Резисторы

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 тем пература. 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. Наилучшими материалами являются сплавы: константан, фехраль и нихром. Применяют также чугуи как наиболее дешевый материал.

Резисторы составляют из отдельных элементов различной конструкции й 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 типа СЖ изготовляют в виде литых пластин особой формы, напоминающих зигзагообразно уложенную ленту.

Элемент фехралевых резисторов типов КФ (рис. 185, а), ЛФ и СЛ представляет собой спираль овальную или круглую из ленты 1, обычно намотанной на ребро, которая размещается на каркасе 3, армированном керамическими изоляторами 4. Концы спирали припаяны латунью к выводным медным пластинам 2 с отверстиями под болты, которыми крепят шины 5 (рис. 185,6), соединяющие элементы, и внешние кабели.

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.

Элементы типов К.Ф и СЛ изготовляют разных размеров по длине и по нескольку номеров каждого размера; они различаются площадью сечения и числом параллельных лент. Элементы собирают в ящик (см. рис. 185, б) по нескольку штук (например, на электровозе ВЛ8 по 28 элементов); их устанавливают на изолированных миканитом шпильках 6 с гайками 8 и фарфоровыми изоляторами 7.

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.

Приложенное напряжение в период пуска двигателя уравновешивается падением напряжения в пусковом реостате и в обмотках машины, э. д. с. двигателя и э. д. с. самоиндукции ее обмотки. При медленном возрастании тока э. д. с. самоиндукции мала и, следовательно, мало ее ограничивающее влияние на ток. Чтобы повысить степень использование э. д. с самоиндукции, пусковой реостат собирают из металлических и полупроводниковых резисторов, включенных параллельно (отношение их сопротивлений примерно 1:4). Пусковой ток двигателя в первый момент ограничивается сопротивлением резисторов. Э. д. с. самоиндукции в этот период является основным фактором, ограничивающим ток. Затем начинает действовать э. д. с. разгоняющегося двигателя и одновременно снижается сопротивление пускового реостата, так как разогревшиеся полупроводниковые резисторы все больше шунтируют металлический резистор, практически закорачивая его в конце пуска. При правильно подобранных сопротивлениях металлического и полупроводникового резисторов можно добиться плавного и быстрого пуска двигателя без толчков тока. Повторный пуск возможен через определенный промежуток времени, в течение которого полупроводниковые резисторы должны остыть. Применение полупроводниковых резисторов позволит на новом более высоком техническом уровне решить проблему создания плавноуправляюших систем.

Рис. 185. Элемент пускового фехралевого резистора типа КФ (а) и ящик пусковых фехра-левых резисторов (б)