勵(lì)磁變阻器變阻器

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(kāi)電路的情況下分級(jí)地或均勻地改變阻值的電阻器。變阻器廣泛用于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)、控制等場(chǎng)合。常用的變阻器有滑線式變阻器、起動(dòng)變阻器、頻敏變阻器、調(diào)速變阻器和勵(lì)磁變阻器。

滑線式變阻器，接觸點(diǎn)在密繞的金屬絲上移動(dòng)，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(dòng)變阻器，專用于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)限制起動(dòng)電流的變阻器，包括液體變阻器和油浸起動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)間常數(shù)很大，適用于短時(shí)起動(dòng)和制動(dòng)大、中型電動(dòng)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(lái)自動(dòng)改變等效阻抗值，使電動(dòng)機(jī)達(dá)到平滑起動(dòng)的變阻器。它是由鐵芯和線圈組成的靜止電器，接于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，相當(dāng)接入轉(zhuǎn)子回路一個(gè)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(shí)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(dòng)改變。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)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(dòng)減小，從而使其等值阻抗也自動(dòng)減小。這種變阻器使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)中可獲得近似恒轉(zhuǎn)矩的良好特性，同時(shí)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變阻器。對(duì)用作起動(dòng)和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的變阻器，稱為起動(dòng)調(diào)速變阻器，其原理接線如圖1所示。

勵(lì)磁變阻器，串聯(lián)于電機(jī)的勵(lì)磁繞組中，用以調(diào)節(jié)電機(jī)勵(lì)磁電流的變阻器。對(duì)發(fā)電機(jī)而言，它可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓；對(duì)電動(dòng)機(jī)而言，它可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

勵(lì)磁變阻器是主要用來(lái)改變回路中電阻的大小從而改變回路的電流大小。主要用于勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路中。

可以用于控制電路的電器，如電磁起動(dòng)器、自耦減壓起動(dòng)器、變阻器、控制繼電器等?？梢杂糜谇袚Q電路的電器，如轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。使電路中某些量保持不變或使其按預(yù)定方式變化的電器。

勵(lì)磁變阻器系由電阻元件及轉(zhuǎn)換裝置所組成，均安裝于保護(hù)式箱殼內(nèi)。電阻元件由電阻線繞在螺紋瓷管上制成，轉(zhuǎn)換裝置由靜觸頭裝在絕緣板上，并通過(guò)手輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)橋式動(dòng)觸頭與靜觸頭接觸，以改變其電阻值。

勵(lì)磁機(jī)就是一個(gè)小功率的直流發(fā)電機(jī) ，一般都為幾十伏，勵(lì)磁電壓一般不變，即使變動(dòng)也很小，而勵(lì)磁電流的大小由磁場(chǎng)變阻器或自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，它的作用是將發(fā)出來(lái)的直流電供發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極饒組勵(lì)磁電流以產(chǎn)生磁場(chǎng)。勵(lì)磁電流在發(fā)電機(jī)空載時(shí)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(shí)改變其大小可以改變發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率。

在電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車上牽引發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁功率較大，為提供勵(lì)磁電流而專門設(shè)置的勵(lì)磁電源，即勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，簡(jiǎn)稱勵(lì)磁機(jī)。通過(guò)控制勵(lì)磁機(jī)來(lái)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(guò)變速箱直接驅(qū)動(dòng)，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(lì)磁繞組供電。機(jī)車上普遍采用感應(yīng)子勵(lì)磁機(jī)，它是一臺(tái)三相異板式交流發(fā)電機(jī)，其勵(lì)磁繞組和電樞繞組都安裝在電機(jī)的定子上，轉(zhuǎn)子上沒(méi)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(dòng)接觸部件，因而使電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造成本較低、便于維護(hù)。

根據(jù)直流電機(jī)勵(lì)磁方式的不同，可分為他勵(lì)磁，并勵(lì)磁，串勵(lì)磁，復(fù)勵(lì)磁等方式，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，勵(lì)磁就是控制定子的電壓使其產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，改變直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

直流發(fā)電機(jī)供電的勵(lì)磁方式：這種勵(lì)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(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過(guò)裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電流。這種勵(lì)磁方式具有勵(lì)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(guò)去幾十年間發(fā)電機(jī)主要?jiǎng)?lì)磁方式，具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)是勵(lì)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(lì)磁機(jī)供電的勵(lì)磁方式，現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流勵(lì)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(lì)磁，此時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式屬他勵(lì)磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵(lì)靜止勵(lì)磁，交流副勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流副勵(lì)磁機(jī)可以是永磁機(jī)或是具有自勵(lì)恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。為了提高勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度，交流勵(lì)磁機(jī)通常采用100——200Hz的中頻發(fā)電機(jī)，而交流副勵(lì)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(lì)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(méi)有繞組，像個(gè)齒輪，因此，它沒(méi)有電刷，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件，具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大，交流電勢(shì)的諧波分量也較大。

