Содержание
Население
Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)
Меню
ПОИСК
Опросник
Шунтирование сопротивления что это такое
Шунт
В электронике и электротехнике часто можно услышать слово “шунт”, “шунтирование”, “прошунтировать”. Слово “шунт” к нам пришло с буржуйского языка: shunt – в дословном переводе “ответвление”, “перевод на запасной путь”. Следовательно, шунт в электронике – это что-то такое, что “примыкает” к электрической цепи и “переводит” электрический ток по другому направлению. Ну вот, уже легче).
По сути дела шунт представляет из себя простой резист ор который имеет маленькое сопротивление, проще говоря, низкоомный резистор. И как бы это ни странно звучало: шунт является простейшим преобразователем силы тока в напряжение. Но как это возможно? Да оказывается все просто!
Как работает шунт
Итак, имеем простой шунт. Кстати, на схемах он обозначается как резистор. И это неудивительно, потому что это и есть низкоомный резистор.
Условимся считать, что ток у нас постоянный и течет из пункта А в пункт Б. На своем пути он встречает шунт и почти беспрепятственно течет через него, так как сопротивление шунта очень маленькое. Не забываем, что электрический ток характеризуется такими параметрами, как Сила тока и Напряжение. Через шунт электрический ток протекает с какой-то силой ( I ), в зависимости от нагрузки цепи.
Помните Закон Ома для участка электрической цепи? Вот, собственно и он:
где
U – напряжение
I – сила тока
R – сопротивление
Сопротивление шунта у нас всегда постоянно и не меняется, попросту говоря “константа”. Падение напряжение на шунте мы можем узнать, замерив вольтметром как на рисунке:
Значит, исходя из формулы
получаем формулу:
и делаем простой до ужаса вывод: показания на вольтметре будут тем больше, чем бОльшая сила тока будет протекать через шунт.
Так что же это значит? А это значит, что мы спокойно можем рассчитать силу тока, протекающую по проводу АБ ;-). Все гениальное – просто! И самое замечательное знаете что? Нам даже не надо использовать амперметр ;-).
Вот такой принцип действия шунта. И чаще всего этот принцип используется как раз для того, чтобы расширить пределы измерения измерительных приборов.
Виды шунтов
Промышленные амперметры выглядят вот так:
На самом же деле, как бы это странно ни звучало – это вольтметры. Просто их шкала нарисована (проградуирована) уже с расчетом по закону Ома. Короче говоря, показывает напряжение, а счет идет в Амперах ;-).
На одном из них можно увидеть предел измерения даже до 100 Ампер. Как вы думаете, если поставить такой прибор в разрыв электрической цепи и пропустить силу тока, ну скажем, Ампер в 90, выдержит ли тоненький провод измерительной катушки внутри амперметра? Думаю, пойдет белый густой дым). Поэтому такие измерения проводят только через шунты.
А вот, собственно, и промышленные шунты:
Те, которые справа внизу могут пропускать через себя силу тока до килоАмпера и больше.
К каждому промышленному амперметру в комплекте идет свой шунт. Для начала использования амперметра достаточно собрать шунт с амперметром вот по такой схеме:
В некоторых амперметрах этот шунт встраивается прямо в корпус самого прибора.
Работа шунта на практике
В гостях у нас самый что ни на есть обыкновенный промышленный шунт для амперметра:
Сзади можно прочитать его маркировку:
Как же прочитать характеристику такой маркировки? Здесь все просто! Это означает, что если протекающая сила тока через шунт будет 20 Ампер, то падение напряжения на шунте будет 75 милливольт.
0,5 – это класс точности. То есть сколько мы замерили – это значение будет с погрешностью 0.5% от измеряемой величины. То есть допустим, мы замеряли падение напряжения 50 милливольт. Погрешность измерения составит 50 плюс-минус 0,25. Такой точности вполне хватит для промышленных и радиоэлектронных нужд ;-).
Итак, у нас имеется простая автомобильная лампочка накаливания на 12 Вольт:
Выставляем на Блоке питания напряжение в 12 Вольт, и цепляем нашу лампочку. Лампочка зажигается и мы сразу же видим, какую силу тока она потребляет, благодаря встроенному амперметру в блоке питания. Кушает наша лампа 1,7 Ампер.
Предположим, у нас нету встроенного амперметра в блоке питания, но нам надо знать, какая все-таки сила тока проходит через лампочку. Для этого собираем простенькую схемку:
И замеряем падение напряжения на самом шунте. Получилось 6,3 милливольта.
Так как мы знаем, что при 20 Амперах напряжение на шунте будет 75 милливольт, то какая сила тока будет проходить через шунт, если падение напряжения на нем составит 6,3 милливольта? Вспоминаем училку по математике Марьиванну и решаем простенькую пропорцию за 5-ый класс ;-)
Вспоминаем, что показывал наш блок питания?
Погрешность в 0,02 Ампера! Думаю, это можно списать на погрешность приборов).
Так как радиолюбители в основном используют малое напряжение и силу тока в своих электронных безделушках, то можно применить этот принцип и в своих разработках. Для этого достаточно будет взять низкоомный резистор и использовать его как датчик силы тока). Как говорится ” голь на выдумку хитра” ;-)
Где купить шунт
Почти такой же шунт, как у меня в статье, можно заказать на Али по этой ссылке:
Что такое шунтирование в электронике
Принцип работы любого амперметра (стрелочного или катушечного) основан на переводе измеряемой величины в визуальное ее отображение. Стрелочные системы работают по механическому принципу.
Через обмотку протекает ток определенной величины, заставляя ее отклоняться в поле постоянного магнита. На катушке закреплена стрелка. Остальное – дело техники. Шкала, разметка и прочее.
Зависимость угла отклонения от силы тока на катушке не всегда линейная, это часто компенсируется пружиной особой формы.
Для обеспечения точности измерения, шкала делается по возможности с большим количеством промежуточных делений. В таком случае, для обеспечения широкого предела измерений шкала должна быть огромного размера.
Или же надо иметь в арсенале несколько прибором: амперметр на десятки и сотни ампер, обычный амперметр, миллиамперметр.
В цифровых мультиметрах картина схожая. Чем точнее шкала – тем ниже предел измерения. И наоборот – завышенная величина предела, дает большую погрешность.
Слишком загруженной шкалой пользоваться неудобно. Большое количество положений усложняют конструкцию прибора, и увеличивают вероятность потери контакта.
Применив закон Ома для участка цепи, можно изменить чувствительность прибора, установив шунт для амперметра.
Справка: Шунтом называется обходное сопротивление, проводник, подключенный параллельно измеряемому участку цепи. Часть тока устремляется в обход основного участка, и на подключенный прибор приходится меньшая нагрузка.
Что такое шунтирование?
