Контактная поверхность и переходное сопротивление
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

кажущаяся контактная поверхность
поверхности, воспринимающие усилие
Для обеспечения надежного протекания электрического тока контакты сжимают с силой, которая называется силой контактного нажатия.

Механический контакт двух тел происходит не по всей видимой поверхности, а лишь в отдельных точках; при сжатии их силой – по отдельным площадям.

Общая поверхность тел, с которой производится контакт, называется кажущейся контактной поверхностью. На этой поверхности можно увидеть площадки, полученные в результате деформации – это поверхности, воспринимающие усилие.

Электрический ток проходит в точках, воспринимающих усилие. Поверхность весьма неоднородна, покрыта пленкой окислов, обладает большим электрическим сопротивлением, которая называются переходным сопротивлением.

Rпер=ε/Fn,

где ε – величина, зависящая от материала и формы контакта, способа обработки, состояния поверхности;

F – сила, сжимающая контакты;

n – показатель, характеризующий число точек соприкосновения.

- для точечных n=0,5

- для поверхностного n=1.

1
2
Rпер
F
На графике: 1—прижатие контактов (F↑);

2 – размыкание контактов (F↓).

Т.о. сжатие сминает поверхность. Увеличение силы нажатия выше определенного значения нецелесообразно.

Переходное сопротивление зависит от температуры (медные):

Rпер. гор=Rпер.хол(1+αq).

Шлифование поверхности не уменьшает, а наоборот, увеличивает переходное сопротивление по сравнению с обработкой напильником. При шлифовке бугорки становятся пологими и смятие их затруднено.

Переходное сопротивление повышается с окислением поверхности, окислы меди плохие проводники. При повышении перегрева растут пленки окислов. При увеличении прижимной силы затрудняется окисление контактов.

Окислы серебра обладают высокой электропроводностью. При повышении перегрева они разрушаются, поэтому переходное сопротивление контактов серебра е изменяется.

Поэтому для меди применяется покрытие: олово, кадмий, никель, цинк, специальные марки.

Параметры контактных соединений.

1. Зазор контактов – кратчайшее расстояние между разомкнутыми контактными поверхностями.

2. Провал контактов – запас на износ контактов, когда при замыкании контактов подвижная система еще перемещается.

3. Контактное нажатие – сила, сжимающая контакты в месте их соприкосновения

4. Переходное сопротивление.

Износ контактов.

Износ под действием электрических факторов называется электрическим износом – эрозией.

При размыкании.

При малых токах с эрозией борются:

1) применяя специальные эрозионно-устойчивые материалы;

2) применение шунтирующей RC-цепочки, включенной параллельно контактам (при размыкании часть энергии при размыкании расходуется на заряд конденсатора).

При больших токах износ контактов зависит:

· от числа замыканий;

· от напряженности магнитного поля;

· от силы тока (I↑, σ↑);

· от ширины контакта (обратнопропорционально);

При этом от напряжения и от скорости расхождения контактов износ практически не зависит.

При замыкании.

При замыкании контактов:

1) На износ влияет дребезг – это соударение упругих элементов, которое происходит с затухающей амплитудой.

2) От соотношения механической и тяговой характеристики аппарата. Чем больше скорость замыкания контактов, тем больше удар и дребезг, поэтому тяговая характеристика должна обеспечить четкое включение и не иметь чрезмерных запасов.

3) От начального нажатия и жесткости контактной пружины. Чем больше сила, тем меньше отброс и дребезг, а значит и износ. Повышение начального нажатия ограничено тяговой характеристикой. Если начальное нажатие Fн превосходит значение, при котором МДС втягивающей катушки становится недостаточной для деформирования пружины и имеет место отброс всей системы, износ возрастает.

Дребезг контактов и способы борьбы с ним.

1)

А
0
U
I
В
E
C
D
F
G
t
t
t
А
C
D
F
G
точка А (t=0) соприкосновение контактов.

Ток увеличивается, напряжение стремится к нулю. Началось смятие материала и торможение контактов.

2) Точка В (х=0). Контакт остановился, началось упругое восстановление материала контактов и обратное движение подвижного контакта.

3) Точка С – упругое восстановление материала контактов прекратилось, но подвижный контакт по инерции начинает отходить, происходит разрыв контактов. Ток стремится к нулю, напряжение растет. Контакт отходит на расстояние xк.

4) Точка D – под действием пружины контакт замыкается. Происходит смятие материала

хк – амплитуда колебаний контакта;

хд – величина упругой деформации;

х0 – остаточная деформация.

Если хк > хд то произойдет разрыв цепи. Такой дребезг является опасным.

Если хк < хд, несмотря на наличие дребезга, разрыва цепи не произойдет. Такой дребезг является неопасным.

Применяются контактные материала, обладающие достаточной упругостью, поэтому даже теоретически избежать дребезга контактов при их замыкании невозможно. Необходимо конструировать ЭА так, чтобы дребезг был неопасным. Амплитуду хк необходимо всемерно снижать. Время дребезга не должно превосходить 0,5-1 мс.

Способы снижения дребезга:

· За счет увеличения начального нажатия;

· Увеличение жесткости пружины;

· Уменьшение массы подвижных контактов;

· Уменьшение скорости замыкания контактов.

Дата: 2019-02-02, просмотров: 272.