Для чего нужен реостат, принцип его работы в цепи

Балластный реостат. Настройка сварочного тока

Основой стабильного протекания сварочного процесса является поддержание требуемой вольтамперной характеристики дугового разряда. В инверторных сварочных установках это достигается вследствие двухстадийного преобразования рабочего тока и определённой периодичности включения и выключения аппарата. Для остальных случаев в схеме должен присутствовать балластный реостат.

Назначение и устройство балластного реостата

Для формирования крутопадающей вольтамперной характеристики рабочего тока во время сварки, балластный реостат должен выполняет две функции: дискретно регулировать силу тока, и компенсировать его постоянную составляющую, которая возникает при питании сварочного поста от трансформатора.

Эффективность балластного реостата определяется числом его рабочих секций, каждая из которых представляет собой последовательную электрическую цепь из резистора с определённым сопротивлением и рубильника, механически разрывающего эту цепь.

Соединение секций – параллельное, что создаёт наилучшие возможности для комбинированного включения в работу каждой из них. В результате регулировка тока может выполняться с шагом 5…10 А, чего в большинстве случаев бывает вполне достаточно.

В общую цепь сварочного поста балластный реостат подключается последовательно источнику тока.

Конструктивно балластный реостат представляет собой агрегат, состоящий из:

1. Закрытого обдуваемого корпуса.
2. Нескольких плат из нихромовых или константановых лент.
3. Прерывателей, число которых соответствует числу ступеней регулирования.
4. Клемм, к которым подключаются кабеля сварочного аппарата.
5. Блока включения нужного сварочного диапазона.

Все элементы управления выводятся на одну из внешних панелей корпуса.

В наиболее современных конструкциях балластных реостатов в корпус встраиваются вентиляторы, устраняющие перегрев аппарата при длительной работе на больших токах (в противном случае для этого приходится последовательно подключать несколько балластных реостатов), а также конденсаторные батареи, которые компенсируют постоянную составляющую тока, возникающую при специальных процессах сварки, в частности, алюминия.

Линейка РБ наиболее распространённых балластных реостатов, выполненных по вышеописанной схеме, включает в себя следующие типоразмеры:

• РБ-201 – регулирует ток в пределах от 10 до 200 А;
• РБ-300 – регулирует ток в пределах от 10 до 300 А;
• РБ-302 – регулирует ток в пределах от 10 до 315 А;
• РБ-306 – регулирует ток в пределах от 6 до 315 А;
• РБ-501 – регулирует ток в пределах от 10 до 500 А.

Настройки балластного реостата

Главное в качественном процессе сварки – стабильные показатели работы электрической дуги, вернее – ее вольтамперных характеристик. С этим требованием отлично справляются современные инверторы.

Маркировка балластного реостата.

Делаются это за счет преобразования тока в два этапа и переключения самого инвертора. Все остальные сварочные аппараты такими характеристиками похвастаться не могут. Поэтому рядом с ними должен обязательно присутствовать балластный реостат.

Он предназначен для ступенчатого контроля работы дуги и компенсации составляющей тока во время подпитки от трансформатора. Нихромовая проволока в схеме параллельного соединения – основной составляющий элемент

Важно, что каждая секция реостата подключается к сети автономно, с помощью рубильника

У такого реостата всего две рабочие функции:

1. Регулирование силы тока дискретным образом.
2. Компенсация постоянной составляющей тока, формирующейся в течение подпитки сварочного элемента с помощью трансформатора.

Производительность и общая эффективность балластного реостата напрямую зависят от количества витков или секций спирали. Ведь каждая из них является элементом цепи, которая разрывается с помощью рубильника.

Цепь последовательная, а соединение секций – параллельное. Такая комбинация дает отличный результат: периодическое подключение к работе каждого из элементов, чтобы регулировать напряжение в сварочном аппарате.

Подключение реостата к сварочной цепи должны быть последовательным к источнику питания.

Кнопки управления всегда выводятся на внешнюю стенку защитного металлического корпуса. В самых продвинутых реостатных моделях имеются внутренние вентиляторы, охлаждающие элементы устройства во время работы с током высоких значений.

Если вентиляторов нет, нужно обязательно следить за последовательным включением нескольких реостатов.

Популярнее всех на рынке линейка балластных реостатов под аббревиатурой РБ: их всего пять опций для разных значений тока – его диапазона – минимального и максимального значений.

Предлагаем легкую прогулку по самым востребованным моделям, чтобы ознакомиться с их техническими характеристиками подробнее:

РБ-302

Балластник РБ-302. Отличный аппарат в роли компаньона к сварочным агрегатам для регулирования силы тока в процессах полуавтоматической или ручной сварки. Работает параллельно со сварочными выпрямителями и генераторами.