- Расчет шунта для незначительного расширения верхнего предела шкалы амперметра.Сопротивление шунта вычисляется по формуле. Rш = (Rа * Iа)/(I — Iа)Rш – сопротивление, которым должен обладать шунт.Rа – внутреннее сопротивление амперметра без нагрузки. I – предполагаемый ток, при котором стрелка прибора займет максимальное положение в конце шкалы.Iа – ток, при котором стрелка прибора занимает крайнее положение в конце шкалы без применения шунта.Величина сопротивления рассчитывается по формуле в Омах, сила тока в Амперах.
- Расчет шунта для амперметра при существенном превышении предела измерений.Сопротивление шунта вычисляется по формуле. Rш = (Rа * Iа)/I
Фабрично изготовленные шунты рассчитываются под готовые приборы, их параметры учитываются еще при вытягивании проволоки.
При создании учитывается даже расстояние от центра проволоки до мест подключения контактов. Несмотря на массивность конструкции, шунт достаточно точный и чувствительный прибор. На погрешность влияет даже разнесение контактов для прибора и контактов для измеряемой цепи.
Это низкоомные приборы. Сопротивление измеряется единицами Ом. Поэтому на рабочую величину влияет даже сечение проводника. При точной подгонке свойств шунта, можно делать на шине пропилы, для изменения удельного сопротивления.
Еще один вариант юстировки фабричного шунта – подбор дополнительных сопротивлений. Такой способ часто практикуют доморощенные «Кулибины».
Шунт для амперметра своими руками можно изготовить из любого материала, обладающего низким сопротивлением и хорошей теплопроводностью. Если измеряемые токи не более 10 ампер – воспользуйтесь обычной стальной скрепкой большого размера.
Сталь противостоит влиянию высоких температур, и неплохо паяется (при необходимости стационарного монтажа). Если у вас есть медь – тоже хороший выбор. Только не переусердствуйте при калибровке. Случайно отпиленный для изменения сечения кусок нет смысла паять обратно.
[tip]Внимание! Если вы делаете проволочный шунт, не следует мотать из нее спираль. [/tip]
Индуктивность при протекании больших токов может исказить результат. Лучше применить иной материал, или уложить шунт волнами.
obinstrumente.ru
Шунтирование (англ. shunt – ответвление) – это операция, которая состоит в том, что медики создают дополнительный путь для тока крови в обход участка сосуда или органа с помощью системы шунтов (трансплантатов). Шунтирование делают для восстановления нормального кровотока в сосудах (сердца, мозга) или восстановления нормальной работы органа (желудка).
Шунтирование кровеносных сосудов сердца – введение трансплантата в обход поражённого участка сосуда. Сосудистые трансплантаты (шунты) берут у самих пациентов из внутренней грудной артерии, в большой подкожной вене на ноге или в лучевой артерии на руке.
Шунтирование желудка представляет собой совершенно иную операцию: полость органа делится на две части, одна из которых подключается к тонкой кишке, которая ответственна за всасывание питательных веществ. Благодаря этой операции часть желудка становится незадействованной в процессе пищеварения, поэтому организм быстрее насыщается, и человек быстро сбрасывает лишние килограммы.
При операции шунтирования желудка хирург ничего не удаляет, происходит только изменение формы желудочно-кишечного тракта. Задача желудочного шунтирования – коррекция лишнего веса.
Шунтирование артерий головного мозга – это хирургическая операция, направленная на восстановление кровотока в сосудах головного мозга. Операция шунтирования сосудов мозга аналогична шунтированию на сердце при ишемической болезни. Сосуд, не участвующий в кровоснабжении мозга, соединяется с артерией, располагающейся на его поверхности.
Результатом операции является перенаправление кровотока в обход закупоренной либо суженной артерии. Основная цель операции шунтирования – это восстановление либо сохранение кровоснабжения головного мозга. Длительная ишемия приводит к гибели мозговых клеток (нейронов), что называется инфарктом мозга (ишемическим инсультом).
Наличие холестериновых бляшек в сосудах (атеросклероз). У здорового человека стенки сосудов и артерий представляют собой гладкую поверхность без каких-либо преград и сужений. У человека, больного атеросклерозом, происходит закупорка сосудов из-за холестериновых бляшек. Если болезнь запустить, она может привести к омертвлению тканей и органов.
Ишемическая болезнь сердца. Традиционный случай применения шунтирования – коронарная (ишемическая) болезнь сердца, при которой коронарные артерии, питающие сердце, поражаются отложениями холестерина в русле сосуда. Главный симптом этой болезни – сужение просвета сосудов, которое приводит к недостаточному поступлению кислорода к сердечной мышце. В такой ситуации часто возникают жалобы на боли за грудиной или в левой половине груди, так называемая стенокардия или грудная жаба.
ПОДРОБНОСТИ: Клапан сердца не закрывается до концаНаличие избыточного веса. Шунт, вставляемый в желудок, делит его на большой и малый. Малый соединяется с тонкой кишкой, в результате чего объём съедаемой пищи и впитывание питательных веществ значительно уменьшаются.
Нарушение кровотока в сосудах головного мозга. Недостаточное поступление крови в мозг (ишемия) может носить как ограниченный, так и глобальный характер. Ишемия нарушает способность головного мозга к нормальному функционированию и в запущенном состоянии может привести к опухолям или инфаркту мозга. Лечение ишемии головного мозга проводит врач-невролог в стационаре с помощью медикаментов (сосудорасширяющие препараты, лекарства против образования тромбов и для разжижения крови, ноотропные препараты для улучшения работы мозга) или посредством операции (на поздних стадиях болезни).
Создание нового участка сосуда в процессе шунтирования качественно меняет состояние больного. За счет нормализации кровотока к миокарду его жизнь после шунтирования сердца изменяется в лучшую сторону:
- Исчезают приступы стенокардии;
- Снижается риск инфаркта;
- Улучшается физическое состояние;
- Восстанавливается трудоспособность;
- Увеличивается безопасный объем физических нагрузок;
- Снижается риск внезапной смерти и увеличивается продолжительность жизни;
- Потребность в медикаментах сводится только к профилактическому минимуму.
Одним словом, после АКШ больному человеку становится доступна обычная жизнь здоровых людей. Отзывы пациентов кардиоклиник подтверждают, что шунтирование возвращает их к полноценной жизни.
По статистике у 50–70% пациентов после операции исчезают практически все нарушения, в 10–30% случаев состояние пациентов значительно улучшается. Новой закупорки сосудов не происходит у 85% прооперированных.
Конечно, любого пациента, решившегося на проведение этой операции, в первую очередь волнует вопрос, сколько живут после шунтирования сердца. Это довольно сложный вопрос, и ни один врач не возьмет на себя смелость гарантировать какой-то конкретный срок. Прогноз зависит от множества факторов: общего состояния здоровья больного, его образа жизни, возраста, наличия вредных привычек и т.п.
