Параметри комутаційних контактів електричних апаратів

Розчин контактів електронних апаратів

В електронних апаратах низької напруги розчин контактів в головному визначається критеріями гасіння дуги і тільки при значних напругах (вище 500 В) його величина починає залежати від напруги між контактами. Як демонструють досліди, дуга сходить з контактів вже при розчині 1 - 2 мм.

Більш несприятливі умови гасіння дуги виходять при постійному струмі динамічні зусилля дуги настільки великі, що дуга інтенсивно переміщується і згасає вже при розчині 2 - 5 мм.

Згідно з цими дослідів можна вважати, що при наявності магнітного поля гасіння дуги при напрузі до 500 В можна прийняти значення розчину 10 - 12 мм для постійного струму, для змінного струму беруть 6 - 7 мм для всіх значень струму. Зайве підвищення розчину не потрібно, тому що воно веде до підвищення ходу контактних частин апарату, а як слід, до підвищення габаритів апарату.

Наявність мостикового контакту з 2-ма розривами дозволяє зменшити хід контакту, зберігаючи сумарну величину розчину. В даному випадку зазвичай приймається розчин 4 - 5 мм на кожен розрив. Особливо хороші результати для гасіння дуги дає застосування мостикового контакту на змінному струмі. Надмірне зменшення розчину (менше 4 - 5 мм) зазвичай не робиться, тому що похибки при виготовленні окремих деталей можуть значно впливати на величину розчину. При необхідності отримання малих сумішей потрібно передбачати можливість його регулювання, що ускладнює конструкцію.

У разі роботи контактів в умовах, коли може бути їх сильне забруднення, розчин потрібно нарощувати.

Зазвичай розчин зростає і. для контактів, спорогенезів ланцюг з великою індуктивністю, тому що в момент згасання дуги виникають важливих перенапруги і при малому зазорі може бути повторне запалювання дуги. Розчин зростає також для контактів захисних апаратів з метою збільшення їх надійності.

Істотно зростає розчин при збільшенні частоти змінного струму, тому що швидкість наростання напруги після згасання дуги дуже велика, відстань між контактами не встигає деионизирован і дуга загоряється знову.

Величина розчину на змінному струмі високої частоти зазвичай визначається експериментально і сильно залежить від конструкції контактів і дугогасильні камери. При напрузі 500-1000 В величина розчину зазвичай приймається 16 - 25 мм. Величезні значення відносяться до контактів, що вимикає ланцюга з більшою індуктивністю і величезним струмом.

Провал контактів електронних апаратів

При роботі контакти зношуються. Щоб забезпечити надійне їх зіткнення на довгий термін, кінематика електронного апарату проводиться таким чином, що контакти стикаються раніше, ніж рухлива система (система переміщення рухомих контактів) доходить до упору. Контакт кріпиться до рухливої ​​системи через пружину. Завдяки цьому, після зіткнення з нерухомим контактом, рухливий контакт зупиняється, а рухома система просувається ще вперед до упору, стискаючи додатково при цьому контактну пружину.

Таким чином, якщо при замкнутому положенні рухомої системи прибрати нерухомо закріплений контакт, то рухливий контакт зміститься на деяку відстань, зване провалом. Провал визначає запас на знос контактів при даному числі спрацьовувань. За інших рівних умов більший провал забезпечує більш високу зносостійкість, тобто більший термін служби. Але більший провал, зазвичай, просить і більше сильної приводний системи.

Контактна натискання - сила, що стискає контакти в місці їхнього зіткнення. Розрізняють початкове натискання в момент початкового контактування, коли провал дорівнює нулю, і кінцеве натискання при повному провалі контактів. У міру зношування контактів зменшується провал, а, як слід, і додаткове стиснення пружини. Кінцеве натискання наближається до вихідного. Таким чином, початкове натискання є одним з головних характеристик, при якому контакт повинен зберігати працездатність.

Основна функція провалу - компенсація зносу контактів, тому величина провалу визначається спочатку величиною найбільшого зносу контактів, яка зазвичай приймається: для мідних контактів - на кожен контакт до половини його товщини (сумарний знос - повна товщина 1-го контакту) - для контактів з напайками - до повного зносу напайок (повний знос - сумарна товщина напайок рухомого і недвижного контактів).

У разі наявності процесу притирання контактів, особливо перекату, величина провалу дуже нерідко буває значно більше найбільшого зносу і визначається кінематикою рухомого контакту, що забезпечує потрібну величину перекату і прослизання. У цих випадках для зменшення загального ходу рухомого контакту доцільно вісь обертання власника рухомого контакту розташовувати може бути ближче до контактної поверхні.

