Παράμετροι επαφών μεταγωγής ηλεκτρικών συσκευών
Λύση για επαφές ηλεκτρικών συσκευών
Σε ηλεκτρικές συσκευές χαμηλής τάσης, η λύση επαφής καθορίζεται κυρίως από συνθήκες κατάσβεσης τόξου και μόνο σε σημαντικές τάσεις (πάνω από 500 V) η τιμή του αρχίζει να εξαρτάται από την τάση μεταξύ των επαφών. Τα πειράματα δείχνουν ότι το τόξο αφήνει τις επαφές ήδη σε διάλυμα 1-2 mm.
Οι πιο δυσμενείς συνθήκες για την κατάσβεση του τόξου επιτυγχάνονται με συνεχές ρεύμα, οι δυναμικές δυνάμεις του τόξου είναι τόσο μεγάλες που το τόξο κινείται ενεργά και σβήνει ήδη σε διάλυμα 2-5 mm.
Σύμφωνα με αυτά τα πειράματα, μπορεί να θεωρηθεί ότι παρουσία μαγνητικού πεδίου για την κατάσβεση του τόξου σε τάση έως 500 V, είναι δυνατόν να ληφθεί μια τιμή διαλύματος 10-12 mm για συνεχές ρεύμα, για εναλλασσόμενο ρεύμα , 6 — 7 mm λαμβάνονται για τυχόν τρέχουσες τιμές. Μια υπερβολική αύξηση του διαλύματος είναι ανεπιθύμητη, καθώς οδηγεί σε αύξηση της διαδρομής των τμημάτων επαφής της συσκευής και, επομένως, σε αύξηση των διαστάσεων της συσκευής.
Η παρουσία μιας επαφής γέφυρας με δύο σπασίματα καθιστά δυνατή τη μείωση της διαδρομής επαφής, διατηρώντας παράλληλα τη συνολική αξία της λύσης. Σε αυτή την περίπτωση, συνήθως λαμβάνεται ένα διάλυμα 4-5 mm για κάθε διάλειμμα. Ιδιαίτερα καλά αποτελέσματα κατάσβεσης τόξου επιτυγχάνονται με τη χρήση μιας επαφής γέφυρας AC. Συνήθως, η υπερβολική μείωση του διαλύματος (λιγότερο από 4 — 5 mm) δεν γίνεται, επειδή τα σφάλματα στην κατασκευή μεμονωμένων εξαρτημάτων μπορεί να επηρεάσουν σημαντικά το μέγεθος του διαλύματος. Εάν είναι απαραίτητο να αποκτηθούν μικρές λύσεις, είναι απαραίτητο να προβλεφθεί η δυνατότητα προσαρμογής του, γεγονός που περιπλέκει το σχεδιασμό.
Εάν οι επαφές λειτουργούν σε συνθήκες όπου μπορεί να είναι πολύ μολυσμένες, το διάλυμα θα πρέπει να αυξηθεί.
Συνήθως η λύση αυξάνεται και.για τις επαφές που ανοίγουν το κύκλωμα με υψηλή αυτεπαγωγή, γιατί τη στιγμή της κατάσβεσης του τόξου συμβαίνουν σημαντικές υπερτάσεις και με ένα μικρό διάκενο είναι δυνατή η εκ νέου ανάφλεξη του τόξου. Η λύση είναι επίσης αυξημένη για τις επαφές των προστατευτικών συσκευών για να αυξηθεί η αξιοπιστία τους.
Η λύση αυξάνεται σημαντικά με την αύξηση της συχνότητας AC, καθώς ο ρυθμός αύξησης της τάσης μετά την κατάσβεση του τόξου είναι πολύ υψηλός, το διάκενο μεταξύ των επαφών δεν έχει χρόνο να απιονιστεί και το τόξο αναφλέγεται ξανά.
Το μέγεθος της λύσης AC υψηλής συχνότητας προσδιορίζεται συνήθως πειραματικά και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον σχεδιασμό των επαφών και του αγωγού τόξου. Σε τάση 500-1000 V, το μέγεθος του διαλύματος συνήθως λαμβάνεται ως 16-25 mm. Οι μεγαλύτερες τιμές αναφέρονται σε επαφές που απενεργοποιούν κυκλώματα με υψηλότερη επαγωγή και υψηλότερα ρεύματα.