Шунтирование (англ. shunt — ответвление) — это операция, которая состоит в том, что медики создают дополнительный путь для тока крови в обход участка сосуда или органа с помощью системы шунтов (трансплантатов). Шунтирование делают для восстановления нормального кровотока в сосудах (сердца, мозга) или восстановления нормальной работы органа (желудка).
Шунтирование кровеносных сосудов сердца — введение трансплантата в обход поражённого участка сосуда. Сосудистые трансплантаты (шунты) берут у самих пациентов из внутренней грудной артерии, в большой подкожной вене на ноге или в лучевой артерии на руке.
Шунтирование желудка представляет собой совершенно иную операцию: полость органа делится на две части, одна из которых подключается к тонкой кишке, которая ответственна за всасывание питательных веществ. Благодаря этой операции часть желудка становится незадействованной в процессе пищеварения, поэтому организм быстрее насыщается, и человек быстро сбрасывает лишние килограммы.
При операции шунтирования желудка хирург ничего не удаляет, происходит только изменение формы желудочно-кишечного тракта. Задача желудочного шунтирования — коррекция лишнего веса.
Шунтирование артерий головного мозга — это хирургическая операция, направленная на восстановление кровотока в сосудах головного мозга. Операция шунтирования сосудов мозга аналогична шунтированию на сердце при ишемической болезни. Сосуд, не участвующий в кровоснабжении мозга, соединяется с артерией, располагающейся на его поверхности.
Результатом операции является перенаправление кровотока в обход закупоренной либо суженной артерии. Основная цель операции шунтирования — это восстановление либо сохранение кровоснабжения головного мозга. Длительная ишемия приводит к гибели мозговых клеток (нейронов), что называется инфарктом мозга (ишемическим инсультом).
Ишемическая болезнь сердца. Традиционный случай применения шунтирования — коронарная (ишемическая) болезнь сердца, при которой коронарные артерии, питающие сердце, поражаются отложениями холестерина в русле сосуда. Главный симптом этой болезни — сужение просвета сосудов, которое приводит к недостаточному поступлению кислорода к сердечной мышце. В такой ситуации часто возникают жалобы на боли за грудиной или в левой половине груди, так называемая стенокардия или грудная жаба.
Наличие избыточного веса. Шунт, вставляемый в желудок, делит его на большой и малый. Малый соединяется с тонкой кишкой, в результате чего объём съедаемой пищи и впитывание питательных веществ значительно уменьшаются.
obinstrumente.ru
В электронике и электротехнике часто можно услышать слово «шунт», «шунтирование», «прошунтировать». Слово «шунт» к нам пришло с буржуйского языка: shunt — в дословном переводе «ответвление», «перевод на запасной путь». Следовательно, шунт в электронике — это что-то такое, что «примыкает» к электрической цепи и «переводит» электрический ток по другому направлению. Ну вот, уже легче).
По сути дела шунт представляет из себя простой резист ор который имеет маленькое сопротивление, проще говоря, низкоомный резистор. И как бы это ни странно звучало: шунт является простейшим преобразователем силы тока в напряжение. Но как это возможно? Да оказывается все просто!
ПОДРОБНОСТИ: Что делать, если провис сердечный клапанСтоимость операции
obinstrumente.ru
Человек, который прошел по краю опасности и остался жить, понимает, сколько ему останется прожить на этой земле после операции, зависит и от него. Как живут после операции пациенты, на что можно надеяться? Как, сколько времени на жизнь отведет шунтирование?
Однозначного ответа быть не может, в силу разного физического состояния организма, своевременности оперативного вмешательства, индивидуальных особенностей человека, профессионализма хирургов, исполнения рекомендаций в период восстановления.
В принципе, ответ на вопрос: «Сколько живут?» есть. Прожить можно 10, 15 и более лет. Необходимо следить за состоянием шунтов, посещать клинику, консультироваться у кардиолога, вовремя обследоваться, соблюдать диету, вести спокойный образ жизни.
Немаловажными критериями будут черты характера человека – позитивность, жизнерадостность, работоспособность, желание жить.
Санаторное лечение
После оперативного вмешательства восстанавливать здоровье показано в специализированных санаториях под наблюдением подготовленного медицинского персонала. Здесь пациент получит курс процедур, направленных на восстановление здоровья.
Положительный результат после операции зависит от многих причин, в том числе и соблюдение специальной диеты. Шунтирование сердца – серьезное вмешательство в жизнедеятельность организма, а потому имеет определенные обязательства, которые пациент должен выполнять, это:
- рекомендации врача;
- выдержать режим восстановительного периода в реанимации;
- полный отказ от вредных привычек, как курение и алкоголь;
- отказ от привычного рациона.
Что касается соблюдения диеты, то огорчаться не стоит. Пациент отходит от привычной домашней еды и переходит к полному исключению продуктов, содержащих жиры – это жареные блюда, рыба, сливочное масло, маргарин, топленое и растительное масла.
После хирургической операции рекомендовано включать больше фруктов, свежих овощей. Ежедневно следует принимать стакан свежевыжатого апельсинового сока (фреш). Грецкие орехи и миндаль украсят рацион своим присутствием. Не помешают и любые свежие ягоды, особенно полезны для сердца ежевика, поставляющая в организм антиоксиданты. Эти элементы понижают уровень холестерина, поступающего с пищей.
Нельзя есть жирную молочную продукцию, кроме обезжиренного молока и сыров с низким жировым содержанием. Рекомендуется не более 200 гр кефира в день, но нежирного. После проведенной операции исключаются кока-кола, пепси, сладкая газировка. В употребление надолго войдет фильтрованная вода, минералка. В небольших количествах возможны чай, кофе без сахара или сахарозы.
Берегите свое сердце, больше проявляйте заботы о нем, соблюдайте культуру правильного питания, не злоупотребляйте алкогольными напитками, которые приведут к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Полный отказ от вредных привычек. Курение, алкоголь разрушают стенки сосудов. Вживленные шунты «живут» не более 6-7 лет и нуждаются в особом уходе и заботе.
У такого современного и эффективного способа восстановления кровотока, снабжающего сердечную мышцу, как аортокоронарное шунтирование, стоимость достаточно высока. Она определяется сложностью операции и количеством шунтов, состояния пациента и качества реабилитации, на которое он рассчитывает после операции.