Эта версия предназначена для диапазона электропитания в пределах 27 – 30 В с предельным максимумом до 70 А и минимумом при падении в 30 А.

Реостат снабжен системой воздушного охлаждения. У него неплохой показатель ПВ – продолжительность включения в 60%. Это означает, что длительность сварки не должна превышать 10-ти минут. В противном случае ПВ необходимо снизить.

В этом аппарате регулировка сварочного тока представлена шестью ступенями, которые циклически включаются и выключаются.

Структурные элементы выполнены из самых современных материалов: изоляция, к примеру, сделана из керамических профилированных пластинок, а плато сформировано их специальных жаропрочных проволок фехралевой природы.

РБ-302У2

Эта модель является разновидностью материнского реостата для работы в условиях повышенной влажности или жесткого ультрафиолетового излучения. В итоге с ним можно работать на открытом воздухе в неблагоприятных для обычной аппаратуры условиях.

РБ-306

Эта модель посерьезнее: он не перегревается и намного точнее в регулировании сварочного электропитания, чем РБ-302. Реостат снабжен усовершенствованной системой охлаждения: в корпусе больше отверстий жалюзи, поэтому обдув резисторов интенсивный и эффективный.

Электрическая схема баластника.

Все элементы сопротивления расположены в виде модульной системы. Такой расклад делает диагностику и замену элементов намного легче и точнее. Диапазон значений силы тока значительно шире, а регулировать показатели можно с намного большей точностью.

ББР

Это специальные Блоки Балластных Реостатов. Они собираются из элементов РБ-306 для резки металлов электродуговым методом. Это отличное решение для контроля сварочного тока от выпрямителя в аппаратах – автоматах.

Устройство и принцип работы

Внешне диммеры напоминают обычные выключатели, но позволяют регулировать уровень яркости. Рассмотрим разные схемы исполнения и их особенности.

На тиристоре

В большинстве случае в качестве основного элемента применяется тиристор.

Общий алгоритм работы имеет следующий вид:

1. Пока SCR-тиристор закрыт, конденсатор (С) набирает заряд через сопротивление.
2. Напряжение входной полуволны повышается.
3. В определенный момент (при увеличении напряжение больше 32 Вольт) происходит открытие ZD-динистора, а после него и SCR-тиристора.
4. Между клеммами проходит ток, который течет до снижения значения до уровня, необходимого для закрытия ZD.
5. Конденсатор разряжается через D1 (диод) и SCR.
6. Происходит закрытие тиристора, и процесс повторяется снова.

Благодаря открытию тиристора в определенный промежутки времени при переходе через «0», удается «обрезать» синусоиду и тем самым поменять параметр напряжения и нагрузочный ток.

С дросселем

Во многих диммерах применяются ключи, при добавлении которых в схему появляются электромагнитные (ЭМ) колебания в большом частотном диапазоне.

Такие волны приводят к появлению тока в проводах, объединяющих диммер, источник питания и нагрузку, тем самым создавая помехи.

Для борьбы с проблемой применяются дроссели индуктивности или LC-фильтры. Они устанавливаются около нагрузки или питающего источника.

Чем выше частота, тем компактней дроссель. При правильном выборе фильтра можно свести уровень помех к минимуму.

На резисторе

Диммеры на сопротивлении R применяются для изменения яркости ламп накаливания.

Конструктивно устройство состоит из реостата / переменного сопротивления, а работает на базе закона Ома.

При повышении сопротивления снижается ток в лампочке, что уменьшает активность нити накала.

Конструкция очень проста, но она имеет большой минус — неизменную потребляемую мощность вне зависимости от позиции регулировки.

Так, при повышении сопротивления снижается ток, но общая нагрузка остается неизменной. Лишняя энергия преобразуется в тепло и уходит в воздух.

Следовательно, сэкономить электричество с помощью таких устройств не получится.

Резисторные светорегуляторы редко, но применяются для изменения яркости ламп-полупроводников.

Речь идет об аналоговом способе управления, который почти не применяется из-за низкой экономичности и высокой чувствительности.

На симисторе

Такая схема немного сложней, чем резисторный вариант. Здесь применяется симистор, играющий роль ключа и меняющий параметры тока.

В процессе работы напряжение представляет собой куски отрицательных / положительных полуволн, а при уменьшении яркости лампочка питается «обрубками».

На ШИМ-генератор приходит 200-герцовый сигнал. При этом яркость меняется с учетом временного промежутка и длины импульса. Параметры тока / частоты при этом остаются неизменными.

Несмотря на большую сложность исполнения, схема на симисторах имеет ряд плюсов.