Δυσλειτουργία επαφών ηλεκτρικών συσκευών
Οι επαφές φθείρονται κατά τη λειτουργία. Για να εξασφαλιστεί η αξιόπιστη επαφή τους για μεγάλο χρονικό διάστημα, η κινηματική της ηλεκτρικής συσκευής εκτελείται με τέτοιο τρόπο ώστε οι επαφές να έρχονται σε επαφή πριν το κινητό σύστημα (κινούμενο σύστημα κινητών επαφών) φτάσει στο σταμάτημα. Η επαφή συνδέεται στο κινούμενο σύστημα με ένα ελατήριο. Επομένως, μετά την επαφή με τη σταθερή επαφή, η κινητή επαφή σταματά και το κινητό σύστημα κινείται προς τα εμπρός μέχρι να σταματήσει, συμπιέζοντας περαιτέρω το ελατήριο επαφής.
Έτσι, εάν η σταθερή επαφή αφαιρεθεί στην κλειστή θέση του κινητού συστήματος, τότε η κινητή επαφή θα μετατοπιστεί κατά μια ορισμένη απόσταση που ονομάζεται εμβάπτιση. Η βύθιση καθορίζει το όριο φθοράς μιας επαφής για έναν δεδομένο αριθμό λειτουργιών. Αν όλα τα άλλα πράγματα είναι ίσα, η μεγαλύτερη βύθιση παρέχει μεγαλύτερη αντοχή στη φθορά, δηλ. μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Αλλά μια μεγαλύτερη αστοχία συνήθως απαιτεί ένα πιο ισχυρό σύστημα πρόωσης.
Πίεση επαφής — η δύναμη που πιέζει τις επαφές στο σημείο της επαφής τους. Γίνεται διάκριση μεταξύ της αρχικής πίεσης τη στιγμή της αρχικής επαφής των επαφών, όταν η βύθιση είναι μηδέν, και της τελικής πίεσης με πλήρη αστοχία των επαφών . Καθώς φθείρονται οι επαφές, μειώνεται η βύθιση και, κατά συνέπεια, η πρόσθετη συμπίεση του ελατηρίου. Το τελικό πάτημα είναι πιο κοντά στο πρωτότυπο. Επομένως, η αρχική πίεση είναι μια από τις κύριες παραμέτρους στις οποίες η επαφή πρέπει να παραμείνει λειτουργική.
Η κύρια λειτουργία του σφάλματος είναι η αντιστάθμιση της φθοράς των επαφών, επομένως, το μέγεθος της αστοχίας καθορίζεται κυρίως από το μέγεθος της μέγιστης φθοράς των επαφών, το οποίο συνήθως θεωρείται: επαφές χαλκού — για κάθε επαφή μέχρι το μισό του πάχους της (η συνολική φθορά είναι το συνολικό πάχος μιας επαφής). για επαφές με συγκολλήσεις — Μέχρι την πλήρη φθορά της συγκόλλησης (η πλήρης φθορά είναι το συνολικό πάχος της συγκόλλησης των κινητών και σταθερών επαφών).
Στην περίπτωση μιας διαδικασίας λείανσης με επαφή, ειδικά στην κύλιση, η ποσότητα της βύθισης είναι πολύ συχνά πολύ μεγαλύτερη από τη μέγιστη φθορά και καθορίζεται από την κινηματική της κινούμενης επαφής, η οποία παρέχει την απαραίτητη κύλιση και ολίσθηση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, για να μειωθεί η συνολική διαδρομή της κινητής επαφής, συνιστάται να τοποθετείτε τον άξονα περιστροφής της κινητής θήκης επαφής όσο το δυνατόν πιο κοντά στην επιφάνεια επαφής.