Уровень клиники, в которой будет производиться операция, также влияет на то, сколько стоит шунтирование: в частной специализированной клинике это обойдётся явно дороже, чем в обычной кардиологической больнице. Денег понадобится много на аортокоронарное шунтирование – стоимость в Москве колеблется в пределах 150 000-500 000 рублей. Спрашивая про шунтирование сердца, сколько стоит в клиниках Израиля и ФРГ, услышите цифры намного выше – 800 000-1 500 000 рублей.
| Консультация врача-кардиолога (высшей категории) | 1000,00 |
| Консультация врача-кардиолога (доцента, к.м.н.) | 1500,00 |
| Консультация врача-кардиолога (д.м.н.) | 2000,00 |
| Консультация врача-хирурга (высшей категории) | 1000,00 |
| Консультация врача-хирурга (доцента, к.м.н.) | 1500,00 |
| Консультация врача-хирурга (д.м.н.) | 2000,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования без использования аппарата искусственного кровообращения – со стоимостью расходных материалов) | 236400,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования с использованием аппарата искусственного кровообращения – со стоимостью расходных материалов) | 196655,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования с использованием аппарата искусственного кровообращения при низкой фракции выброса или аневризме левого желудочка – со стоимостью расходных материалов) | 242700,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования с использованием аппарата искусственного кровообращения с протезированием 1 клапана сердца – со стоимостью расходных материалов) | 307800,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования с использованием аппарата искусственного кровообращения с протезированием 2 клапанов сердца – со стоимостью расходных материалов) | 373900,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования без использования аппарата искусственного кровообращения и системы стабилизации миокарда – со стоимостью расходных материалов) | 80120,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования без использования аппарата искусственного кровообращения и системы стабилизации миокарда – без стоимости расходных материалов) | 45000,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования с использованием аппарата искусственного кровообращения – без стоимости расходных материалов) | 60000,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования без использования аппарата искусственного кровообращения – без стоимости расходных материалов) | 75000,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования с использованием аппарата искусственного кровообращения при низкой фракции выброса или аневризме левого желудочка – без стоимости расходных материалов) | 90000,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования с использованием аппарата искусственного кровообращения с протезированием 1 клапана сердца – без стоимости расходных материалов) | 105000,00 |
| Анастомоз на коронарные сосуды (операция коронарного шунтирования с использованием аппарата искусственного кровообращения с протезированием 2 клапанов сердца – без стоимости расходных материалов) | 120000,00 |
| Коронарография (без стоимости расходного материала) | 9500,00 |
| Баллонная внутриаортальная контрпульсация (без стоимости расходного материала) | 4000,00 |
| Баллонная внутриаортальная контрпульсация (со стоимостью расходного материала) | 42560,00 |
mfina.ru
После шунтирования сосудов на сердце нужно стараться избегать физических нагрузок и не поднимать тяжести.
Шунты для сосудов «живут» 5–7 лет. Разрушающее действие на них оказывает никотин, поэтому больному жизненно необходимо отказаться от курения.
Чтобы предупредить возникновение новых холестериновых бляшек, необходимо придерживаться диеты с минимальным количеством животных жиров. Подойдут лечебные диеты с традиционными названиями — «диета № 12» (питание при атеросклерозе и ишемической болезни сердца) и «диета № 15» (питание при хронической недостаточности кровообращения).
При шунтировании желудка первое время необходимо соблюдать строгую диету после операции по совету врача. Первые три дня вы будете пить только жидкости и жидкую пищу, постепенно в стационаре вы перейдёте на пищу-пюре.
www.aif.ru
obinstrumente.ru
Условимся считать, что ток у нас постоянный и течет из пункта А в пункт Б. На своем пути он встречает шунт и почти беспрепятственно течет через него, так как сопротивление шунта очень маленькое. Не забываем, что электрический ток характеризуется такими параметрами, как Сила тока и Напряжение. Через шунт электрический ток протекает с какой-то силой ( I ), в зависимости от нагрузки цепи.
U — напряжение
I — сила тока
R — сопротивление
Значит, исходя из формулы
и делаем простой до ужаса вывод: показания на вольтметре будут тем больше, чем бОльшая сила тока будет протекать через шунт.
Так что же это значит? А это значит, что мы спокойно можем рассчитать силу тока, протекаемую по проводочку АБ ;-). Все гениальное — просто! И самое замечательное знаете что? Нам даже не надо использовать амперметр ;-).
Вот такой принцип действия шунта. И чаще всего этот принцип используется как раз для того, чтобы расширить пределы измерения измерительных приборов.
На самом же деле, как бы это странно ни звучало — это вольтметры. Просто их шкала нарисована (проградуирована) уже с расчетом по закону Ома. Короче говоря, показывает напряжение, а счет идет в Амперах ;-).
На одном из них можно увидеть предел измерения даже до 100 Ампер. Как вы думаете, если поставить такой прибор в разрыв электрической цепи и пропустить силу тока, ну скажем, Ампер в 90, выдержит ли тоненький провод измерительной катушки внутри амперметра? Думаю, пойдет белый густой дым). Поэтому такие измерения проводят только через шунты.
Те, которые справа внизу могут пропускать через себя силу тока до килоАмпера и больше.
В некоторых амперметрах этот шунт встраивается прямо в корпус самого прибора.
Хватит нудной теории, приступаем к делу.
Как же прочитать характеристику такой маркировки? Здесь все просто! Это означает, что если протекаемая сила тока через шунт будет 20 Ампер, то падение напряжения на шунте будет 75 миллиВольт.
0,5 — это класс точности. То есть сколько мы замерили — это значение будет с погрешностью 0.5% от измеряемой величины. То есть допустим, мы замеряли падение напряжения 50 миллиВольт. Погрешность измерения составит 50 плюс-минус 0,25. Такой точности вполне хватит для промышленных и радиоэлектронных нужд ;-).
Санаторное лечение
Стоимость операции
mfina.ru
www.aif.ru
mfina.ru
Пример 2. Определить величину добавочного сопротивления в цепи магнитоэлектрического прибора, — сопротивление которого 100 Ом, а номинальный ток 5 мА, если необходимо измерить напряжение 150 В.
Для добавочных резисторов используют манганиновую проволоку, поэтому величина добавочного сопротивления при нагреве не изменяется.
Иногда используют набор добавочных резисторов с переключателем. Тогда получают универсальный прибор на несколько пределов измерения.
Теперь мы можем поговорить еще об одной важной характеристике прибора о мощности, которая выделяется в самом приборе, шунте или добавочном резисторе. Электрики называют эту мощность собственным потреблением прибора.
Собственное потребление прибора должно быть по возможности малым. Иногда говорят по-другому: прибор, включенный в электрическую цепь, не должен изменять режим ее работы.
Собственное потребление магнитоэлектрических приборов очень мало, это — сотые и тысячные доли ватта. Поэтому в электротехнических установках это правило всегда выполняется. Но в электронных устройствах подключение электроизмерительного прибора может существенно изменить распределение токов и напряжений. Тогда используют электронные вольтметры, собственное потребление которых чрезвычайно мало.