Величини мало допустимих контактних натискань визначаються з умов збереження стабільного перехідного опору. У разі прийняття особливих заходів, що дозволяють зберігати стабільне перехідний опір, значення малих контактних натискань можуть бути зменшені. Так, в спеціальній компактної апаратури, матеріал контактів якої не дає окисної плівки і контакти повністю міцно захищені від пилу, бруду, води і інших зовнішніх впливів, контактне натискання зменшується.

Кінцеве контактне натискання не грає визначальної ролі в роботі контактів, і його величина на теоретичному рівні повинна прирівнюватися вихідного натискання. Але вибір провалу практично завжди пов`язаний із стисненням контактної пружини і підвищенням її зусилля, тому конструктивно отримати однакові контактні натискання - початкове і кінцеве - нереально. Зазвичай кінцеве контактне натискання при нових контактах перевершує початкове в півтора-два рази.

Розміри контактів електронних апаратів

Їх товщина і ширина дуже сильно залежать як від конструкції контактного з`єднання, так і від конструкції дугогасительного пристрої і конструкції всього апарату в цілому. Ці розміри в різних конструкціях можуть бути самими різними і дуже залежать від призначення апарату.

Треба зауважити, що розміри контактів, нерідко розривають ланцюг під струмом і гасять дугу, краще нарощувати. Під дією нерідко розривається дуги контакти дуже греются- підвищення їх розмірів в основному за рахунок теплоємності дозволяє знизити цей нагрів, що веде до дуже помітного зменшення зносу і до поліпшення умов гасіння дуги. Таке підвищення теплоємності контактів може здійснюватися не тільки за рахунок прямого зростання їх розмірів, та й за рахунок дугогасильних рогів, пов`язаних з контактами таким чином, щоб вироблялося не тільки електронне з`єднання, та й був забезпечений непоганий відведення теплоти від контактів.

Вібрація контактів електронних апаратів

Вібрація контактів - явище повторюється відскоку і наступного замикання контактів під дією різних обставин. Вібрація може бути загасаючої, коли амплітуди відскоків зменшуються і через деякий час вона припиняється, і незгасаючої, коли явище вібрації може тривати будь-який час.

Вібрація контактів є дуже шкідливою, бо через контакти проходить струм і в момент відскоків між контактами виникає дуга, що викликає посилений знос, а час від часу і зварювання контактів.

Передумовою загасаючої вібрації, що виходить при включенні контактів, є удар контакту про контакт і наступний відскік їх один від одного внаслідок пружності матеріалу контактів -механічна вібрація.

Прибрати стовідсотково механічну вібрацію нереально, але завжди краще, щоб як амплітуда першого відскоку, так і повне час вібрації були меншими.

Час вібрації характеризується відношенням маси контакту до вихідного контактного натискання. Дану величину у всіх випадках краще мати менший. Її можна зменшувати за рахунок зниження маси рухомого контакту і зростання вихідного контактного нажатія- але зменшення маси не повинно впливати на нагрів контактів.

Особливо великі значення часу вібрації при включенні виходять, якщо в момент торкання контактне натискання не росте стрибкоподібно до власного реального значення. Це буває при неправильній конструкції і кінематичної схемою рухомого контакту, коли після торкання контактів початкове натискання встановлюється тільки після вибору люфтів в шарнірах.

Варто відзначити, що підвищення процесу притирання, зазвичай, нарощує час вібрації, тому що контактні поверхні при переміщенні відносно один одного зустрічають опуклості і шорсткості, які сприяють відскоку рухомого контакту. Це означає, що величина притирання повинна вибиратися в хороших розмірах, зазвичай визначаються дослідним шляхом.

Передумовою незгасаючої вібрації контактів, що з`являється при їх замкнутому положенні, є електродинамічні зусилля. Тому що вібрація під дією електродинамічних зусиль виникає при великих значеннях струму, то утворюється дуга дуже інтенсивна і внаслідок такої вібрації контактів, зазвичай, відбувається їх зварювання. Таким чином, цей вид вібрації контактів є зовсім неприпустимим.

Для зменшення можливості появи вібрації під дією електродинамічних зусиль часто струмопідведення до контактів виробляються таким чином, щоб електродинамічні зусилля, що діють на рухомий контакт, компенсували електродинамічні зусилля, що виникають в контактних точках.

При проходженні через контакти струму такої величини, при якій температура контактних точок домагається температури плавлення матеріалу контактів, між ними виникають сили зчеплення і проходить зварювання контактів. Зварити числяться такі контакти, коли сила, що забезпечує їх розбіжність, не може подолати сил зчеплення зварити контактів.

Найтиповішим засобом запобігання зварювання контактів є застосування відповідних матеріалів, також доцільне підвищення контактного натискання.