Пускорегулюючі опори - КранЕлектроМаш - виробництво гальмівних резисторів

Пускорегулюючий опір призначений регулювання швидкості обертання електродвигуна шляхом його підключення в ланцюг ротора. На самому початку запуску двигуна з фазним ротором у роботу, він зазнає великих навантажень, внаслідок впливу пускових струмів. Вони можуть перевищувати номінальне значення струму в 5 – 8 разів, що негативно позначається на робочому ресурсі електричної машини та мережі живлення. Для виключення можливих перевантажень в ланцюг ротора підключають пускорегулюючий опір, який ефективно знижує ЕРС, що наводиться, і відповідно значення пускового струму. За рахунок ступінчастого регулювання струму збудження значно:

знижується нагрівання двигуна;
скорочується споживання електричної енергії;
знижується механічне навантаження на елементи приводу.

Подібні схеми запуску електродвигунів набули широкого поширення у сфері вантажопідйомного обладнання, де висувають підвищені вимоги до запуску та динамічного гальмування електроприводу.

Конструктивні особливості

Пускорегулюючі опори є реостати, які необхідні для ступінчастого регулювання активного опору фазного ротора. В даний час їх виготовляють у вигляді окремих секцій з виведенням кінців на складання затискачів. У процесі регулювання параметрів електродвигуна величину активного опору змінюють за допомогою контактів контролера шляхом перемикання секцій різні схеми. Загальне значення пускорегулюючого опору підбирають з урахуванням перевищення опору обмотки. Як сировину для виготовлення пускорегулюючого опору використовують матеріали з великим електричним опором: фехраль,константан та його сплави. Навіть при нагріванні цих матеріалів до температури 300 0 С вони не втрачають своїх експлуатаційних якостей.

Константан є сплавом нікелю, міді і марганцю, взятих у певних пропорціях. Константан характеризується високим електричним опором при добрій пластичності. Завдяки цьому він добре підходить для технологічної обробки та виготовлення різноманітних елементів опору. Крім хорошої пластичності, константан стійкий до впливу вологи та агресивних хімічних речовин. Це забезпечує відсутність окислення контактних з'єднань та суворіші умови експлуатації.

Фехраль є сплавом міді, кремнію, алюмінію, марганцю, хрому і заліза в чітких пропорціях. Фехраль характеризується високим електричним опором та стійкістю до агресивних середовищ та вологи. Головний недолік фехралі - це висока крихкість, що створює додаткові труднощі при технологічній обробці та під час експлуатації. Нещодавно для виготовлення пускорегулюючих опорів широко використовували чавун, але за рахунок високої крихкості цей матеріал більше не використовують.

Для зручності монтажу та подальшої експлуатації пускорегулюючі опори випускають у формі ящиків, які можуть мати захищене або відкрите виконання. При розміщенні на крані їх монтують безпосередньо поблизу електродвигуна або в кабіні управління. При цьому приділяють належну увагу оптимізації довжини з'єднувальних проводів, ефективному відводу тепла та впливу на іншу апаратуру, яка розташована поблизу. При монтажі ящиків опорів допускається їх встановлення у вертикальній площині у кількості не більше трьох. Висновки опорів при цьому повинні розташовуватися з одного боку ящиків, щодозволить зробити ошиновку максимально короткою.

В даний час широке використання у вантажопідйомних механізмах знайшли пускорегулюючі опори двох типів: дротяні та стрічкові. При цьому дротяні типи опорів використовують для електродвигунів потужністю до 1600 Вт, а стрічкові електроприводу 16 кВт і більше. Конструкція ящиків опорів дротяного типу є спеціальні металеві тримачі, з одягненими на гранях фарфоровими ізоляторами і намотаним дротом. Необхідну кількість подібних компонентів збирають у пакет і стягують між собою ізольованими шпильками. Ящики опорів стрічкового типу виготовляють із фехралевої стрічки шириною 0,8 – 1,5 см та товщиною від 0,8 мм до 1,5 мм. Стрічку при намотуванні укладають на ребро і закріплюють на утримувачі зі сталі, який оснащений порцеляновим ізолятором. Для складання фехралевих опорів у ящик також використовують ізольовані шпильки.

У деяких типах блоків пускорегулюючих опорів можливе використання комбінованої конструкції, коли кілька типів різних матеріалів опору підключаються в паралельну або послідовну схему. Завдяки подібним новаторським рішенням вдається отримати переваги різних типів матеріалів в одному ящику опорів.

Основні характеристики пускорегулюючих опорів

Усі пускорегулюючі опори різняться між собою певними експлуатаційними характеристиками:

Активний опір елементів окремо та ящика в цілому.
Тепловиділення у номінальному режимі роботи за одну секунду.
Тип робочої напруги та її допустима величина.
Тепловий режим роботи за різних циклів включення.
Тип кліматичного виконаннявідповідно до ГОСТ 15150 - 69.
Допустиме значення робочого струму.
Допустимий діапазон значень температури навколишнього повітря.
Ступінь захисту корпусу від впливу вологи та пилу по IP.
Тип матеріалу опору: константан, фехраль чи комбінація цих матеріалів.
Допустима висота установки над рівнем моря.
Форм-фактор опору: стрічка чи дріт.
Частота мережі живлення.