В самом начале этой книги мы говорили о правилах подключения амперметра и вольтметра. Амперметр измеряет ток и включается в цепь последовательно. В нем выделяется мощность
Для уменьшения собственного потребления сопротивление амперметра должно быть как можно меньше. На первый взгляд кажется, что проще уменьшить ток, который к тому же входит в формулу в квадрате. Тут следует вспомнить, что ток — измеряемая величина и от амперметра зависеть не может.
info.sernam.ru
Шунты и добавочные сопротивления
Шунт - простейший преобразователь тока в напряжение. Используется для расширения пределов измерения измерительных приборов по току, прежде всего магнитоэлектрической системы и цифровых..
Шунт характеризуется номинальным значением входного тока шунта Iном и номинальным значением падения напряжения на шунте Uном. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта
Rш = Rном = Iном / Uном.
Ток через измерительный механизм равен:
где I – измеряемый ток, Rп – сопротивление измерительного механизма прибора (амперметра).
Введем коэффициент шунтирования, равный отношению величины полного тока к величине тока, протекающего через измерительный прибор n = I/Iпр. Тогда для получения величины тока через измерительный механизм в n раз меньше величины тока в основной цепи, сопротивление шунта должно выбираться из условия Rш = Rп/(n-1),.
Измерительные шунты используются для измерений токов вплоть до 1000-5000А. Шунты для измерения токов до 30 А обычно встраиваются в измерительный прибор (внутренние шунты). Шунты на большие токи выполняются в виде отдельных устройств (внешние шунты).
Для шунтов предусмотрен следующий ряд номинальных напряжений - 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ
Измерительные шунты изготавливаются из манганина (сплав меди марганца и цинка, отличающийся высокой термостабильностью и очень малой термоЭДС) по следующим классам точности – 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5
Для переносных и щитовых приборов изготавливают многопредельные шунты, которые переключаются в ручном или автоматическом режимах..
Область применения шунтов ограничивается в основном постоянными токами (на переменном токе возникает дополнительная погрешность из-за различной частотной зависимости сопротивлений шунта и прибора) и использование совместно только с магнитоэлектрическими и цифровыми приборами. Существенное большее энергопотребление приборов других систем делает применение шунтов в этих случаях технически сложным и энергозатратным.
Добавочные сопротивленияявляются простейшими измерительными преобразователями напряжения в ток. А поскольку электроизмерительные приборы всех систем, за исключением электростатической, реагируют именно на величину тока, то добавочные сопротивления служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров всех систем, а также других приборов, подключаемых к источнику напряжения - ваттметров, фазометров, счетчиков энергии.
Добавочное сопротивление включается последовательно с прибором и ток I в измерительной цепи прибора (рис. ) равен:
где U – измеряемое напряжение, RП и RД - собственное сопротивление прибора и добавочное сопротивление. Поскольку через добавочное сопротивление и прибор протекает одни и тот же ток, падение напряжения на измерительном приборе будет равно:
Если прибор (вольтметр) имеет предел измерения Uном то при помощи добавочного сопротивления можно расширить пределы его измерения в n раз если величина добавочного сопротивления удовлетворяет условию:
Добавочные сопротивления, как и шунты, обычно изготавливаются из манганина и используются при напряжениях до 30 кВ. В переносных и щитовых приборах используются многопредельные добавочные сопротивления.
Поскольку величина добавочных сопротивлений должна быть достаточно высокой и, соответственно, длина провода большой, они выполняются в виде катушки намоткой тонкого провода. Намотка добавочных сопротивлений, предназначенных для работы на переменном токе, для минимизации реактивного сопротивления выполняется бифилярной
Применение добавочных сопротивлений способствует также уменьшению температурной погрешности электроизмерительных приборов. Действительно, пусть коэффициенты bП и bД есть температурные коэффициенты сопротивления соответственно измерительного прибора и добавочного сопротивления. Тогда из схемы рис. следует, что общий температурный коэффициента всего вольтметра будет равен:
Температурный коэффициент добавочного сопротивления обычно близок к ну
лю, bД »0, следовательно можно считать, что:
Отсюда следует, что поскольку RП Rш падение напряжения на шунте будет зависеть только от измеряемого тока в цепи I и сопротивления шунта Rш : Uш = I·Rш
Измерительный шунт характеризуется номинальным значением входного тока Iном и номинальным значением падения напряжения на Uном. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта
Тогда ток через входное сопротивление измерительного прибора равен:
где I – измеряемый ток, Rвн– внутреннее сопротивление измерительного механизма прибора (амперметра).
Для расчета сопротивления шунта вводится коэффициент шунтирования, равный отношению величины полного тока к величине тока, протекающего через измерительный прибор n = I/Iпр. Тогда для получения величины тока через измерительный механизм в n раз меньше величины тока в основной цепи, сопротивление шунта должно выбираться из условия:
 |
Измерительные шунты (рис. 2.27) используются для измерений токов вплоть до 5000- 10000 А. Шунты для измерения токов до 30 А обычно встраиваются в измерительный прибор (внутренние шунты). Шунты на большие токи выполняются в виде отдельных устройств (внешние шунты).
Для шунтов предусмотрен следующий ряд номинальных напряжений - 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ
Измерительные шунты изготавливаются из манганина (сплав меди марганца и цинка, отличающийся высокой термостабильностью и очень малой термоЭДС) по следующим классам точности – 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5
Для переносных и щитовых приборов изготавливают многопредельные шунты, которые переключаются в ручном или автоматическом режимах..
С практической точки зрения шунты имеют рад недостатков, которые существенно ограничивают возможности из применения. Основными из этих недостатков являются:
· Шунты имеют собственную емкость и индуктивность, пусть и очень небольшую, что искажает частотные характеристики измерительной цепи.
· На сопротивлении шунта выделяется электрическая мощность, что приводит к их нагреву и изменению характеристик, особенно на больших токах.
· Переходное сопротивление контактов, с помощью которых шунт включается в цепь, может оказывать серьезное влияние на измерения, особенно при малом сопротивлении шунта.
Поэтому область применения шунтов ограничивается в основном постоянными токами до 1000 А и использованием совместно только с магнитоэлектрическими, электронными и цифровыми приборами, входное сопротивление которых достаточно велико.
Page 7
Ø Добавочные сопротивления есть простейшие измерительные преобразователи напряжения в ток и служат для расширения пределов измерения по напряжению.
Добавочные сопротивления используются с электромеханическими измерительными приборами всех систем (за исключением электростатической), подключаемых к источнику напряжения и реагирующих на величину тока - вольтметров, ваттметров, фазометров, счетчиков энергии. Цифровые приборы по принципу своего действия в основном являются приборами измерения напряжения, поэтому добавочные сопротивления с цифровыми приборами используются очень редко.
Ø По правилам электробезопасности добавочные сопротивления не могут применяться в случаях, когда напряжение в электрической цепи может превышать максимально допустимое рабочее напряжение прибора.
