Jak funguje reostat jednoduchými slovy?
Zařízení, které se dokáže vyrovnat se změnami odporu, se obvykle nazývá reostat. Strukturálně je reprezentován sadou rezistorů, které jsou vzájemně propojeny v krocích a mohou zajistit plynulou změnu odporu. Samostatnou kategorii tvoří zařízení, která zajišťují plynulou regulaci bez přerušení sítě. Chcete-li se rozhodnout, k čemu je reostat potřebný, musíte se blíže podívat na jeho vlastnosti a princip fungování.
Hlavní účel zařízení
Popisovaná zařízení jsou univerzální v použití. V závislosti na zamýšleném účelu jsou obvykle rozděleny do následujících typů:
- Předřadníky – nejčastěji se používá k vybavení stejnosměrných motorů. Takové modely jsou vhodné pro asynchronní elektromotory se střídavým napětím, vybavené vinutým rotorem.
- Odpalovací zařízení — jejich hlavním účelem je snížit rozběhový proud, který se objeví při rozběhu elektromotoru.
- Zátěž — poskytují rychlou absorpci přebytečné energie, ke které dochází při náhlém brzdění motorem.
- Zatížení – takové výrobky vytvářejí potřebný odpor uvnitř elektrického obvodu.
Důležité! Reostaty se používají jako omezovače proudu v budicích vinutích elektrických strojů se stejnosměrným proudem.
Tímto způsobem se vyrovnají silné rozdíly v elektrickém proudu a také dynamická přetížení vedoucí k poškození pohonu a celého mechanismu s ním spojeného. Zajištění vhodného odporu při spouštění prodlouží životnost komutátoru a kartáčů.
Potenciometry jsou zařazeny do samostatné skupiny. Jsou to děliče napětí založené na proměnných rezistorech. Taková zařízení umožňují používat různá napětí v elektronických obvodech bez dalších napájecích zdrojů nebo transformátorů. Regulace síly proudu pomocí reostatu se často používá v oblasti radiotechniky. Pozoruhodným příkladem je změna hlasitosti v reproduktorech.
Princip
Popsaná zařízení jsou svým funkčním účelem podobná. Strukturálně a vizuálně je posuvný typ reostatu považován za nejjednodušší. K obvodu se připojuje pomocí horní a spodní svorky. Zařízení je navrženo tak, aby proud protékal po celé délce drátu a ne v příčném směru závitů. Toho je dosaženo díky spolehlivé izolaci vodičů.
Důležité! Většina poloh jezdce využívá pouze část reostatu. Při změně délky vodiče se upravuje síla elektrického proudu v pracovním obvodu. Aby se zabránilo předčasnému opotřebení cívek, je jezdec vybaven kluzným kontaktem (kolečko nebo grafitová tyč).
Často se k regulaci obvodu místo potenciometru používá reostat. V tomto případě se připojuje pomocí tří svorek. Ve spodní části jsou dva z nich vstup, připojený ke zdroji napětí. Jako výstup je použita jedna spodní svorka a horní volná. Když se posuvník pohybuje, napětí lze snadno upravit.
Reostat má schopnost pracovat v režimu předřadníku, což může být nezbytné při vytváření aktivní zátěže během spotřeby energie. V takové situaci se doporučuje vzít v úvahu disipativní schopnosti použité jednotky. Pokud je nadměrné teplo, zařízení selže. Při připojení k elektrické síti je třeba správně vypočítat ztrátový výkon reostatu a v případě potřeby vytvořit dostatečné a správné chlazení.
Odrůdy agregátů
Velmi oblíbené jsou reostaty s vnějším designem ve formě torusu. Jejich hlavní oblastí použití je elektrická doprava (tramvaje) a průmyslový sektor. Nastavení se provádí pohybem jezdce v kruhu. Pohyb takové části se provádí podél vinutí, která jsou umístěna toroidně.
Zařízení vyrobené na principu torusu upravuje odpor prakticky bez přerušení obvodu. Jeho opakem je jednotka pákového typu. Princip činnosti takového reostatu je založen na skutečnosti, že odpory jsou namontovány na speciálním rámu, jsou vybírány pomocí speciální páky. Jakékoli přepnutí způsobí přerušení obvodu.
Schémata, která používají pákové zařízení, nemají plynulé nastavení odporu. Jakékoli přepínání znamená progresivní změnu indikátorů sítě. Pokud jde o diskrétnost kroků, záleží na rozsahu nastavení a počtu odporů přítomných na rámu.
Dalším typem jsou zásuvné reostaty, pomocí kterých se provádí postupné nastavování odporu. Hlavním rozdílem je změna parametrů v rámci sítě bez předchozího přerušení obvodu. Když je zástrčka přiložena k propojce, většina proudu protéká bez odporu. Přesměrování proudu do rezistoru se provádí vytažením zástrčky.
Kapalinová a lampová zařízení patří ke specifickým typům reostatů. Vzhledem k přítomnosti určitých nevýhod mají úzký, specializovaný rozsah použití:
- Zařízení kapalného typu se používají v oblastech s nebezpečím výbuchu jako součásti ovládání motoru.
- Produkty lamp se vyznačují nízkou přesností a spolehlivostí. Často se používá ve vzdělávacích institucích v hodinách fyziky, laboratořích a výzkumných centrech.
Design a jeho vlastnosti
Poté, co jste určili, k čemu jsou reostaty určeny, měli byste se blíže podívat na jejich základní stranu. V závislosti na materiálu použitém při výrobě Jsou zvýrazněna následující nastavení:
- keramické – zvláštností je, že se používají při nízkém výkonu;
- kov – jsou široce používány v různých oblastech lidské činnosti;
- uhlí – jejich hlavní využití v průmyslu.
Důležité! Teplo je odváděno olejem, vodou nebo vzduchem. Pokud neexistuje způsob, jak odvést teplo z pracovní plochy, použije se kapalinové chlazení. Přenos tepla lze zvýšit použitím ventilátoru a radiátoru.
Senzory založené na reostatech
Napětí, proud v pracovním obvodu, poloha jezdce v reostatu a odpor, který poskytuje, jsou přímo závislé. Tato vlastnost tvoří základ snímače úhlu natočení. V takovém zařízení odpovídá konkrétní elektrická veličina konkrétní poloze rotoru.
V současné době jsou tyto senzory nahrazovány vylepšenými optickými a magnetickými analogy. Důvodem je nestabilita závislosti odporu a úhlu ve vztahu k teplotnímu vlivu. Postupné vytěsňování snímačů typu reostat je také způsobeno přechodem na digitální, pohodlnější systémy. Dnes se odporové měřiče používají v obvodech, kde jsou přítomny analogové signály.
Když víme, proč jsou elektrické reostaty potřebné, lze snadno vysvětlit jejich široké použití v automobilovém průmyslu, technologii a průmyslu. Odpor je nezbytný pro provoz rádiových zařízení při spouštění elektromotorů, používají se ve formě aktivní zátěže. Selhání malého zařízení může vést k poruše celého systému. To je význam reostatů