Жидкий реостат - Liquid rheostat

Жидкие реостаты, используемые в качестве выключателей для запуска двигателей, около 1900 г.

А жидкий реостат или же водяной реостат [1] или же реостат для соленой воды это тип переменный резистор. Это может быть использовано как фиктивная нагрузка или в качестве пускового резистора для двигателей с токосъемными кольцами большого размера.

В простейшем виде он представляет собой резервуар, содержащий рассол или другой раствор электролита, в котором электроды погружены, чтобы создать электрическая нагрузка. Электроды можно поднимать или опускать в жидкость, чтобы соответственно уменьшить или увеличить электрическое сопротивление нагрузки. Для стабилизации загрузки не допускайте закипания смеси.

В современных конструкциях используются электроды из нержавеющей стали и карбоната натрия или других солей, и контейнер не используется в качестве одного электрода. В некоторых конструкциях электроды закреплены, а жидкость поднимается и опускается с помощью внешнего цилиндра или насоса. Системы запуска двигателей, используемые для частых и быстрых запусков и повторных запусков, что приводит к высокой тепловой нагрузке на реостаты, могут включать циркуляцию воды к внешним теплообменникам. В таких случаях необходимо тщательно выбирать антифризы и антикоррозионные присадки, чтобы не изменить сопротивление и не поддерживать рост водорослей или бактерий.

Реостат соленой воды работает на единицу фактор силы и представляет собой сопротивление с пренебрежимо малой последовательной индуктивностью по сравнению с его эквивалентом, намотанным на проволоку, и, естественно, до 20 лет назад широко использовался сборщиками генераторов. Их до сих пор иногда строят на месте для ввода в эксплуатацию больших дизельных генераторов в отдаленных местах, где их выбрасывают. бочки с маслом и каркасные трубы может образовывать импровизированный резервуар и электроды.

Описание

Обычно традиционный жидкий реостат состоит из стального цилиндра ( отрицательный ), размером около 5 футов (1,5 м), стоящий на изоляторах, в которых был подвешен полый стальной цилиндр. Это действовало как положительный электрод и поддерживался стальным тросом и изолятором от регулируемого шкива. Подключение водопровода включало изолированный участок. В резервуаре была соленая вода, но не той концентрации, которая могла быть описана как «рассол». В целях безопасности все устройство было огорожено.

Работа была очень простой, так как добавление большего количества соли, большего количества воды или изменение высоты центрального электрода изменяло нагрузку.[2] Нагрузка оказалась достаточно стабильной, незначительно меняясь по мере нагрева воды. До кипения дело не доходило. Рассеиваемая мощность составляла около 1 мегаватт, при потенциале около 700 вольт и ток около 1500 амперы.

В современных конструкциях используются электроды из нержавеющей стали и карбоната натрия или других солей, и контейнер не используется в качестве одного электрода.

Системы с частым запуском могут включать циркуляцию воды к внешним теплообменникам. В таких случаях следует тщательно выбирать антифриз и антикоррозионные присадки, чтобы они не влияли на сопротивление и не поддерживали рост водорослей или бактерий.

Преимущества и недостатки

Преимущество - бесшумная работа, отсутствие шума вентилятора, характерного для тока. резистивная сетка.

К недостаткам можно отнести:

  • коррозия медных соединительных кабелей и троса
  • отсутствие изоляции от земли, что может привести к срабатыванию система обнаружения земли

Использует

Железные дороги в 1950-х годах обычно использовали береговые банки с соленой водой для проверки выходной мощности дизель-электрические локомотивы.[3] Впоследствии они были заменены резистивными резисторами специальной конструкции. загрузить банки. Эти более поздние разработки, рассчитанные на мощность 4000 лошадиных сил (3000 кВт), в настоящее время стоят от 100000 до 180000. евро. Следовательно, железным дорогам экономически выгодно строить собственный водный транспорт. Некоторые электровозы также использовали жидкие реостаты, в частности в Италии для первых трехфазных типов переменного тока, таких как FS класс E550. В некоторых конструкциях постоянного тока их также использовали в качестве пусковых резисторов.

Жидкие реостаты иногда использовались в больших количествах (тысячи киловатт / лошадиных сил). двигатель с фазным ротором приводы, чтобы контролировать сопротивление цепи ротора и, следовательно, скорость двигателя. Положение электродов можно регулировать с помощью небольшой лебедки с электрическим приводом или пневматического цилиндра. Были предоставлены охлаждающий насос и теплообменник, позволяющие рассеивать энергию проскальзывания в технологической воде или другой водной системе.[4]

Текущее использование

В распределительных сетях высокого напряжения используются фиксированные электролитические резисторы для заземления нейтрали, чтобы обеспечить действие по ограничению тока, так что напряжение на земле во время короткого замыкания поддерживается на безопасном уровне. В отличие от твердотельного резистора, жидкий резистор самовосстанавливается в случае перегрузки. Обычно сопротивление устанавливается при вводе в эксплуатацию, а затем остается неизменным.[5]

Современные пускатели двигателей [6] полностью закрыты, а движение электрода контролируется серводвигателем. Обычно танк емкостью 1 тонну запускает двигатель с контактным кольцом мощностью 1 мегаватт, но время пуска значительно варьируется в зависимости от применения.

Проблемы безопасности со старыми проектами

Полностью с соленой водой банковских нагрузок дата от более раннего, менее регулируемой и сутяжнической эпохи. Для соответствия действующему законодательству о безопасности требуются более закрытые конструкции.

Они не более опасны, чем нагреватели электродов, которые работают по тому же принципу, но с простой водой или с электрическими погружными нагревателями, при соблюдении надлежащих мер предосторожности. Для этого необходимо подключить контейнер как к земле, так и к нейтрали и отключить все полюса с помощью связанной перегрузки по току. автоматический выключатель. Если в открытую, барьеры безопасности необходимы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "жидкий реостат определение жидкого реостата в бесплатной онлайн-энциклопедии". Энциклопедия 2.thefreedictionary.com. Получено 2013-04-09.
  2. ^ «Жидкие реостаты». Chestofbooks.com. Получено 2013-04-09.
  3. ^ Армия Соединенных Штатов, Эксплуатация и обслуживание тепловозов ТМ 55-202, 965, стр. 240
  4. ^ Игорь Карасик и др., (ред.), Руководство по насосам, четвертое издание, Мак Гроу Хилл 2008, ISBN  978-0-07-146044-6 страницы 9-113-9-115
  5. ^ http://www.acrastyle.co.uk/products/liquid-neutral-earthing-resistors/
  6. ^ http://www.aoip.com/product/epm/