Добавочное сопротивление включается последовательно с прибором и ток I в измерительной цепи прибора (рис.2.28 равен:
где U – измеряемое напряжение, Rп и Rд - собственное сопротивление прибора и добавочное сопротивление. Поскольку через добавочное сопротивление и прибор протекает одни и тот же ток, падение напряжения на измерительном приборе будет равно:
Если прибор (вольтметр) имеет предел измерения Uном то при помощи добавочного сопротивления можно расширить пределы его измерения в n раз если величина добавочного сопротивления удовлетворяет условию:
Добавочные сопротивления, как и шунты, обычно изготавливаются из манганина и используются при напряжениях до 30 кВ. В переносных и щитовых приборах используются многопредельные добавочные сопротивления.
Поскольку величина добавочных сопротивлений должна быть достаточно высокой и, соответственно, длина провода большой, они выполняются в виде катушки намоткой тонкого провода. Намотка добавочных сопротивлений, предназначенных для работы на переменном токе, для минимизации реактивного сопротивления выполняется бифилярной
Применение добавочных сопротивлений способствует также уменьшению температурной погрешности электроизмерительных приборов. Действительно, пусть коэффициенты bП и bД есть температурные коэффициенты сопротивления соответственно измерительного прибора и добавочного сопротивления. Тогда из схемы рис.2.28 следует, что общий температурный коэффициента всего вольтметра будет равен:
Температурный коэффициент добавочного сопротивления обычно близок к нулю, bД »0, следовательно можно считать, что:
Отсюда следует, что b > Rвн,
·сопротивление меньшего плеча делителя напряжения должно быть много больше входного сопротивления измерительного прибора R2>> Rвх
Погрешность измерения напряжения с использованием делителя определяется точностью с которой известны сопротивления R1 и R2 и точностью, с которой выполняются условия (2.20). Если условия условие (2.20) и () не выполняеются, то коэффициент деления Кд будет сильно зависеть от значений внутреннего сопротивления источника сигнала и соотношения между входного внутренним сопротивлениемя прибора Rвн и сопротивлением делителя (рис. ). В общем этом случае при расчете параметров делителя напряжения нужно одновременно учитывать определении коэффициента ослабления необходимо учитывать сопротивление нагрузки и внутреннее сопротивление источника сигналов. и сопротивление подводящих проводов и в формуле () вместо величин сопротивлений плечей делителя R1 и R2 должны использоваться их эквивалентные значения R1экв = R1экв = R1+Rвн +Rп и R2экв= (1/R2+1/Rвх).
Делители напряжения обычно изготавливаются из стандартных высокоточных резисторов с повышенной температурной и временной стабильностью.
· Электронные приборы для наладки и испытаний электротехнического и электронного оборудования (рис. 2.31а)
· Цифровые и микропроцессорные электроизмерительные приборы (рис. 2.32)
· Измерения напряжения выше 1000 В и другая высоковольтная электроизмерительная аппаратура (рис. 2.32 в).
· Многопредельные электромеханические измерительные приборы
Для электромеханических приборов часто не выполняется одно из условий возможности использования делителей напряжения – достаточно высокое внутренние сопротивление измерительного прибора. В этом случае в его цепь последовательно включается высокоомное добавочное сопротивление. В результате внутреннее сопротивление измерительной цепи увеличивается до величины, которая будет удовлетворять условиям (2.20, 2.21).
Page 9
При измерениях переменного сигнала на результат измерений могут оказывать влияние различные паразитные емкости - необходимо учитывать паразитную емкость входная емкость измерительного прибора Свх паразитная емкость линий связи Сп, собственная емкость источника сигнала и (или) нагрузки. Каждая из этих емкостей представляет и входную емкость измерительного прибора Свх, которые представляют собой реактивноеые сопротивление, сопротивления, включенное ые в измерительную цепь. внутреннюю емкость источника сигнала. Наличие емкостного сопротивления элементов электрической цепи приводит, в частности, к тому, что коэффициент деления резистивного делителя напряжения будет различным для постоянного и переменного сигнала. Более того, величина коэффициента деления для переменного сигнала тоже будет зависеть от его частоты . При высоком входном сопротивлении прибора это различие может оказаться достаточно существенным даже на низких частотах сигнала.
 |
(а) ; (бб) ; (в) ; (г) 2.22
При выполнении этих условий:
· коэффициенты деления на переменном и постоянном сигнале будет равны (а); (а)
· , емкостное сопротивление цепи будет определяться емкостью делителя (б), а не паразитными емкостями (б),;
· емкость делителя не будет вызывать дополнительной нагрузки на источник сигнала (в);
· входная емкость измерительного прибора не будет искажать коэффициент деления (г).. превышать входное а емкостное сопротивление делителя
При работе с переменными сигналами резистивные и компенсированные делители напряжения имеет общий недостаток, который связан с потерями энергии в активных сопротивлениях. При сравнительно низких частотах переменного сигнала (до f < 1-10 кГц) этого отчасти можно избежать, если использовать емкостной делитель, в котором вместо активных сопротивлений используются реактивные сопротивления двух конденсаторов (рис.2.33). Для такого делителя напряжения соотношения, определяющие условия его работы на частоте переменного сигнала w принимают вид:
Если делитель напряжения необходимо использовать в ситуации, когда
где КАС – коэффициент деления для переменного сигнала. Их этих выражений следует, что коэффициент ослабления сигнала для емкостного делителя напряжения не зависит от частоты. Т.е такой делитель может передавать переменный сигнал без искажений (точнее с малыми искажениями), если частота сигнала и емкость конденсаторов делителя этого будут одновременно удовлетворять условиям, аналогичным условиям (2.22):
· реактивное сопротивление делителя должно быть много больше активного и реактивного сопротивления источника сигнала
· реактивное сопротивление второго плеча делителя должно быть много меньше величины активного и реактивного составляющих входного сопротивления измерительного прибора
имеется только переменный сигнал достаточно высокой частоты и существуют ограничение на величину активной мощности, которую источник сигнала может отдавать нагрузке (измерительному прибору), часто оказывается полезным использовать чисто емкостной делитель напряжения.
Режимы работы электрических цепей. Шунт
1.1. Электрическая цепь. Основные понятия и определения | 13 |
Если цепь содержит не менее двух узлов и контуров и не менее трёх ветвей, то такая цепь является разветвлённой, в противном случае –– неразветвлённой.
Смешанным соединением участков электрической цепи называется сочетание последовательных и параллельных соединений.
Взависимости от соотношения сопротивления источника и нагрузки различают четыре режима электрической цепи:
1. Рабочие ––
•номинальный (Rн = Rнн, все параметры цепи соответствуют расчётным);
•согласованный (Rн = Rвн, обеспечивает передачу максимальной мощности от источника к нагрузке при КПД 50 %).