Οι τιμές της ελάχιστης επιτρεπόμενης πίεσης επαφής καθορίζονται από τις συνθήκες διατήρησης μιας σταθερής αντίστασης επαφής. Εάν ληφθούν ειδικά μέτρα για την εξοικονόμηση σταθερή αντίσταση επαφής, οι τιμές των ελάχιστων πιέσεων επαφής μπορούν να μειωθούν. Έτσι, σε ειδικό εξοπλισμό μικρών διαστάσεων, το υλικό επαφής του οποίου δεν δίνει φιλμ οξειδίου και οι επαφές προστατεύονται απολύτως αξιόπιστα από σκόνη, βρωμιά, υγρασία και άλλες εξωτερικές επιδράσεις, η πίεση επαφής μειώνεται.
Η τελική πίεση επαφής δεν παίζει καθοριστικό ρόλο στη λειτουργία των επαφών και το μέγεθός της θα πρέπει θεωρητικά να είναι ίσο με την αρχική πίεση.Ωστόσο, η επιλογή της αστοχίας σχετίζεται σχεδόν πάντα με τη συμπίεση του ελατηρίου επαφής και την αύξηση της δύναμής του. Επομένως είναι δομικά αδύνατο να επιτευχθεί η ίδια πίεση επαφής — αρχική και τελική —. Συνήθως, η τελική πίεση επαφής για νέες επαφές υπερβαίνει την αρχική μιάμιση έως δύο φορές.
Διαστάσεις επαφών ηλεκτρικών συσκευών
Το πάχος και το πλάτος τους εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό τόσο από τον σχεδιασμό της σύνδεσης επαφής όσο και από τον σχεδιασμό της συσκευής τόξου και από το σχεδιασμό ολόκληρης της συσκευής στο σύνολό της. Αυτά τα μεγέθη σε διαφορετικά σχέδια μπορεί να είναι πολύ διαφορετικά και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον σκοπό της συσκευής.
Πρέπει να σημειωθεί ότι το μέγεθος των επαφών, που συχνά σπάνε το κύκλωμα υπό ρεύμα και σβήνουν το τόξο, είναι επιθυμητό να αυξηθεί. Κάτω από τη δράση ενός τόξου που διακόπτεται συχνά, οι επαφές γίνονται πολύ ζεστές. Η αύξηση του μεγέθους τους, κυρίως λόγω της θερμοχωρητικότητας, καθιστά δυνατή τη μείωση αυτής της θέρμανσης, γεγονός που οδηγεί σε πολύ αισθητή μείωση της φθοράς και στη βελτίωση των συνθηκών για την κατάσβεση του τόξου. Μια τέτοια αύξηση της θερμικής ικανότητας των επαφών μπορεί να πραγματοποιηθεί όχι μόνο αυξάνοντας άμεσα τις διαστάσεις τους, αλλά και σβήνοντας τα κέρατα τόξου που συνδέονται με τις επαφές με τέτοιο τρόπο ώστε όχι μόνο να γίνεται η ηλεκτρική σύνδεση, αλλά και μια καλή αφαίρεση θερμότητα από τις επαφές.
Δόνηση των επαφών της ηλεκτρικής συσκευής
Δόνηση επαφής — το φαινόμενο της περιοδικής ανάκτησης και το επακόλουθο κλείσιμο των επαφών υπό την επίδραση διαφόρων αιτιών.Οι κραδασμοί μπορούν να αποσβεσθούν όταν τα πλάτη των αναπήδησης μειώνονται και μετά από λίγο σταματούν και να μην αποσβένονται όταν το φαινόμενο των κραδασμών μπορεί να συνεχιστεί ανά πάσα στιγμή.
Οι δονήσεις επαφής είναι εξαιρετικά επιβλαβείς επειδή το ρεύμα ρέει μέσα από τις επαφές και τη στιγμή της αναπήδησης εμφανίζεται ένα τόξο μεταξύ των επαφών, προκαλώντας αυξημένη φθορά και μερικές φορές συγκόλληση των επαφών.
