Rhéostats de démarrage

Selon affectation de la résistance les rhéostats sont divisés en démarrage, démarrage, régulation, régulation, charge et excitation.

Les rhéostats de démarrage et la partie de démarrage du rhéostat de démarrage pour réduire la taille, ils doivent avoir une constante de temps importante. Ces rhéostats sont conçus pour un fonctionnement de courte durée, et les exigences de stabilité de résistance accrue ne leur sont pas imposées. Selon les normes en vigueur, le rhéostat de démarrage chauffe à la température maximale après trois démarrages avec des intervalles entre les démarrages égaux à deux fois le temps de démarrage.

Tous les autres rhéostats sont soumis à des exigences de résistance et sont conçus pour fonctionner en mode à long terme. En entraînement électrique, les rhéostats les plus courants avec des résistances métalliques commutables. Ils sont utilisés pour la commutation contrôleurs plats, à tambour et à came (à haute puissance).

Selon le type de radiateur, les rhéostats peuvent être refroidis à l'air naturel ou à l'huile, à air pulsé, à l'huile ou à l'eau.

Design naturel avec rhéostat refroidi par air

Dans les rhéostats refroidis par air naturel, le dispositif de commutation et les résistances sont disposés de manière à ce que les courants d'air convectifs se déplaçant de bas en haut refroidissent les résistances. Les couvercles recouvrant le rhéostat ne doivent pas gêner la circulation de l'air de refroidissement. La température maximale de l'enceinte ne doit pas dépasser 160 °C. La température des contacts de l'appareil de commutation ne doit pas dépasser 110 ° C.

Tous les types de résistances sont utilisés dans de tels rhéostats. À faible puissance, les résistances et le contrôleur sont assemblés dans un seul appareil. À haute capacité, le contrôleur est un appareil indépendant.

Les rhéostats des séries RP et RZP sont utilisés pour démarrer des moteurs à courant continu à excitation shunt et combinée d'une puissance allant jusqu'à 42 kW. Ces rhéostats, en plus des résistances et du contrôleur, contiennent un contacteur supplémentaire utilisé pour la protection contre les sous-tensions et un relais maximum pour la protection contre les surintensités.

Les résistances sont fabriquées sur des cadres en porcelaine ou comme éléments de cadre. Le dispositif de commutation est réalisé sous la forme d'un contrôleur plat avec un contact de pont à alignement automatique. Le contrôleur, le contacteur de petite taille KM et le relais instantané maximum de KA sont installés sur un panneau commun. Les blocs rhéostats sont montés sur une base en acier. Le boîtier protège le rhéostat des gouttes d'eau, mais n'entrave pas la libre circulation de l'air.

Le circuit électrique pour allumer l'un de ces types de rhéostats est illustré sur la figure. Lors du démarrage du moteur, la bobine d'excitation shunt Ш1, Ш2 est connectée au réseau et une résistance de démarrage est introduite dans l'induit, dont la résistance diminue à l'aide du contrôleur à mesure que la vitesse du moteur augmente.Le contact de pont mobile 16 ferme les contacts fixes 0-13 avec les barres collectrices de courant 14, 15 connectées aux circuits d'enroulement du moteur.

Circuit de commutation du rhéostat de démarrage

En position 0 du contact 16, la bobine du contacteur KM est court-circuitée, le contacteur est ouvert et le moteur est arrêté. En position 3, la tension d'alimentation est appliquée à la bobine du KM, le contacteur fonctionne et ferme ses contacts. Dans ce cas, la pleine tension est appliquée à la bobine d'excitation et toutes les résistances de démarrage du rhéostat sont incluses dans le circuit d'induit.

En position 13, la résistance de démarrage est entièrement retirée. En position 5 du contact mobile 16, la bobine du contacteur KM est excitée à travers la résistance Radd et le contact fermé KM. Dans le même temps, la puissance consommée par le CM diminue et la tension de déclenchement augmente. En cas de chute de tension de 20 à 25% en dessous de la valeur nominale, le contacteur KM chute et déconnecte le moteur du réseau, protégeant contre une chute inacceptable de la tension du moteur.

En cas de surintensité de surcharge du moteur (1,5 - 3) Aznom, le relais maximum de KA est activé, ce qui coupe le circuit de la bobine KM. Dans ce cas, le contacteur KM s'éteint et désactive le moteur. Après avoir éteint le moteur, les contacts KA se refermeront, mais le contacteur KM ne s'allumera pas, car après avoir éteint le KM, le circuit de sa bobine reste ouvert. Pour redémarrer il faut mettre le contact 16 du contrôleur en position 0 ou au moins en deuxième position.

