Шунт и добавочное сопротивление — формулы и определение с примерами

Очень часто ток или напряжение в цепи намного выше, чем допустимое значение, которое может измерить измерительный прибор (вольтметр, амперметр или другой).

В таких случаях измерить такие параметры можно с добавлением в электроцепь специальных дополнительных элементов. Статья даст подробное объяснение, что такое и для чего нужно добавочное сопротивление. Также будет дано описание и предназначение шунтирующих устройств, а так же используемые формулы для расчета параметров таких элементов.

Как шунт подключается к Амперметру?

Шунт подключают параллельно амперметру для расширения шкалы прибора. При подключенном шунте часть тока, протекает мимо прибора по шунту и тем самым уменьшается нагрузка на прибор.

Интересные материалы:

Какой команде играл Демис карибидис? Какой монитор лучше для игр IPS или TN? Какой нужен ноут для игры в вот? Какой пес играет в фильме пес? Какой самый максимальный уровень в игре Hay Day? Какой стороной играть в пинг понг? Какой ускоритель игр лучше для андроид? Какой жанр у игры GTA? Какую награду получал победитель на Олимпийских играх? Какую роль играет белое вещество спинного мозга?

Сопротивление

Добавочные сопротивления — это измерительные преобразователи напряжения в ток, которые состоят из 1 или нескольких нагрузочных элементов. Добавочное сопротивление для вольтметра необходимо при измерении напряжений, которые превышают максимально допустимый предел измерений данного измерительного прибора. Эти элементы по своей функциональности ничем не отличается от обычных резисторов. При измерениях в высоковольтных электроцепях и дополнение, и сам прибор обязательно подключается в электроцепь последовательно.

При последовательном подключении найдём ампераж с помощью следующей формулы:

Где:

• I — измеряемый ток.
• U — напряжение электроцепи.
• Rи — сопротивление вольтметра.
• Rд — добавочное резистивное сопротивление.

Когда необходимо в несколько раз увеличить номинальный рабочий режим прибора, то это можно будет сделать с помощью такого простого расчета:

Формула расчета самого добавочного сопротивления при этом выглядит следующим образом:

Благодаря этому выражению можно определить, что величина дополнительной нагрузки всегда будет на «n–1» больше самой измеряемой величины.

Приведенный выше расчет добавочного сопротивления позволяет значительно увеличить номинальный предел измерений, делать их как постоянного, так и переменного напряжений. Для электроцепей переменного тока используются резистивные элементы на основе бифилярных материалов. Обмотки из таких материалов применяют для того, чтобы устранить влияние реактивной составляющей.

Измерение постоянных токов производится с добавлением манганиновых резисторов. Их обмотки соответствуют основному требованию, которое заключается в том, что при увеличении нагрузки, резистор не будет нагреваться и тем самым занижать саму нагрузку.

Подключение модулей пожаротушения к Сигнал-20М.

Подключение нагрузки в новом «Сигнал-20М» проработано лучше, но вот использовать этот прибор можно только в системах пожаротушения тонкорасспыленной водой ТРВ.

Есть конечно интересная возможность, описанная в статье Пожаротушение на основе С2000М и С2000-КДЛ.

Запуск выходов прибора «Сигнал-20М» ничем не отличается от запуска выходов адресных устройств «С2000-СП2 ИСП2» и интерфейсных «С2000-КПБ» под управлением «С2000М» (не путать с подключением «С2000-КПБ» в качестве ведомого к «С2000-АСПТ»).

Но это скользкий путь и рассматриваю его здесь в качестве примера.

Новый прибор «Сигнал-20М» имеет целых 4 выхода, которые позволяют подключить модули пожаротушения.

Схема подключения исполнительного устройства цепи запуска АУП:

Цитата из руководства по эксплуатации:

Схема позволяет подключить к выходу прибора одно исполнительное устройство цепи запуска АУП: пиропатрон, запорное устройство или иное устройство, имеющее малое сопротивление (единицы_… десятки Ом). Элементы контроля исправности линии (резистор 4,7 кОм и диод типа 1N5400 или аналогичный) следует размещать в корпусе исполнительного устройства либо в монтажном отсеке прибора. Схема обеспечивает контроль исправности устройства и линии связи как во включенном, так и в выключенном состоянии. В выключенном состоянии контролируется наличие оконечного элемента (резистора 4,7_кОм) при помощи малого тока обратной полярности. Во включенном состоянии контроль исправности линии связи и исполнительного устройства осуществляется путем контроля тока потребления цепи выхода (прямой полярности).