Особливості експлуатації

Пускорегулюючі резистори розраховують на короткочасне включення до ланцюга ротора. З цієї причини тривала робота електричного двигуна із включеним у ланцюг ротора пускорегулюючим резистором заборонена. В іншому випадку можливий перегрів елементів опорів та їх вихід із ладу. Пускорегулюючі опори необхідно регулярно оглядати, підтягувати контактні опори та перевіряти на відсутність коротких замикань на корпус. Електричні дроти у місцях підключення до ящика опору повинні розташовуватися з урахуванням відсутності стороннього нагрівання та впливу механічних зусиль. Більшість ящиків опорів у стандартному виконанні розраховані на експлуатацію за таких умов:

Висота установки над рівнем моря не повинна перевищувати 1000 метрів. В іншому випадку необхідно знижувати допустиме навантаження на пускорегулюючий опір у зв'язку з погіршенням умов теплообміну.
Температура навколишнього повітря повинна знаходитися в межах від – 50 0 С до +40 0 С, що зобов'язує використовувати додаткові заходи кліматичного контролю при експлуатації крайніх межах температурного діапазону.
Допустима відносна вологість навколишнього повітря повинна становити не більше 85%, інакше можливі короткізамикання на корпус пристрою.
Місце для встановлення ящика резисторів повинно мати високі показники природної вентиляції, що значно збільшить ефективність відведення тепла від робочих елементів.
Навколишнє середовище не повинно містити струмопровідного пилу, агресивних пар і газів у граничних концентраціях, які руйнують електричну ізоляцію та метал, знижують їхній робочий ресурс.
Блоки для внутрішньої установки не допускається експлуатувати в умовах вулиці, навіть за наявності навісу, що оберігає від впливу атмосферних опадів.
Під час встановлення пускорегулюючих опорів у місцях, доступних для некваліфікованого персоналу. Необхідно використовувати огорожу із металевої сітки, яку заземлюють спільно з корпусом ящиків опорів.

Як вибрати пускорегулюючий опір?

Головний критерій, який впливає на вибір пускорегулюючого опору, – це величина його активного опору. Воно підбирається з урахуванням обмеження кидків пускового струму, які будуть безпечні для електричного двигуна і електричної мережі, що його живить. Але, з іншого боку, величина опору повинна забезпечити струм, достатній для запуску електроприводу в певний проміжок часу. З цією метою проводять техніко-економічний розрахунок, де враховують усі можливі фактори впливу на пускорегулюючий опір та електричний двигун у процесі запуску та подальшої роботи.

Після розрахунку величини опору пускорегулюючого резистора виконують його вибір за величиною допустимого нагріву. Тепловий розрахунок є набір складних емпіричних формул, які дають результат у першому наближенні. Для типових схем підключення електроприводу пускорегулюючіопори підбирають за довідковими таблицями в залежності від параметрів електродвигуна.

ЗАТ «КранЕлектроМаш» пропонує кваліфіковану допомогу фахівців, які швидко та професійно розрахують усі параметри пускорегулюючого резистора та підберуть стандартний варіант виробу з лінійки нашої продукції. Ми комплексно підходимо до вирішення задачі з підбору пускорегулюючих опорів залежно від параметрів електричного двигуна та умов експлуатації. Це забезпечить оптимальне співвідношення техніко-економічних показників у поєднанні із тривалим терміном служби вибраного виробу.

Типи пускорегулюючих опорів

Пускорегулюючі опори виготовляють шляхом з'єднання різної комбінації стандартних наборів блоків резисторів і ящиків опорів, які поділяють на такі види:

Скринька опорів (ЯС). Він призначений для плавного пуску, регулювання кількості обертів за хвилину та гальмування електродвигунів, які призначені для вантажопідйомних механізмів. Як активний опір виступає константанова дріт.
Блоки резисторів типу БФК. Широко використовують у сфері керування роботою електричного приводу з фазним ротором. Як елемент опору тут виступає фехралева стрічка або константанова дріт.
Блоки резисторів типу БРФ. Правильне компонування блоків БРФ дозволяє здійснювати точне регулювання швидкості обертання ротора електродвигунів, виконувати їх безпечну зупинку та запуск у роботу. Резистивний компонент виготовлений з фехралевої стрічки, а блок призначений для живлення від мережі 660 В змінного струму промислової частоти 50 Гц.
Блоки резисторів типу БРП. Сукупність цих блоків, з'єднаних в один ланцюг,дозволяє здійснювати гальмування, запуск та регулювання швидкості кранових електричних двигунів. Резистивний опір блоків БРП виготовлено на основі дроту фехралевого, що багато в чому визначає сферу використання цих виробів.
Блок резисторів типу БРПФ. Ці блоки резисторів забезпечують якісне регулювання швидкості обертання, запуску і гальмування електричних двигунів кранових механізмів при режимі роботи ПВ=40%. Як резистивний опір тут використовують фехралеву стрічку або фехралевий дріт, що забезпечує випуск цих блоків у кліматичних виконаннях У2, УХЛ2 і Т2.
Блоки резисторів типу Б6. Вони оптимально підходять для створення схеми регулювання швидкості обертання кранового електроприводу, його зупинки та пуску в роботу. Як активний опір у цих блоках виступає фехралева стрічка у кількості елементів до шести штук. Наявність мідних луджених висновків дозволяє встановлювати ці опори у місцях зі складними умовами експлуатації.