Существует два термина «сопротивление»: первый - это когда сопротивление понимают, как свойство проводника противостоять прохождению через него тока, и второй - это когда сопротивление понимают, как
устройство, предназначенное для включения в электрическую цепь для регулирования, уменьшения или ограничения тока в этом кругу. К таким устройств, например, относятся реостаты.
Реостаты - это устройства, которые позволяют изменять сопротивление цепи и тем самым изменять силу тока. Реостат был изобретен в 1841 году русским ученым Б.С.Якоби. Существуют различные типы реостатов. Проводные реостаты изготавливают из специальных сплавов: константана, Манганин, никелина, нихрома, так как эти сплавы имеют большие удельные сопротивления и имели температурные коэффициенты, поэтому реостаты из этих сплавов небольшие по размеру и выдерживают значительный нагрев без заметного изменения сопротивления. Также эти материалы не подвержены коррозии при нагреве, когда элементы предназначены для работы на воздухе. Чаще всего используются рычажные, с скользящим контактом и штепсельные. Рычажный реостат имеет рычаг, который перемещается из одного элемента сопротивления на другой при определенных условиях, он дает скачкообразное изменение сопротивления. Реостат с скользящим контактом состоит из изолятора, на который намотан провод. По проводу перемещают медленно металлический ползунок, включающий виток за витком. Штепсельный реостат состоит из ряда катушек, которые вмонтированы в ящик. Сверху на крышке ящика есть толстые медные полосы, разделенные промежутками, в которые вставляются штекеры. В том месте, где включен вилку, ток пойдет по пластине через вилку, минуя другие катушки сопротивления. На крышке ящика наносят величины сопротивлений катушек штепсельного реостата.
В зависимости от назначения опоры делят на следующие группы: пусковые, тормозные, регулировочные, добавочные, экономические, разрядные, балластные, погрузочные, нагревательные, заземляющие, установочные. Основным конструктивным узлом таких сопротивлений есть элемент сопротивления. Для возможности изменения величины сопротивления, отдельные элементы соединяются между собой по определенным схемам. Величина сопротивления изменяется с помощью переключающего устройства, например контроллера. В зависимости от материала проводника различают металлические, жидкостные, угольные и керамические опоры. В электроприводе используют металлические опоры. Керамические опоры используют в высоковольтных аппаратах, например, разрядниках. Опоры изготавливают из специальных сплавов: сталь, электротехнический чугун, константан, нихром, фехраль. Эти сплавы имеют большие удельные сопротивления и имели температурные коэффициенты. Рабочая температура материала должна быть как можно больше, что позволяет сократить массу материала и поверхность охлаждения. Существуют такие конструкции элементов сопротивлений:
В виде свободной спирали из проволоки или ленты на цилиндрической оправе «виток к витку». Для увеличения жесткости спирали проволока может наматываться на фарфоровый или керамический каркас в виде трубки. В этом случае в процессе нагрева участвует не только провод, а сам каркас. Для защиты от механических повреждений сверху провода наносят стеклоэмаль. Используют при малых мощностях двигателей, в связи с большими размерами каркаса.
Рамочные элементы (проволочные или ленточные поля) используют в двигателях с большими мощностями. На стальную пластину прикрепляют изолятор из фарфора или стеатита. Проволока константана наматывают в канавки, размещенные на поверхности изоляторов. Элементы сопротивления компонуются в ящик. Для больших токов используют ленту. С точки зрения охлаждения этот элемент хуже свободную спираль. Но масса изоляторов невелика.
Фехраль элементы используют на двигателях с большими мощностями и напряжениями. Так же как и в предыдущей конструкции является изолятор с канавками, в которые наматывается лента. Лишь лента фехралева. Элементы сопротивления компонуются в ящик по пять штук. Мощность каждого элемента 450 Вт. При больших токах элементы соединяются параллельно. Отпайки сопротивлений привариваются к спирали и при монтаже не могут перевстановлюватись.
Чугунные элементы используют как пусковые на двигателях с большими мощностями и напряжениями, так как сопротивление этих элементов сильно зависит от температуры. Элементы имеют форму зигзага. Для соединения друг с другом на концах элементов является ушки с отверстиями для крепления. Элементы сопротивления соединяются последовательно в ящик с помощью стальных стержней. Общая мощность ящика не должна превышать 4,5 кВт. В связи с малой механической прочностью в установках, в которых возможна вибрация или удары, эти элементы не используют.