Η αιτία της απόσβεσης δόνησης που εμφανίζεται όταν ενεργοποιούνται οι επαφές είναι η πρόσκρουση της επαφής στην επαφή και η επακόλουθη αναπήδησή τους μεταξύ τους λόγω της ελαστικότητας του υλικού επαφής - μηχανικοί κραδασμοί.
Είναι αδύνατο να εξαλειφθούν πλήρως οι μηχανικοί κραδασμοί, αλλά είναι πάντα επιθυμητό να διατηρείται όσο το δυνατόν μικρότερο τόσο το πλάτος της πρώτης αναπήδησης όσο και ο συνολικός χρόνος δόνησης.
Ο χρόνος δόνησης χαρακτηρίζεται από την αναλογία της μάζας επαφής προς την αρχική πίεση επαφής. Είναι επιθυμητό να υπάρχει η μικρότερη τιμή σε όλες τις περιπτώσεις. Μπορεί να μειωθεί μειώνοντας τη μάζα της κινητής επαφής και αυξάνοντας την αρχική πίεση επαφής. Ωστόσο, η μείωση της μάζας δεν πρέπει να επηρεάζει τη θέρμανση των επαφών.
Ιδιαίτερα μεγάλοι χρόνοι δόνησης ενεργοποίησης επιτυγχάνονται εάν η πίεση επαφής δεν αυξηθεί απότομα στην πραγματική της τιμή τη στιγμή της επαφής. Αυτό συμβαίνει όταν η σχεδίαση και το κινηματικό διάγραμμα της κινητής επαφής είναι λανθασμένα, όταν μετά το άγγιγμα των επαφών, η αρχική πίεση καθορίζεται μόνο μετά την επιλογή του διακεκομμένου μεντεσέ.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η αύξηση της διαδικασίας λείανσης, κατά κανόνα, αυξάνει τον χρόνο δόνησης, καθώς οι επιφάνειες επαφής, όταν κινούνται μεταξύ τους, αντιμετωπίζουν ανωμαλίες και τραχύτητα που συμβάλλουν στην αναπήδηση της κινούμενης επαφής. Αυτό σημαίνει ότι το μέγεθος πρέζας πρέπει να επιλέγεται στο βέλτιστο μέγεθος, που συνήθως προσδιορίζεται εμπειρικά.
Ο λόγος για τη συνεχή δόνηση των επαφών που συμβαίνει όταν είναι κλειστές είναι ηλεκτροδυναμικές προσπάθειες... Δεδομένου ότι οι δονήσεις υπό τη δράση ηλεκτροδυναμικών δυνάμεων συμβαίνουν σε υψηλές τιμές ρεύματος, το τόξο που προκύπτει είναι πολύ έντονο και λόγω αυτής της δόνησης των επαφών, κατά κανόνα, συγκολλούνται. Έτσι, αυτός ο τύπος δόνησης επαφής είναι εντελώς απαράδεκτος.
Για να μειωθεί η πιθανότητα κραδασμών υπό την επίδραση ηλεκτροδυναμικών δυνάμεων, οι αγωγοί ρεύματος στις επαφές γίνονται συχνά με τέτοιο τρόπο ώστε οι ηλεκτροδυναμικές δυνάμεις που δρουν στην κινητή επαφή να αντισταθμίζουν τις ηλεκτροδυναμικές δυνάμεις που προκύπτουν στα σημεία επαφής.
Όταν ένα ρεύμα τέτοιου μεγέθους διέρχεται από τις επαφές ώστε η θερμοκρασία των σημείων επαφής να φτάσει τη θερμοκρασία τήξης του υλικού επαφής, εμφανίζονται δυνάμεις πρόσφυσης μεταξύ τους και οι επαφές συγκολλούνται. Τέτοιες επαφές θεωρούνται συγκολλημένες όταν η δύναμη που εξασφαλίζει την απόκλισή τους δεν μπορεί να υπερνικήσει τις δυνάμεις πρόσφυσης των συγκολλημένων επαφών.
Ο απλούστερος τρόπος για να αποτρέψετε τη συγκόλληση με επαφή είναι να χρησιμοποιήσετε κατάλληλα υλικά και να αυξήσετε ανάλογα την πίεση επαφής.