателей и демпферных выполняют литыми
чугунными и ленточного типа, в которых активным
материалом служит катаная лента из фехраля. Чугунные
элементы изготовляют в виде литых пластин особой
формы, напоминающих зигзагообразно уложенную ленту.

7.

Чугунные и фехралевые
элементы
Плоские чугунные элементы из-за наличия обращенных
внутрь поверхностей почти на 40% уменьшают теплоотдачу в
окружающую среду; кроме того, в пределах одного элемента
можно поместить очень небольшое количество активного
материала. Эти недостатки отсутствуют у круглых и овальных
фехралевых элементов. Фехралевые резисторы намного легче
чугунных, занимают меньше места, отличаются высокой
механической прочностью и допускают высокие температуры
нагрева: до 600-700 °С. Однако при расчете резисторов
температуру нагрева ограничивают (350- 450 °С) по
соображениям пожарной безопасности и сохранности окраски
различных конструкций, находящихся вблизи резисторов.
Фехралевые резисторы обладают более высокой теплоотдачей,
но вместе с тем меньшей теплоемкостью, чем чугунные.

8.

Принцип работы
В
цепях катушек различных реле и других аппаратов
применяют резисторы, собранные из элементов типов ПЭ и
ПЭВ
(проволочные
эмалированные
и
проволочные
эмалированные влагостойкие) Они имеют номинальную
мощность от 7,5 до 150 Вт при номинальном сопротивлении от
0,9 до 50 000 Ом.
Металические резисторы занимают много места на
локомотиве. При включении их в качестве пусковых, например
в цепях вспомогательных машин, происходит потеря энергии.
Созданы полупроводниковые терморезисторы, способные
рассеивать большие мощности. Если такой резистор включить
в цепь двигателя, то в первый момент он ограничивает ток до
установленного значения, затем пусковой ток нагревает
терморезистор, и его сопротивление снижается. Этот эффект
аналогичен автоматическому плавному выведению реостата

9.

Применение силового резистора
в электроприводе
В
судовых электроприводах применяют как
силовые резисторы мощностью от сотен ватт до
нескольких киловатт, так и резисторы в цепях
управления мощностью от не скольких ватт до
сотен ватт.
Силовые резисторы, применяемые
в электроприводах, выполняются в виде
отдельных элементов: чугунного , фехралевого и
константанового

10.

Элементы силовых резисторов
Общий вид элементов силовых резисторов: чугунный ( а );
фехралевый ( б ); константановый ( в )

11.

Силовые резисторы
При необходимости отдельные элементы конструктивно
объединяются в ящики резисторов
Такие ящики применяют в качестве части пусковых
реостатов типа РП и РЗП для двигателей мощностью от
0,52 до 42 кВт и токами от 30 до 200 А.