Pour arrêter le moteur, le contact 16 est mis à 0. Lorsque la tension du réseau chute jusqu'à la tension de déclenchement du contacteur, son armature disparaît et le moteur est déconnecté du réseau.De cette manière, une protection minimale du moteur est obtenue. Les broches 1, 2, 4, 5 ne sont pas utilisées, ce qui empêche le contrôleur de créer un arc entre les broches à courant élevé. Le schéma décrit prévoit l'arrêt à distance du moteur à l'aide du bouton d'arrêt avec contact NF.

À propos du choix d'un rhéostat de démarrage, j'ai besoin de savoir puissance d'un moteur électrique, les conditions de démarrage et la nature de la charge changent lors du démarrage, ainsi que la tension d'alimentation du moteur.

Rhéostats à huile

Dans les rhéostats à huile, les éléments métalliques des résistances et du contrôleur sont situés dans le huile de transformateur, qui a une conductivité thermique et une capacité calorifique nettement supérieures à celles de l'air. Cela permet à l'huile de transférer plus efficacement la chaleur des pièces métalliques chauffées. En raison de la grande quantité d'huile impliquée dans le chauffage, le temps de chauffage du rhéostat augmente fortement, ce qui permet de créer des rhéostats de démarrage de petites dimensions pour une puissance de charge élevée.

Pour éviter une surchauffe locale dans les résistances et améliorer leur contact thermique avec l'huile, des résistances sous forme de spirale libre, de fils et de champs de bande en zigzag d'acier électrique et de fonte sont utilisées dans les rhéostats.

À des températures inférieures à 0 ° C, la capacité de refroidissement de l'huile se détériore fortement en raison d'une augmentation de sa viscosité. Par conséquent, les rhéostats à huile ne sont pas utilisés à des températures ambiantes négatives. La surface de refroidissement du rhéostat à huile est déterminée par la surface généralement cylindrique du boîtier.Cette surface est inférieure à la surface de refroidissement du fil des résistances ; par conséquent, l'utilisation de rhéostats à huile en mode à long terme n'est pas pratique. La faible température de chauffage admissible de l'huile limite également la puissance que le rhéostat peut dissiper.

Après trois démarrages du moteur, le rhéostat de démarrage doit refroidir à température ambiante. Étant donné que ce processus prend environ 1 heure, les rhéostats de démarrage à l'huile sont utilisés pour les démarrages peu fréquents.

La présence d'huile réduit considérablement le coefficient de frottement entre les contacts du contrôleur de commutation. Cela réduit l'usure des contacts et le couple requis sur la poignée de commande.

Les faibles forces de frottement permettent d'augmenter la pression de contact de 3 à 4 fois en augmentant la charge de courant des contacts. Cela permet de réduire drastiquement la taille du dispositif de commutation et de l'ensemble du rhéostat dans son ensemble. De plus, la présence d'huile améliore les conditions d'extinction de l'arc entre les contacts de l'appareil interrupteur. Cependant, l'huile joue également un rôle négatif dans le fonctionnement des contacts. Les produits de dégradation de l'huile, se déposant sur la surface de contact, augmentent résistance de transition et donc la température des contacts eux-mêmes.En conséquence, le processus de décomposition de l'huile sera plus intense.

Les contacts sont conçus pour que leur température ne dépasse pas 125 ° C. Les produits de décomposition de l'huile se déposent à la surface des résistances, aggravant le contact thermique des fils avec l'huile. Par conséquent, la température maximale admissible de l'huile du transformateur ne dépasse pas 115 ° C.

Les rhéostats à huile sont largement utilisés pour le démarrage triphasé moteurs asynchrones à rotor… Pour des puissances de moteur jusqu'à 50 kW, des contrôleurs plats avec mouvement circulaire du contact mobile sont utilisés. À haute puissance, un contrôleur de tambour est utilisé.

Les rhéostats peuvent avoir des contacts de blocage pour signaler l'état de l'appareil et bloquer avec contacteur dans le circuit d'enroulement du stator du moteur. Si la résistance maximale du rhéostat n'est pas encore engagée, l'enroulement du contacteur de fermeture est ouvert et aucune tension n'est fournie à l'enroulement du stator.

À la fin du démarrage du moteur électrique, le rhéostat doit être complètement retiré et le rotor doit être court-circuité, car les éléments sont conçus pour un fonctionnement à court terme. Plus la puissance du moteur est importante, plus le temps d'accélération est long et plus le nombre d'étages que le rhéostat doit avoir est important.

Pour sélectionner un rhéostat, il faut connaître la puissance nominale du moteur, la tension rotor bloqué à la tension nominale stator, le courant nominal rotor et le niveau de charge du moteur au démarrage. En fonction de ces paramètres, vous pouvez choisir le rhéostat de départ à l'aide des ouvrages de référence.

Inconvénients du rhéostat à huile faible fréquence de démarrage admissible en raison du refroidissement lent de l'huile, de la contamination de la pièce par les éclaboussures et les vapeurs d'huile, de la possibilité d'inflammation de l'huile.