基本介紹
- 中文名：炭電阻片柱
- 外文名：Carbon resistor column
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：炭素
- 釋義：炭片調壓器中的一重要部件
簡介,炭電阻片柱調壓器自動調節電壓的原理,在調壓器使用中常出現的故障與排除措施,維護工作,
簡介
炭電阻片柱是炭片調壓器中的一重要部件，它是由0.5毫米厚的炭片疊合而成。這種材料結構的炭柱不僅具有炭本身不易氧化、不熔化、導電、導熱、低的熱膨脹係數，而且還具有其電阻值隨著其施加壓力的大小而改變的特點。故廣泛的套用於發電機的電壓調節器、電動機轉速調節器、連續改變電阻值的變阻器和指示器中。飛機上的用電設備都要求一個恆定的工作電壓，但是發電機的電壓隨著發動機的轉速和負載的變動會在很大的範圍內變化，故飛機上廣泛採用了炭電阻片柱調壓器。當發電機轉速和負載在一定範圍內變化時，它可以自動保持發電機電壓基本恆定。
炭電阻片柱調壓器自動調節電壓的原理
發電機電壓的大小取決轉速、負載電流和勵磁磁通三個因素，而發電機的轉速是隨著發動機的轉速而變的，也就是隨著飛行的需要而變，負載電流的大小由飛行狀態和飛行任務決定的，所以能夠調節的就只有勵磁磁通了。在發電機勵磁磁電路中，串聯一個炭電阻片柱，就可以通過調節發電機激磁磁通，達到調節發電機電壓的目的。
炭電阻片柱調壓器主要組成：炭電阻片柱、電磁鐵和彈簧銜鐵機構。由於炭電阻片柱是由數十片炭片組成，炭片表面有很多肉眼看不見的凸起的小點，當壓緊炭柱時，炭片之間接觸面積增大，電阻減小;反之，當放鬆炭柱時，炭柱電阻增大。
彈簧銜鐵機構是由產生彈力來壓縮炭柱,炭柱受壓後也產生一個反作用力加在銜鐵上,所以銜鐵上所受的機械作用力實際上是彈簧彈力和炭柱反作用力之差，稱為機械力。
在調壓器使用中常出現的故障與排除措施
炭電阻片調壓器在使用過程中常出現的故障是調壓不穩定和調壓值過高。在使用過程中，調壓器的穩定性是逐漸變差的。其現象是當轉速、負載突然變化時，電壓表的指針擺動時間過長; 或者不停的連續擺動，調壓不穩定使用電設備或電源系統不能正常工作，這是不允許的。
調壓不穩定的原因有：
(1) 工作點調整不當
炭電阻片柱調壓器出廠或修理後，要通過調整螺塞位置，精確的選定工作點，如果在調整過程中片面的追求過高的準確性，以及選定的工作離不穩定區太近，或不按規定操作，沒有在高轉速、空載下及磨合後選定工作點，沒有在熱狀態下檢查工作點，使得穩定儲備不足，隨著使用時間的增長，工作點將逐漸向不穩定區移動，甚至進入不穩定區。
為進一步提高炭電阻片柱的電氣性能，除進行粗調外，還需要進行磨合，精調和熱態下綜合檢查等，這樣才能保證工作點選得準確。
(2) 炭片的磨損和燒傷
炭電阻片柱是在高溫條件下工作的，炭柱的外加壓力又經常改變，並且炭電阻片柱電阻變化時勵磁線圈中要產生感應電勢，因此，炭柱的輕微燒傷和磨損是必然存在的。而炭片的嚴重燒傷，主要是由於工作點選得不當，以及炭片上有油漬、水份、灰塵、炭片不平等，引起炭片間跳火花。炭片燒傷後，其表面接觸狀態變壞，接觸電阻增大，電阻變化率增大，故穩定性變差，出現調壓不穩定。
炭片磨損，使炭柱長度縮短，其作用相當調節螺塞往外擰出，工作點向不穩定區移動或進入不穩定區。對嚴重燒傷和磨損的炭電阻片柱需要更換新的炭電阻片柱，才能保證電壓穩定。
(3) 彈簧彈性減弱
使用時間較長的調壓器，彈簧彈性會逐漸變弱,使工作間隙減小，炭柱電阻變化率變大，穩定性變差，這樣必須更換新的彈簧。
(4) 減震不良
調壓器是很敏感的機件，如減震彈簧彈性減弱或斷裂，連線導線過短，當飛機振動時，會引起電壓擺動，特別是調壓器穩定性已變差的情況下，這種現象最容易發生，為此必須更換減震彈簧和導線。
(5) 調壓值過高在調壓過程中，雖然轉速和負載都在額定值範圍內，但電壓越過規定值或者電壓不受調節，其原因有:
A.調壓線圈電路上的調壓電阻的滑動端接觸不良，或者是調壓器的接觸釘或減震座上的導電彈片接觸不良。
B.如果電壓值隨發電機工作狀態的改變而劇烈改變，即調壓器不調壓，這通常是調壓電路斷路的緣故。
C.炭片嚴重燒結使炭柱短接，不起調節作用。
針對出現的上述情況，可分別採取改善接觸狀態、接通調壓電路、更新炭電阻片柱來排除故障。
維護工作
( 1) 炭電阻片柱包裝應有嚴密的防潮密封措施,應存放於乾燥清潔的倉庫內，室內不應存在對產品有害的氣體。
(2) 在調壓器修理、裝入炭電阻片柱過程中，嚴禁用手接觸炭片表面，避免油漬、灰塵等污物粘在炭片上，以免弄髒炭片使接觸狀態變壞，造成使用中炭片被燒傷。
(3) 不同型號炭柱因電氣性能不同不可代用，對同型號炭柱一般也不應當拆散組裝成柱使用。
(4) 對調壓器組件炭柱長期在潮濕條件下，必須按工作規程規定程式來起動調壓器，達到預先乾燥炭柱的目的。
(5) 在外場工作中嚴禁變動調壓器鐵心和調整螺塞的位置，以免使工作點變動。
(6) 定期嚴格檢查調壓器調壓的穩定性和絕緣情況，經常注意檢查減震裝置是否良好以及各有關的接線是否牢靠等。
(7) 炭電阻片柱調壓器調壓是有一定工作範圍的，也就是說它只能從最低轉速到最高轉速，負載從零到額定值範圍內變化時自動調節電壓保持恆定的。如果轉速低於最低轉速( 或高於最高轉速)，負載超過額定值，炭電阻片柱調壓器不能進行調壓了。
(8) 為了使調壓器工作穩定可靠，不得以高於規定的溫度對炭柱進行長時間的加熱。如未達到上限溫度，才允許增大炭柱耗散功率，為此必須採取散熱或冷卻措施。
(9) 炭電阻片柱調壓器不宜並聯工作，因為實際上不可能將負載均分配給每個調壓器。