Никаких добавочных сопротивлений не предусмотрено.

Обозначения на схемах

На схемах в Европе и СНГ обознается прямоугольником и латинской букой R. Согласно ГОСТу, на отечественных схемах не указывается номинал сопротивления, а только номер детали (R). Однако, если под изображением детали указано число, например 120, оно по умолчанию читается как 120 Ом.

В таблице примеры обозначений детали.

Каково назначение шунтов и добавочных резисторов

Рамка магнитоэлектрического прибора имеет катушку, выполненную из тонкого провода, рассчитанного на очень маленький ток. Поэтому магнитоэлектрические амперметры могут измерять ток величиной несколько десятков миллиампер.

Как же быть, если нужно измерить значительно больший ток, например, несколько десятков ампер? Может быть, перемотать обмотку прибора более толстым проводом? Нет, такое решение будет неудачным. Рамка прибора станет очень тяжелой, возрастут трение в опорах и погрешность прибора. Кроме того, придется поставить спиральные пружинки из более толстой проволоки. Они будут иметь большую жесткость, и силы электромагнитного взаимодействия не смогут повернуть стрелку прибора.

Признаки неисправности

Неисправности вентилятора отопления салона особенно будут заметны в зимнее время года. Выход из строя этой системы может проявляться полным отсутствием вращения электродвигателя, постоянной работой мотора на максимальной скорости либо периодическим включением устройства. Вне зависимости от причины возникновения неисправности замена вентилятора печки Нива Шевроле или его ремонт могут быть выполнены собственными руками.

Ремонт вентилятора печки и охлаждения

Если обмотка двигателя перегорела, то самостоятельно сделать перемотку в домашних условиях смогут только опытные мастера. При полном выходе из строя моторчика потребуется приобрести оригинальное изделие или его аналог.

Замена электродвигателя выполняется собственными силами либо на СТО. Если ремонт электрической системы автомобиля делается впервые, следует четко придерживаться пошаговых инструкций, а также внимательно следить за правильностью подключения проводов.

Внимание! Использовать для замены б/у двигатели не рекомендуется, ведь точно оценить их состояние довольно сложно.

Добавочный токоограничивающий резистор в цепь пуска С2000-АСПТ

Нужно или не нужно ставить дополнительный резистор в пусковую цепь модулей пожаротушения? Вопрос интересный, но ответ на него непросто найти.

Проделанный случайно эксперимент по запуску модулей пожаротушения от одного блока пожаротушения Рубеж МПТ-1 R3 показал, что ток в момент пуска возрастает до аварийной отсечки пускового выхода.

В том числе и поэтому, подключение нескольких модулей пожаротушения на один выход под большим вопросом.

А неправильное не подключение неиспользуемого выхода ПУСК С2000-АСПТ приводит к КЗ через обмотку входного трансформатора.

Вот неправильная схема, в которой в момент пуска через отрезок кабеля после модуля подключения нагрузки (МПН) происходит КЗ:

Причем прибор «С2000-АСПТ» не отслеживает что в момент пуска происходит КЗ и сгорает.

Эти случаи свидетельствуют, что вопрос про использование добавочных резисторов, включаемых в цепь пуска для ограничения тока, остается актуальным.

На написание статьи сподвигла вот такая схема соединения модулей порошкового пожаротушения в проекте, который отдали в работу:

Что говорят специалисты.

Возникла целая дискуссия, начавшаяся с сообщения в чате Пожарка — клуб профессиональных участников отрасли противопожарной защиты:

Добрый день! Подскажите все ли инженеры ставят на АСПТ ограничивающий резистор на пуск тушения? И как делаете расчет номинала резистора.

Коллеги ворвусь в разговор. Так поясните дорогие инженеры. Никто не ставит ограничивающие резисторы? И считаете что 12ампер на выходе это нормально? Зачем тогда расчеты данных резисторов в тех. документации?

Что говорит руководство по эксплуатации С2000-АСПТ и С2000-КПБ.