控制繼電器是一種自動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)中供控制、保護(hù)及信號(hào)轉(zhuǎn)換用。控制繼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(dòng)作時(shí)發(fā)出的電信號(hào)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(shí)，輸出量才會(huì)發(fā)生階躍性的變化。

控制繼電器是一種自動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)中供控制、保護(hù)及信號(hào)轉(zhuǎn)換用。

繼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(dòng)作時(shí)發(fā)出的電信號(hào)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(shí)，輸出量才會(huì)發(fā)生階躍性的變化。

由于勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁方式不同，又可分 為自并勵(lì)接線(見(jiàn)圖)、他勵(lì)接線和復(fù)勵(lì)接線三種。其 中自并勵(lì)主勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁是一種廣泛使用的勵(lì)磁方式. 正常運(yùn)行時(shí)，由自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器改變主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁 電流，以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)。當(dāng)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器 退出運(yùn)行時(shí)，則用手動(dòng)磁場(chǎng)變阻器改變主勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁 電流從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁。 自并勵(lì)同軸直流勵(lì)磁機(jī) 勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方 式的特點(diǎn)是:①有獨(dú)立 的勵(lì)磁電源，運(yùn)行獨(dú)立 性好(指電力系統(tǒng)或主 機(jī)發(fā)生短路故障時(shí)勵(lì)磁 系統(tǒng)仍能維持其應(yīng)有的 能力);②勵(lì)磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1一發(fā)電機(jī);2一發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線簡(jiǎn)單，有較多的制造和 圈;3一電流互感器;4一電壓運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備投資及 互感器;5一直流勵(lì)磁機(jī);6一運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用少，在合 勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁線圈;7一磁場(chǎng)變理使用和維護(hù)得當(dāng)?shù)那?阻器;8一自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器況下，可滿足一般運(yùn)行 要求;③直流勵(lì)磁機(jī)有換流器和電刷等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸部件， 運(yùn)行維護(hù)工作量大，維護(hù)不當(dāng)將降低運(yùn)行可靠性;④因 受換流器的限制，同軸直流勵(lì)磁機(jī)的容量不能做得過(guò) 大，在n一300Or/min時(shí)，極限功率約600 kw。因此與 發(fā)電機(jī)同軸的直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁方式一般只適用于單 機(jī)容量為100 MW及以下的透平發(fā)電機(jī)。 較大容量的發(fā)電機(jī)可用經(jīng)齒輪減速器與發(fā)電機(jī)主 軸連接的低速直流勵(lì)磁機(jī)供給勵(lì)磁。該直流勵(lì)磁機(jī)的 轉(zhuǎn)速一般在250一l000r/min之內(nèi)。這種勵(lì)磁方式可適 用于125一600 Mw的透平發(fā)電機(jī)，但由于采用齒輪減速器，存在著占地面積大、噪聲大的缺點(diǎn)。2100433B

隨身聽(tīng)上調(diào)節(jié)音量大小的旋鈕；臺(tái)燈上調(diào)節(jié)燈光亮暗的旋鈕；電腦上調(diào)節(jié)顯示器亮暗的旋鈕；調(diào)節(jié)電燙斗的溫度的旋鈕。都是變阻器的應(yīng)用。

滑線變阻器作為一種特殊的電阻，在普通物理試驗(yàn)中廣泛使用，許多電路中都使用滑線變阻器來(lái)達(dá)到控制電路的作用，并且用它可在電路中控制電流和電壓的變化。

滑動(dòng)變阻器是電學(xué)中常用器件之一，它的工作原理是通過(guò)改變接入電路部分電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻的，從而逐漸改變電路中的電流大小?；瑒?dòng)變阻器的電阻絲一般是熔點(diǎn)高，電阻大的鎳鉻合金，電阻桿一般是電阻小的金屬，所以電阻絲越長(zhǎng)，電阻越大，電阻桿越短，電阻越小。電阻絲外面涂著絕緣層，繞在絕緣管上，它的兩端連在A、B兩個(gè)接線柱上?；琍通過(guò)金屬桿和接線柱C相連，滑片移動(dòng)到不同位置時(shí)，A、C兩個(gè)接線柱間電阻絲的長(zhǎng)度不一樣，這樣就可以改變接入電路中電阻的大小。一般的變阻器用電阻較大的導(dǎo)線和可以改變接觸點(diǎn)以調(diào)節(jié)電阻線有效長(zhǎng)度的裝置組成。滑動(dòng)變阻器在電路中的調(diào)節(jié)作用,在限流和分壓兩種接法中得以體現(xiàn)。

滑動(dòng)變阻器構(gòu)造:1.接線柱 2.滑片 3. 線圈4.金屬桿 5.瓷筒。原理：金屬桿電阻小，電流順著劃片從金屬絲流過(guò)從而改變了電阻絲接入電路的長(zhǎng)度，也改變了電阻的大小?；瑒?dòng)變阻器的電阻絲繞在絕緣瓷筒上，大部分滑動(dòng)變阻器電阻絲為鎳鉻合金絲,電阻絲外面涂有絕緣層。