2.Предельные ––
•холостого хода (Rн Rвн, разрыв электрической цепи, напряжение на выходных разъёмах равно ЭДС);
•короткого замыкания (Rн Rвн, характеризуется высоким значением силы тока, которая ограничена только внутренним сопротивлением источника, обычно является аварийным режимом).
1.1.4.1. Номинальный режим | ||||||||||
Номинальный режим –– режим электри- | ||||||||||
ческой цепи, в котором сопротивление нагруз- | i | |||||||||
ки соответствует паспортному или расчётному | ||||||||||
(Rн = Rнн, рис. 1.3). | Rвн | |||||||||
Номинальный режим является основным | u | Rнн | ||||||||
рабочим режимом любой электрической цепи. | ||||||||||
e | ||||||||||
Номинальному режиму соответствует но- | ||||||||||
минальные или расчётные значения напряже- | ||||||||||
ния (u = uн) и тока (i = iн). | ||||||||||
Параметры номинального режима приво- | Рис. 1.3. | |||||||||
дятся в паспорте устройства а также на пас- |
Номинальный режим
портной табличке (шильдике), расположенном на корпусе устройства.
14 | 1. Основные положения | ||||||||||||||||
1.1.4.2. Согласованный режим | |||||||||||||||||
i | трической цепи, в котором сопротивление | ||||||||||||||||
нагрузки равно внутреннему сопротивле- | |||||||||||||||||
Rвн | нию источника (Rн = Rвн, рис. 1.4). | ||||||||||||||||
Rн = Rвн | u | Характерной | особенностью согла- | ||||||||||||||
e | сованного режима | является максимум | |||||||||||||||
передаваемой мощности от источника к | |||||||||||||||||
нагрузке. Основным недостатком этого ре- | |||||||||||||||||
жима является низкий КПД (50 %). | |||||||||||||||||
Рис. 1.4. Согласованный | Рассмотрим согласованный режим по- | ||||||||||||||||
дробнее. | |||||||||||||||||
режим | Ток в цепи и мощность в цепи, при- | ||||||||||||||||
ведённой на рис. 1.4 определяются следую- | |||||||||||||||||
щими выражениями: | e | ||||||||||||||||
i = | |||||||||||||||||
Rвн + Rн | |||||||||||||||||
p = Rнi2 = Rн | e2 | ||||||||||||||||
(Rвн + Rн)2 | |||||||||||||||||
Найдём максимум мощности приёмника, приравняв к нулю про- | |||||||||||||||||
изводную мощности по сопротивлению нагрузки: | |||||||||||||||||
dp | = e2 | (Rвн + Rн)2 − 2(Rвн + Rн)Rн | = 0. | ||||||||||||||
dRн | (Rвн + Rн)4 |
Полученное равенство будет выполняться при условии равенства нулю делителя (при e = 0 наступит режим холостого хода и передача энергии осуществляться не будет):
(Rвн + Rн)2 − 2(Rвн + Rн)Rн = 0.
И окончательно:
Rвн = Rн.
Следствием равенства сопротивлений нагрузки и источника является низкое значение КПД:
1.1. Электрическая цепь. Основные понятия и определения | 15 | ||||||
μ = | Rнi2 | = | Rн | = | 1 | . | |
(Rн + Rвн)i2 | 2Rн | 2 | |||||
В связи с низким КПД, согласованный режим применяется главным образом в маломощных (в первую очередь электронных) цепях.
1.1.4.3. Режим холостого хода
Режим холостого хода –– режим электрической цепи, в котором сопротивление нагрузки значительно превышает внутренне сопротивление источника (Rxx Rвн, рис. 1.5).
Говоря о режиме холостого хода, обычно, подразумевают работу без нагрузке, что, в случае электрических цепей, соответствует бесконечно большому сопротивлению или разрыву цепи.
Режиму холостого хода соответствует максимум напряжения (будет равно ЭДС: uхх = e) и равенство нулю тока (iхх = 0).
iхх = 0
Rвн
uхх = e
e
Рис. 1.5. Режим холостого хода
1.1.4.4. Режим короткого замыкания
Режим короткого замыкания –– режим электрической цепи, в котором сопротивление нагрузки значительно ниже внутреннего сопротивления источника (Rкз Rвн, рис. 1.6).
Говоря о режиме короткого замыкания, обычно, подразумевают аварийный режим вызванный разрушением изоляции или попаданием в цепь постороннего предмета.
Важно отметить, что в ряде случаев (например при исследовании трансформатора), для получения характеристик электрического устройства, проводят опыт короткого замыкания. В этом случае режим короткого замыкания не является
i e
u
e
Рис. 1.6. Режим короткого замыкания
аварийным, т. к. токи и напряжения в электрической цепи не превышают номинальных.
Режиму короткого замыкания соответствует минимум напряжения (uкз = 0) и большое значение тока (фактически ток ограничен внутренним сопротивлением источника, iкз → ∞).
1.1.4.5.Сводная таблица параметров основных режимов электрической цепи
Наименование режима | Сопротивление | Напряжение | Сила тока |
Номинальный | Rн = Rнн | uн = uнн | iн = iнн |
Согласованный | Rн = Rвн | –– | –– |
Холостого хода | Rн Rвн | uн = e | iн → 0 |
Короткого замыкания | Rн Rвн | uн → 0 | iн → ∞ |
Rн –– сопротивление нагрузки;
Rнн –– номинальное сопротивление нагрузки; Rвн –– внутреннее сопротивление источника; uн –– напряжение на нагрузке;
uнн –– номинальное напряжение на нагрузке; e –– ЭДС;
iн –– сила тока в нагрузке;
iнн –– номинальная сила тока в нагрузке;
1.1.4.6. Шунт
Рис. 1.7. Шунт
Rш –– шунт,
R –– шунтируемый элемент
Шунт (от англ. shunt –– ответвление) –– элемент электрической цепи, сопротивление которого, в заданном диапазоне частот, значительно меньше сопротивления шунтируемого элемента, к которому шунт включается параллельно (рис. 1.7).
Шунтирование, в основном, применяется в измерительной технике для расширения пределов измерения амперметров.
Шунт - это... Что такое Шунт?
Шунт — устройство, которое позволяет электрическому току протекать в обход какого-либо участка схемы, обычно представляет собой низкоомный резистор, катушку или проводник. Шунтирование — процесс параллельного подсоединения электрического элемента к другому элементу, обычно с целью уменьшения итогового сопротивления цепи.
Например, шунты применяются для изменения верхнего предела измерения у амперметров магнитно-электрической системы. При этом необходимое сопротивление шунта рассчитывают по формуле:
где
- R2 — сопротивление шунта;
- R1 — сопротивление амперметра;
- I — максимальный ток, который будет соответствовать полному отклонению стрелки прибора;
- I1 — номинальный максимальный ток, измеряемый амперметром без шунта.