Руководство по эксплуатации С2000-АСПТ ничего не говорит о добавочных сопротивлениях в цепи пуска содержит такое:

К клеммам «П» подключается цепь управления запуском АУП. Параметры выхода для подключения цепи управления запуском АУП приведены в таблице 2.1. Если элемент электропуска АУП требует дополнительного ограничения по току, то последовательно с ним должен быть включён ограничительный резистор. Расчетное значение номинала ограничительного резистора Rогр определяется по формуле: Iср требуемый ток срабатывания, [А] Rпровод – сопротивление проводов между блоком С2000-АСПТ и АУП, [Ом]; RАУП – среднее эквивалентное сопротивление пиропатрона (мостика накаливания), [Ом]. Окончательно, номиналом токоограничивающего резистора выбирается ближайший меньший номинал из ряда E24. Расчетное значение выделяемой мощности Wогр определяется по формуле:

Ничего не сказано сказано следующее о случае, когда все модули пожаротушения подключаются к ведомому «С2000-КПБ» (подключенному к «С2000-АСПТ по «RS485-2) и подключение к пусковой цепи «С2000-АСПТ» не требуется.

ПРИ ПУСКОНАЛАДОЧНЫХ РАБОТАХ, А ТАКЖЕ, ЕСЛИ КАКОЙ-ЛИБО ИЗ ВЫХОДОВ НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ, К ЕГО КЛЕММАМ ДОЛЖЕН БЫТЬ ПОДКЛЮЧЕН РЕЗИСТОР: 1,0 кОм — 1 Вт.

Но как-то загрубить пусковую цепь же надо, чтобы прибор не переходил в режим неисправности.

Как же подключать модули пожаротушения в системе пожаротушения Болид?

Думаю что лучше всего всегда использовать ведомый «С2000-КПБ» (это не сложно, поскольку редко когда используется одно пусковое устройство) и подключать модули пожаротушения к выходам «С2000-КПБ» без токоограничивающих резисторов, поскольку «С2000-КПБ» защищает свои выходы.

Чтобы распределить во времени моменты срабатывания модулей пожаротушения при настройке в pprog необходимо указать время смещения между запусками выходов и длительность импульса запуска. Например, 7 сек и 4 сек. Тогда модули пожаротушения будут запущены по очереди. Это позволит каждый момент времени использовать канал питания только для запуска одного модуля пожаротушения.

Для пущей надежности при использовании нескольких «С2000-КПБ» можно распределить питание по ним при помощи специального устройства безопасной коммутации питания.

Источник

Свойства в теории и практике

Основное свойство этой радиодетали – это сопротивление. Измеряется в омах (Ом).

Разберем для начала понятие активного сопротивления. Оно так называется потому, что есть у всех материалов (даже у сверхпроводников, пусть и 0,00001 Ом). И именно оно является основным у резисторов.

Что говорит теория

В теории у резистора есть постоянное сопротивление, которое на зависит от внешних условий (температуры, давления, напряжения и т.п.).

График зависимости тока от напряжения прямолинеен.

В идеальных и математических условиях у резистора только активное сопротивление. По типам бывают нелинейные и линейные резисторы.

Что на самом деле

На самом у всех резисторов непрямолинейная зависимость тока от напряжения. То есть, его сопротивление тоже зависит от внешних условий, конкретно от температуры.

Конечно, эта зависимость не такая, как у полупроводников, но она есть. И самое главное, у этой радиодетали есть емкость и индуктивность. Помимо активного сопротивления, есть еще и реактивное.

Реактивное сопротивление отличается от активного тем, что оно по разному пропускает электрический ток на разных частотах.

Например, для постоянного тока сопротивление 200 Ом, а если есть высокие значения индуктивности, то на частотах выше 2 кГц, сопротивление будет уже 250 Ом.

Именно поэтому резисторы делаются из разных материалов. Они бывают керамическими, углеродными, проволочными и у них разные допуски и погрешности. SMD деталь обладает меньшей емкостью и индуктивностью, чем DIP.

Еще существует специальные типы резисторов с более выраженной нелинейной вольт-амперной характеристикой. Если у обычных резисторов вольт-амперный график чуть-чуть не линейный, то у такого типа деталей он лавинообразный.