Для чого потрібен реостат, принцип його роботи в ланцюзі
Прилад, здатний справлятися зі зміною опору, прийнято називати реостатом. Структурно він представлений набором резисторів, які підключені між собою поступово, і може забезпечувати безперервне зміна опору. В окрему категорію виділяються пристрої, які здійснюють плавне регулювання без розриву мережі. Щоб визначитися, для чого потрібен реостат, потрібно детальніше розглянути його особливості та принцип роботи.
Основне призначення приладу
Описувані пристосування універсальні в застосуванні. Залежно від безпосереднього призначення їх прийнято розділяти на такі види:
пускорегулюючі – найчастіше використовуються для облаштування двигунів постійного струму. Такі моделі доречні для асинхронних електродвигунів при змінній напрузі, оснащених фазним ротором.- пускові – їх основне призначення полягає в зниженні пускового струму, який проявляється під час запуску електродвигуна.
- баластні – вони забезпечують швидке поглинання зайвої енергії, яка виникає при різкому гальмуванні двигуна.
- навантажувальні – такі вироби створюють необхідний опір всередині електричного кола.
Важливо! Реостати застосовуються в якості обмежувачів струму в обмотках збудження електромашин з постійним струмом.
Таким способом вирівнюються сильні перепади електричного струму, а також динамічні перевантаження, що тягнуть пошкодження приводу і всього механізму, підведеної до нього. Забезпечення відповідного опору в момент запуску продовжує експлуатаційний термін колектора і щіток.
В окрему групу виділяються потенціометри. Вони являють собою подільники напруги, в основу яких закладено змінні резистори. Такі прилади дають можливість застосовувати в електронних схемах різний напруга без додаткових блоків живлення, трансформаторів. Регулювання сили струму за допомогою реостата часто задіюється в радіотехнічної сфері. Яскравим тому прикладом виступає зміна гучності в динаміках.
Принцип дії
Описувані пристосування схожі за своїм функціональним призначенням. Конструктивно і візуально найпростішим вважається реостат ползункового типу. Він приєднується до ланцюга за допомогою верхньої і нижньої клеми. Прилад сконструйований таким способом, що струм надходить по всій довжині дроту, а не в поперечному напрямку витків. Це здійснюється завдяки надійній ізоляції провідників.
Важливо! Більшість положень бігунка використовують тільки частина реостата. При зміні довжини провідника здійснюється регулювання сили електроструму в робочій ланцюга. З метою попередження передчасного зносу витків повзунок оснащується ковзаючим контактом (коліщатко або стрижень з графіту).
Часто реостат застосовують для регулювання в ланцюзі замість потенціометра. В такому випадку виконується його підключення за допомогою трьох клем. У нижній частині дві з них є входом, з'єднуються з джерелом напруги. Одна нижня клема і верхня вільна використовуються в якості виходу. Коли відбувається пересування повзунка, напруга без праці регулюється.
Реостат має властивість функціонувати в баластному режимі, в чому може виникнути необхідність при створенні активного навантаження під час споживання енергії. У такій ситуації рекомендується враховувати розсіюють здатності використовуваного агрегату. Якщо є надлишкове тепло, прилад виходить з ладу. При підключенні в електромережу потрібно правильно розрахувати рассеиваемую потужність реостата, якщо потрібно, створити достатню і правильне охолодження.
різновиди агрегатів
Великою популярністю користуються реостати, які мають зовнішнє оформлення у вигляді тора.Основна сфера їх застосування – електротранспорт (трамваї), промислова галузь. Регулювання здійснюється шляхом переміщення повзунка по колу. Пересування такої деталі виконується по обмоткам, які розташовані тороідальн.
Пристрій, виконаний за принципом тора, видозмінює опір практично без розриву ланцюга. Його протилежністю є агрегат типу важеля. Принцип роботи такого реостата заснований на тому, що резистори закріплені на спеціальній рамі, вони вибираються за допомогою спеціального важеля. При будь-комутації відбувається розрив контуру.
Схеми, в яких задіюється важільний прилад, позбавлені плавного регулювання опору. Будь-які перемикання тягнуть за собою поступальний зміна показників в мережі. Що стосується дискретності кроків, вона залежить від діапазону регулювання і чисельності резисторів, присутніх на рамі.
Ще одним різновидом виступають штепсельні реостати, за допомогою яких здійснюється ступенева регулювання опору. Основна відмінність – зміна параметрів всередині мережі без попереднього розриву ланцюга. Коли штепсель надходить на перемичку, основна частка струму йде без опору. Перенаправлення струму на резистор здійснюється шляхом витягування штепселя.
Рідинні і лампові пристосування відносяться до специфічних видів реостатов. Зважаючи на наявність певних недоліків вони мають вузьку, спеціалізовану сферу застосування:
- Прилади рідинного типу задіюються у вибухонебезпечній сфері в якості керуючих деталей двигуна.
- Лампові вироби характеризуються малою точністю і надійністю. Часто використовуються в навчальних закладах на уроках фізики, в лабораторіях, дослідних центрах.
Конструкція і її особливості
Визначивши, для чого призначені реостати, слід докладніше розглянути їх складову сторону. Залежно від матеріалу, використовуваного на виробництві, виділяються наступні установки:
- керамічні – особливість полягає в застосуванні при невеликих потужностях;
- металеві – знайшли широкий вжиток в різних напрямках діяльності людини;
- вугільні – їх основне використання в промисловості.
Важливо! Тепло відводиться масляним, водяним або повітряним шляхом. Якщо немає можливості розсіювання тепла з робочої поверхні, задіюється рідинне охолодження. Тепловіддача може підвищуватися за рахунок застосування вентилятора і радіатора.
Датчики, виготовлені на основі реостатов
Напруга, сила струму в робочій ланцюга, положення повзунка в реостате і чиниться їм опір знаходяться в безпосередній залежності. Така особливість покладена в основу датчика кута повороту. У подібному приладі конкретна електрична величина відповідає певному положенню ротора.
В даний час подібні датчики замінюються вдосконаленими оптичними і магнітними аналогами. Причиною тому виступає нестійкість залежності опору і кута по відношенню до температурного дії. Поступове витіснення датчиків реостатного типу ще обумовлено переходом на цифрові, більш зручні системи. Сьогодні резистивні вимірювачі задіюються в схемах, де присутні аналогові сигнали.
Знаючи, для чого потрібні реостати електричного типу, легко можна пояснити їх широке використання в автомобілебудуванні, техніці, промисловості. Опір необхідно для роботи радіотехніки, при запуску електродвигунів, вони можуть бути застосовані у вигляді активного навантаження. Вихід з ладу невеликого приладу може спричинити збій роботи всієї системи. В цьому і полягає важливість реостатов