Так, при повышении яркости не увеличивается нагрузка по току. Кроме того, в таких девайсах можно организовать управление / включение дистанционно или возле самого источника света.
Как это работает — ДИММЕР

Как выбрать потенциометр

Главную роль при выборе потенциометра играет номинал его полного сопротивления – это уровень сопротивления между неподвижными контактами. Выбирать потенциометр следует опираясь на номинал внешнего переменного резистора, указанный в руководстве по эксплуатации конкретного прибора. Например, для преобразователей частоты ОВЕН ПЧВ1, ПЧВ2, ПЧВ3 используются потенциометры номиналов 1 кОм, 5 кОм, 10 кОм., для регуляторов мощности Meyertec DRU3-125/150/200 — 10 кОм.

В некоторых случаях необходимо принять во внимание и другие параметры, а именно:

• угол поворота регулировочного узла;
• погрешность;
• износостойкость;
• тепловое сопротивление при нагреве;
• рабочая температура.

Почему это важно? При работе оборудования в закрытом пространстве потенциометр не должен перегреваться. При работе с преобразователями частоты и регуляторами мощности ток в потенциометрах Meyertec небольшой, тепловые потери незначительные, поэтому отводить тепло не требуется

При работе с преобразователями частоты и регуляторами мощности ток в потенциометрах Meyertec небольшой, тепловые потери незначительные, поэтому отводить тепло не требуется.

Важно! Перед пуском схемы в работу необходимо проверить все места пайки и изоляции, а также соблюдать правила техники безопасности

Схема Электрической Цепи Реостат — tokzamer.ru

решение вопроса

Реостат с непрерывным изменением сопротивления Пример реостата с практически непрерывным изменением сопротивления приведен на рис. Только следует задержать все лишнее электричество реостатом с достаточно большим сопротивлением. Металлические реостаты с масляным охлаждением обеспечивают увеличение теплоемкости и постоянной времени нагрева за счет большой теплоемкости и хорошей теплопроводности масла. Эти контакты получили преимущественное распространение.Реостат состоит из ряда одинаковых сопротивлений 9 секций , присоединенных к контактам 8. Она выступает в роли реостата с большим сопротивлением и берет на себя почти всю нагрузку.

Популярные решебники

Проволока проходит через несколько контактов.

Масляные Устройства с масляным охлаждением повышают теплоемкость и время нагревания вследствие хорошей теплопроводности масла. При этом один из контактов подсоединен к ползуну, с помощью которого и регулируется количество ампер в цепи. 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.

Для пуска и регулирования электрических двигателей станков, грузоподъемных механизмов и пр. В предыдущей статье мы подробно рассмотрели что такое потенциометр. Включение лампочки от карманного фонаря в сеть В

Необходимо обратить внимание, что ток в той части реостата, по которой он проходит, идет по каждому витку обмотки, а не поперек них

На помощь придет уже известный нам прибор — реостат. Очевидно, что при таком включении к приемнику будет подаваться напряжение U, равное падению напряжения между зажимом 4 и подвижным контактом 3 реостата. Напряжение U представляет собой только часть напряжения Uи на зажимах источника.На рисунке изображена схема электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением…

Схема последовательного включения реостата в цепь приемника электрической энергии Рис.

Следовательно, передвигая подвижной контакт реостата, можно изменять напряжение U, подводимое к приемнику, и силу тока в нем. Поглощающие — выводят лишнюю энергию из электромашин.

К таким цепям применимы правила Кирхгофа, позволяющие провести полный расчет цепи, то есть определить токи в каждом проводнике. Жидкостный реостат, представляющий собой бак с электролитом , в который погружаются металлические пластины.

Он бывает мостиковым или рычажным. По отношению к источнику тока можно выделит внешнюю цепь, содержащую элементы, находящиеся вне данного источника, если проследить за током от одной его клеммы до другой, и внутреннюю, к которой относят проводящую среду внутри источника обозначим сопротивление внешней цепи через R, внутреннее сопротивление источника г. Полное сопротивление цепи состоит из сопротивления Rл лампочки и сопротивления включенной в цепь части проволоки на рисунке заштрихована реостата.

Часть 3. Один из реостатов ползунковый реостат изображён на рисунке.

Они справедливы и для мгновенных значений тока и напряжения цепей, в проводниках, которых электрическое поле изменяется сравнительно медленно. Регулировка силы тока в лампочке.

