电阻器

在电路中限制电流、消耗能量和产生热量的电器元件。

电阻材料

可分为金属、液体和非金属固体材料。用于制造电阻元件的金属材料必须具有较高的电阻率、较高的容许温升、良好的工艺性能和较低的价格。常用的金属电阻材料有铜镍合金、铜锰合金、镍铬合金、镍铬铁合金、铁铬铝合金和灰铸铁等。铜镍合金耐腐蚀和氧化性能、机械性能好,但温差电动势高,故不适宜制造仪器仪表用电阻,可制造其他各种工业电阻。铜锰合金温度系数低、温差电动势小,但价格较贵,故仅用于制造仪器和仪表用的电阻以及标准电阻(见标准电阻器)。镍铬及镍铬铁合金电阻率高、耐高温,适合制造电阻加热元件。铁铬铝合金性质与镍铬合金相近,但价格却低得多。灰铸铁工作温度虽低于其他合金,但价格很低,工业上常用它铸造栅片电阻。液体电阻一般以苏打溶液或盐水作为导电媒质。非金属固体电阻多用碳作为导电媒质。

种类

电阻器按结构形式分为 4种。

(1)无骨架电阻器:由线状或带状电阻材料卷绕而成的空心螺旋状元件。构造简单,易散热,但不适于震动和摇动的场合。

(2)瓷管式电阻器:将线状电阻材料绕制在表面有槽的空心瓷管上构成的电阻元件,耐受震动和摇动。

(3)板式电阻器:在一块坚固的钢质板状支架上,上下两端粘夹着有槽的瓷质绝缘件,电阻材料紧绕在槽内。这种电阻元件机械强度较高,能耐受一定的机械冲击和震动。

(4)栅片式电阻器:由灰铸铁浇铸而成,由于电阻率较大,热容量大,价格低廉,故适于要求电阻小而电流大的场合。但这种电阻元件性脆易断,又易蚀损,故不能用在有震动及充满腐蚀性气体处。

用途

电阻器在电路中主要用作起动电阻、制动电阻、调节电阻、经济电阻、放电电阻和能耗电阻。

(1)起动电阻:可限制电动机的起动电流,因而具有工作电流大、电阻值小、工作时间短的特点。当电动机的起动过程结束,起动电阻即被短接。

(2)制动电阻:限制制动电流和吸收电动机脱开电网后残留的能量,以达到制动的目的。例如,电动机采用能耗制动时,利用制动电阻通过电流时产生的热效应,使电动机残留的电磁能量和旋转动能全部消耗在制动电阻的发热上。和起动电阻一样,制动电阻也具有工作电流大、电阻值小和工作时间短的特点。

(3)调节电阻:一般用于电动机的速度调节和电压调节,供速度调节用的调节电阻既可接入电动机的电枢电路,也可接入它的励磁电路。供调节电压用的调节电阻接在励磁电阻内。接入电枢电路的调节电阻具有大的工作电流和小的电阻值;接入励磁电路的调节电阻则具有小的工作电流和大的电阻值。它们都是长期工作的电阻元件。

(4)经济电阻:串接在电磁开关励磁线圈电路内,以降低线圈功率损耗。

(5)放电电阻:与励磁线圈并联,其作用是在分断线圈的电源时,励磁线圈贮存的电磁能量可以电流形式通过并联放电电阻转变为热能,从而避免产生有害的过电压。

(6)能耗电阻:如电力网短路时,将能耗电阻立即与发电机相并联,可提高电力系统的稳定性

性能参数

电阻器的主要技术参数为电阻值和允许负载电流。负载电流与工作制有关,如果电阻器工作于短时工作制和反复短时工作制,其允许负载电流要比长期工作制额定电流大。在技术参数中,用发热时间常数来表示电阻器短时过载工作的能力。

参考文章