Если необходимый предел измерения значительно превосходит номинальный ток амперметра, то этим током в знаменателе можно пренебречь, и тогда формула принимает вид:
.Например, для измерения токов до 10 А амперметром, имеющим сопротивление 2000 Ом и максимальный ток 50 мкА, понадобится шунт сопротивлением
Ом.Применение шунтов позволяет расширить пределы показаний амперметра (за счёт ухудшения разрешающей способности и чувствительности прибора).
См. также
Ссылки
- Измерительные шунты и добавочные резисторы
Эффект шунтирования тока
Шунтирование тока — это протекание части вторичного тока вне зоны сварки. Ток шунтирования протекает параллельно сварочному току по ранее сваренным точкам, приспособлению, по участкам плотного касания деталей вокруг свариваемой точки, по покрытиям. Например, при сварке буксирной проушины ВАЗ-2101 по трем рядом расположенным точкам на 100% проваривается только одна точка. Остальные две точки вследствие шунтирования провариваются на 50 и 25 %. В результате тяговая нагрузка на одну проушину уменьшается до 700 кг, что при весе автомобиля с нагрузкой в 1500 кг недопустимо. Поэтому на последующих моделях автомобилей ВАЗ сварку проушин выполняют дуговой электросваркой.
Ток шунтирования в общем случае зависит от величины и от отношения сварочного сопротивления по сварке Rсв к сопротивлению участков шунтирования Rш.
Различают шунтирование при двухсторонней и односторонней точечной контактной сварке, точечной сварке по покрытиям, шовной и стыковой сварке (рис. 1). Рассмотрим эти случаи, учитывая, что на практике удобно выражать Іш в долях сварочного тока, а также от отношения диаметра точки к шагу между точками (, а расчетный ток как сумму сварочного тока и тока шунтирования:
Шунтирование при точечной сварке зависит не только от , и шага сварки , но и от места подвода тока. Так, при двухстороннем подводе тока к деталям (см. рис. 1, а) и . При одностороннем подводе тока (рис. 1, б) и постановке одновременно двух точек на детали равной толщины ток шунтирования возрастает в 2 раза по сравнению с двухсторонним подводом тока. В этом случае ток шунтирования через верхний лист значительно снижается, если сварка ведется на токоведущей опоре или на так называемых контрэлектродах. Такой способ широко используют для сварки деталей из низкоуглеродистых сталей толщиной до 1,3 мм. При сварке деталей большей толщины применяют пистолетную схему, при которой при двухстороннем токоподводе сваривается одна точка. По такой схеме полностью предотвращаются токи шунтирования через верхний лист. Токи шунтирования существенно изменяются в зависимости от сочетания деталей разной толщины и их расположения относительно сварочного трансформатора. Если тонкая деталь находится со стороны трансформатора, токи шунтирования снижаются, и наоборот.
Рис. 1. Шунтирование расчетного тока Iр:
а – при двухсторонней точечной сварке; б – при односторонней точечной сварке; в – при шовной сварке; г – при стыковой сварке замкнутых деталей диаметром d; Iсв – сварочный ток; Iш – ток шунтирования
Шунтирование при шовной сварке обусловлено тем, что шовная сварка — это точечная сварка при малом шаге между точками, а значит, токи шунтирования должны быть повышенными; однако если учесть, что ранее сваренные точки еще раскаленные, то эффект шунтирования остается на уровне точечной сварки (рис. 1, в). При этом необходимо также учитывать увеличение подвижного сопротивления в контакте между токоведущими роликами и деталью, которое, в зависимости от скорости сварки, может быть в 2…5 раз больше стационарного (неподвижного) контакта. Поэтому во избежание увеличения шунтирования скорость роликовой сварки ограничивают до 2 м/мин.
Шунтирование по покрытиям обычно более интенсивное, чем при сварке без покрытий и происходит в местах касания свариваемых деталей вокруг сварной точки или шва вследствие малого контактного омического сопротивления и малого сопротивления пластической деформации по легкоплавким покрытиям (Zn, Pb, Cd, Sn), что при обычных режимах приводит к непроварам, поэтому заранее предусматривают следующие приемы по уменьшению шунтирования: шаг между точками увеличивают до величины (8...10)dТ; удаляют контактные поверхности деталей друг от друга на расстояние 0,2 мм, создавая по месту сварки рельефы на контактной поверхности одной из деталей. Такие приемы применяют при сварке деталей толщиной 0,8...2 мм, при необходимости повысить стойкость электродов, например при сварке оцинкованных деталей, и когда невозможно увеличить шаг между точками более чем на 20 мм.
Шунтирование при стыковой сварке стержневых деталей отсутствует. При стыковой сварке замкнутых деталей (например, колец, ободьев колес, звеньев цепей, бандажей, фланцев, обечаек) шунтирования могут достигать сварочных, а при стыковой сварке оплавлением даже превосходить сварочные токи.
Объект шунтирования при стыковой сварке можно оценить из простейшего соотношения
где — вылет концов детали из токоведущих губок, мм; — диаметр окружности детали, мм; — коэффициент изменения сопротивления в стыке деталей при их оплавлении ( = 1...2,5). Для уменьшения или полного устранения тока шунтирования при стыковой сварке применяют четыре приема: полное устранение шунтирования путем сварки колец из двух полуколец; увеличение активного сопротивления шунтируемого участка путем предварительного нагрева импульсом тока; увеличение интенсивного сопротивления шунтируемого участка путем его разъемным магнитопроводом; полное устранение шунтирования путем превращения детали в виде замкнутого контура во вторичный сварочный контур. Первый прием применяют при стыковой сварке корабельных цепей, второй — при стыковой сварке; третий — колец большого диаметра и большого сечения (бандажи, обечайки), четвертый — при стыковой сварке колец цветных металлов и ободьев колес.
Шунтирование по приспособлениям — самое неожиданное, а потому коварное явление контактной сварки, которое возникает из ошибок при проектировании приспособления для контактной сварки, когда не учитывают возможность утечки сварочного через сборочно-сварочные приспособления. Характерными путями шунтирования тока являются следующие: электрод 1первая деталь 2приспособление 3корпус машины 6 (заземленный электрод 5) (рис. 2, а); электрод 1 приспособление 3вторая деталь первая деталь 2электрод 5 (рис. 2, б). В первом случае необходимо было изолировать приспособление 3 от корпуса машины в точке 7, во втором случае необходимо изолировать приспособление 3 от электрода 5.
Рис. 2. Шунтирование расчетного тока по приспособлению в направлении:
а- электроддетальприспособлениекорпус;
б - электродприспособлениедетальдетальэлектрод;
1 – электрод; 2 – первая деталь; 3 – приспособление; 4 – вторая деталь; 5 – заземленный электрод; 6 – машина; 7 – точка изолирования