Величина сопротивления реостата пропорциональна расстоянию между пластинами и обратно пропорциональна площади части поверхности пластин, погружённой в электролит . Они справедливы и для мгновенных значений тока и напряжения цепей, в проводниках, которых электрическое поле изменяется сравнительно медленно. При этом используются все три клеммы.Переменный резистор, который я перемотал своими руками проволокой от спирали электроплитки.

https://youtube.com/watch?v=0QdwfYRGsiw

Классификация по условиям эксплуатации

По особенностям применения и использования виды резисторов делятся на группы.

Постоянные

Сопротивление неизменное с допустимой нормированной погрешностью и соответствует норме. На электрической схеме изображаются прямоугольником со сторонами 10х4 мм. От центра узкой стороны изображаются линии выводов. Рядом с изображением ставят литеру «R» с порядковым номером корпуса по схеме. Тут же проставляют величину номинала.

Внутрь прямоугольника вписывается рассеивание. В импортной технической документации часто изображается в виде зигзагообразной линии соединяющей выводы.

Переменные и подстроечные

Компоненты переменного потенциометра оснащены тремя и более выводами, и механизмом перемещения ползунка – токосъемника. Диапазон изменения простирается от нуля до максимума, ограниченного установленным номиналом.

Изменение характеристик оборудования в процессе эксплуатации, выглядящее, например, как настройка тюнера, регулировка уровня громкости или освещения, выполняется переменным компонентом.

Механизм перемещения ползунка завершается ручкой, позволяющей оперативно проводить регулировку. Если настройка выполняется при наладке и ежедневно меняться не должна, применяются подстроечники. Положение токосъемника в них устанавливается отверткой.

Нелинейные

Устройства автоматики и электронной защиты активно пользуются полупроводниковыми нелинейными приборами, проводимость которых изменяется автоматически при колебаниях внешних факторов окружающей среды. Отрицательный температурный коэффициент у термисторов увеличивает проводимость при повышении температуры и уменьшает при понижении.

Прибор с положительным ТКС называются позистором. У фоторезистора проводимость полупроводникового слоя возрастает при увеличении освещенности в видимом, инфракрасном или ультрафиолетовом спектре.

Варисторы способны увеличить проводимость при возрастании приложенного к нему напряжения

Магниторезисторы реагируют на магнитное поле, а тензисторы фиксируют приложенное к ним механическое усилие.

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.

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.

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.

Как сделать своими руками

Самостоятельно балластный реостат проще делать в виде спирали. Используют мягкую (отожженную) проволоку. Понадобится цилиндрический предмет для навивки. Можно использовать отрезок металлической или пластиковой трубы. Для передвижного контакта подойдет провод от сварочного держателя.

Мало сделать балластник своими руками, его необходимо протестировать. Нужно контакты подключить к амперметру. Остается намотать проволочный отрезок на форму, закрепить на электроизоляционной подставке. Конец скрученной проволоки подсоединяют к источнику питания. Держатель присоединяется к перемещаемому токоведущему элементу.

После замеров силы тока амперметром в разных позициях держателя можно нанести на поставку шкалу с токовыми параметрами. Самодельный балластный реостат по точности уступает фабричному. Открытая модель охлаждается естественным образом

Пользоваться устройством нужно осторожно

Назначение реостата

Назначение реостата – регулировка основных показателей электрической цепи – напряжения и силы тока. Задачи, которые призван выполнять реостат, достигаются с помощью изменения величины сопротивления цепи. Реостаты могут отличаться друг от друга назначением и принципом действия.

Чтобы получить необходимые для целей применения значения напряжения и силы тока (от нулевого до максимального) реостат включается в электрическую цепь. Подключение может происходить двумя способами, в соответствии с существующими правилами электротехники:

Потенциометрическое включение реостата означает, что в электрической цепи он используется как делитель напряжения. Таким образом, реостат может использоваться в двух качествах:

1. Как составная часть электрической цепи
2. Как электроизмерительный прибор

Кажущаяся первоначальная простота устройства прибора обманчива, если рассматривать цели его применения. По своему назначению реостаты делятся на четыре категории:

1. Пусковые. Предназначены для регулировки (уменьшения) силы тока в тот момент, когда осуществляется запуск электродвигателя
2. Пускорегулирующие. Сфера применения данного вида реостатов – двигатели постоянного тока и асинхронные электродвигатели с фазными роторами
3. Нагрузочные. Задачей реостатов этой категории является создание сопротивления в цепи электрического тока
4. Балластные. Используются в качестве поглотителей электрической энергии, возникающей в момент его торможении

Кроме названных выше типов реостатов в промышленности используются делители напряжения – потенциометры. Их отличительной особенностью является отсутствие необходимости подключения трансформаторов или блоков питания. Такой реостат состоит из трёх клемм – одной нижней – для входа электрического тока, ещё одной нижней и одной верхней – для выхода. Регулирование напряжения – ползунковое.