Регулирование с помощью активных сопротивлений

Для регулирования напряжения потребителя переменные ак­тивные сопротивления включают либо последовательно с потре­бителем, либо параллельно источнику электрической энергии. В первом случае переменное активное сопротивление принято называть реостатом, а во втором - регулируемым делителем на­пряжения или потенциометром. В обоих случаях регулирование основано на поглощении активным сопротивлением значительной части электрической энергии и превращении ее в тепло, поэтому способ регулирования с помощью активных сопротивлений су­щественно снижает КПД.

Рисунок 17 – Схема включения реостата

Регулирование с помощью реостатов:

- регулирование, обеспечивающее постоянную величину на­пряжения на потребителе при изменении питающего напряжения и при неизменном значении сопротивления потребителя.

- регулирование, обеспечивающее постоянную величину тока при изменении сопротивления потребителя в пределах от R _мин до R _макс при неизменном значении питающего напряжения.

Задача регулирования в этом случае сводится к тому, чтобы общее сопротивление цепи оставалось неизменным.

Следует отметить, что потери мощности на рео­стате тем больше, чем боль­ше интервал изменения со­противления потребителя и чем больше величина тока.

Если, например, максимальное значение сопротивления нагруз­ки R_{н макс} больше минимального значения R_{н мин} в два раза, то потери мощности на реостате будут равны мощности на по­требителе и КПД составит всего 50%. Если учесть, что одновре­менно с изменением сопротивления потребителя может быть и из­менение питающего напряжения, то потери станут еще больше.

Приведенные примеры показывают, что схема регулирования напряжения и тока с помощью реостата дает малые потери только при узком диапазоне регулирования и при малой мощности по­требителя. Поэтому регулирование в широких пределах целе­сообразно производить в цепях малой мощности, а в цепях боль­шой мощности регулирование можно вести только в ограниченных пределах. Иногда в цепях большой мощности применяется регу­лирование и в широких пределах, но при кратковременных режи­мах (например, в момент пуска электрических машин).

Регулирование с помощью делителей напряжения. Потенцио­метры (регулируемые делители напряжения) применяются в тех случаях, когда требуется осуществить регулирование напряжения на потребителе в широких пределах. На рис.18, а дана схема включения потенциометра. При перемещении движка потенцио­метра от одного крайнего положения до другого напряжение на потребителе изменяется от нуля до величины напряжения, действующего на зажимах источника.

Рисунок 18 - Схемы включения потенциометра и делителя напряжения

В ряде случаев бывает нужно получить определенное соотно­шение между напряжением потребителя и напряжением источ­ника. Для этого применяются

делители напряжения, составлен­ные из постоянных активных сопротивлений (рис. 18, б).

Однако с умень­шением величины сопротивления R₂ возрастает ток, потребля­емый делителем, и, следовательно, увеличиваются мощности. Поэтому, чтобы избежать больших потерь, делители напряжения следует применять только при больших значениях сопротивле­ния R_H, т. е. при малой мощности потребителя.