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勵磁變阻器
基本信息
| 外文名 | field rheostat |
| 性質(zhì) | 變阻器 |
概念
變阻器
變阻器是用電阻材料制成的電阻零部件和換接裝置組成的電器，可在不斷開電路的情況下分級地或均勻地改變阻值的電阻器。變阻器廣泛用于電動機(jī)的起動、調(diào)速、制動，發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)、控制等場合。常用的變阻器有滑線式變阻器、起動變阻器、頻敏變阻器、調(diào)速變阻器和勵磁變阻器。
滑線式變阻器，接觸點(diǎn)在密繞的金屬絲上移動，以變更電阻值的變阻器。用手柄旋轉(zhuǎn)操作的稱為旋臂滑線式變阻器。
起動變阻器，專用于電動機(jī)起動時限制起動電流的變阻器，包括液體變阻器和油浸起動變阻器。常用的液體變阻器是在金屬槽內(nèi)放入加鹽的水，借手柄的轉(zhuǎn)動調(diào)整板形電極插入電液中的深度以改變電阻值。油浸起動變阻器是將電阻元件浸入變壓器油的油箱中借以散熱，由于油箱有很大的比熱容，所以其發(fā)熱時間常數(shù)很大，適用于短時起動和制動大、中型電動機(jī)。
頻敏變阻器，利用鐵磁材料隨頻率變化而變化的特性來自動改變等效阻抗值，使電動機(jī)達(dá)到平滑起動的變阻器。它是由鐵芯和線圈組成的靜止電器，接于電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，相當(dāng)接入轉(zhuǎn)子回路一個等值阻抗。頻敏變阻器由于鐵芯采用普通厚鋼板疊成，因此，當(dāng)線圈通電時即在鐵芯中產(chǎn)生很大的、隨頻率變化而變化的渦流損耗，從而使它的等值阻抗隨頻率變化而自動改變。在電動機(jī)起動過程中，隨著轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)子電流頻率的下降，頻敏電阻器的渦流損耗由大自動減小，從而使其等值阻抗也自動減小。這種變阻器使電動機(jī)在起動中可獲得近似恒轉(zhuǎn)矩的良好特性，同時因其結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)容易，造價(jià)低廉，而得到廣泛應(yīng)用。
調(diào)速變阻器，用于調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的變阻器。對用作起動和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的變阻器，稱為起動調(diào)速變阻器，其原理接線如圖所示。
勵磁變阻器
勵磁機(jī)
勵磁機(jī)就是一個小功率的直流發(fā)電機(jī)，一般都為幾十伏，勵磁電壓一般不變，即使變動也很小，而勵磁電流的大小由磁場變阻器或自動勵磁調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，它的作用是將發(fā)出來的直流電供發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極饒組勵磁電流以產(chǎn)生磁場。勵磁電流在發(fā)電機(jī)空載時改變其大小可以改變發(fā)電機(jī)的端電壓，在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)帶負(fù)荷時改變其大小可以改變發(fā)電機(jī)的無功功率。
在電傳動內(nèi)燃機(jī)車上牽引發(fā)電機(jī)的勵磁功率較大，為提供勵磁電流而專門設(shè)置的勵磁電源，即勵磁發(fā)電機(jī)，簡稱勵磁機(jī)。通過控制勵磁機(jī)來實(shí)現(xiàn)牽引發(fā)電機(jī)的理想外特性。一般采用三相交流發(fā)電機(jī)，由柴油機(jī)一牽引發(fā)電機(jī)組通過變速箱直接驅(qū)動，發(fā)出的三相交流電經(jīng)橋式整流器整流后向牽引發(fā)電機(jī)勵磁繞組供電。機(jī)車上普遍采用感應(yīng)子勵磁機(jī)，它是一臺三相異板式交流發(fā)電機(jī)，其勵磁繞組和電樞繞組都安裝在電機(jī)的定子上，轉(zhuǎn)子上沒有繞組，因此電機(jī)與外電路的聯(lián)系不需要電刷和滑環(huán)等滑動接觸部件，因而使電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造成本較低、便于維護(hù)。
勵磁方式
根據(jù)直流電機(jī)勵磁方式的不同，可分為他勵磁，并勵磁，串勵磁，復(fù)勵磁等方式，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動過程中，勵磁就是控制定子的電壓使其產(chǎn)生的磁場變化，改變直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
直流發(fā)電機(jī)供電的勵磁方式：這種勵磁方式的發(fā)電機(jī)具有專用的直流發(fā)電機(jī)，這種專用的直流發(fā)電機(jī)稱為直流勵磁機(jī)，勵磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的勵磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機(jī)獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨(dú)立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn)，是過去幾十年間發(fā)電機(jī)主要勵磁方式，具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)是勵磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護(hù)工作量大，故在10MW以上的機(jī)組中很少采用。
交流勵磁機(jī)供電的勵磁方式，現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵磁機(jī)提供勵磁電流。交流勵磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁，此時，發(fā)電機(jī)的勵磁方式屬他勵磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵靜止勵磁，交流副勵磁機(jī)提供勵磁電流。交流副勵磁機(jī)可以是永磁機(jī)或是具有自勵恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。為了提高勵磁調(diào)節(jié)速度，交流勵磁機(jī)通常采用100——200Hz的中頻發(fā)電機(jī)，而交流副勵磁機(jī)則采用400——500Hz的中頻發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)的直流勵磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只有齒與槽而沒有繞組，像個齒輪，因此，它沒有電刷，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動接觸部件，具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大，交流電勢的諧波分量也較大。
控制繼電器
控制繼電器是一種自動電器，它適用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嘟?、直流小容量控制電路，并在電力?qū)動系統(tǒng)中供控制、保護(hù)及信號轉(zhuǎn)換用?？刂评^電器的輸入量通常是電流、電壓等電量，也可以是溫度、壓力、速度等非電量，輸出量則是觸點(diǎn)動作時發(fā)出的電信號或輸出電路的參數(shù)變化。繼電器的特點(diǎn)是當(dāng)其輸入量的變化達(dá)到一定程序時，輸出量才會發(fā)生階躍性的變化。
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