Контактная поверхность и переходное сопротивление

Электрические контакты.

Тема 1.4 Электрические процессы при коммутации цепей.

Тяговая характеристика электромагнита.

Тяговая характеристика – это зависимость силы тяги электромагнита от величины воздушного зазора (или момента притяжения от угла поворота якоря)

F

F_эм

δ

F_мех

F_отр

F _эм= f (δ);

, S _δ ≡ δ

Механическая характеристика – это зависимость суммарной силы сопротивления пружин от хода якоря.

Движение якоря начинается, когда электромагнитная сила притяжения станет больше противодействующей. Для обеспечения четкого и надежного срабатывания аппарата тяговая характеристика должна лежать выше механической.

Коммутация электрической цепи – это процесс замыкания или размыкания электрической цепи под воздействием внешних или внутренних для данного устройства источников напряжения или тока.

Общие законы коммутации:

· при коммутации индуктивных цепей ток в цепи или магнитный поток не могут измениться мгновенно.

;;

· при коммутации емкостных цепей напряжение и заряд не могут измениться мгновенно.

;;

Глубина коммутации – это отношение сопротивления R _отк коммутируемого органа в отключенном состоянии к сопротивлению R _вкл во включенном состоянии.

h_к= R _отк/ R _вкл ;

Для бесконтактных аппаратов h_к=10⁴…10⁷;

Для контактных аппаратов h_к=10⁶…10¹⁴.

Электрический контакт – это соприкосновение тел, обеспечивающее протекание тока в электрической цепи (называют контакты или контакт-детали).

Классификация электрических контактов:

1. По виду соединения:

1) взаимонеподвижные:

· разъемные (болтовые);

· неразъемные (сварные, паяные);

2) взаимоподвижные неразмыкающиеся – предназначены для осуществления передачи электрической энергии с неподвижных частей установки на подвижную или наоборот:

· щеточные скользящие;

· жидкометаллические;

· роликовые;

3) взаимоподвижные (размыкающиеся – расходящиеся во время работы):

· мостиковые;

· розеточные;

· пальцевые или ножевые;

· с плоскими пружинами.

2. По форме контактирования:

- точечный;

- линейный;

- поверхностный (плоскостный).

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.

R _пер=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.

R _пер

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):

R_{пер. гор}=R_{пер.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.

Дата добавления: 2014-01-07