Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Конструктивные типы контактов



По форме контактирующих поверхностей все конструкции контактов могут быть подразделены на три основных типа: точечные, линейные и поверхностные. Точечные контакты (рис. 2, а) имеют вид конусов или полусфер, соприкасающихся с плоскостью или полусферой в одной точке. Такие контакты предназначены для переключения малых токов. Линейные контакты (рис. 2, б) имеют вид двух цилиндрических поверхностей, или призмы и плоскости, соприкасающихся по линии. Они предназначены для средних и больших токов. Плоскостные контакты (рис. 2, в) имеют соприкосновение по плоскости и предназначены для больших токов.

 

Рис. 2. Основные типы контактов

Контактные узлы включают в себя кроме контактов витые или плоские пружины, обеспечивающие силу прижима между контактами.

На рис. 3 показан рычажный контактный узел, состоящий из двух плоских пружин с неподвижным 1 и подвижным 2 контактами.

Пружины жестко закреплены одним концом в изоляционном основании 3. Перемещение подвижного контакта 2 происходит под действием упора 4. После того как подвижный контакт 2 переместится на величину раствора контактов х0, произойдет замыкание контактов. Обе пружины получат дополнительный прогиб на величину провала контактов хп, поскольку движение упора 4 немного продолжится. За счет этого произойдет проскальзывание контактов (его еще называют притиранием), которое необходимо для удаления пыли и оксидной пленки с поверхности контактов.

На рис. 4 показан мостиковый контактный узел, обеспечивающий разрыв электрической цепи в двух местах, что повышает надежность работы. При перемещении упора 1 мостик с двумя подвижными контактами 3 перемещается в направлении двух неподвижных контактов 4 до соприкосновения контактов. Витая пружина 2 обеспечивает усилие прижима и возможность самоустановки подвижных контактов относительно неподвижных, что компенсирует износ контактов и некоторые неточности при их изготовлении. Полный ход упора 1 состоит из раствора контактов х0 и провала хп (аналогично контактному узлу по рис. 3).

Рис. 3. Рычажный контактный узел

Рис. 4. Мостиковый контактный узел

Рис. 5. Рычажный контактный узел с перекатывающимися контактами

На рис. 5 показан рычажный контактный узел с шарнирным закреплением подвижного контакта 2, соприкасающимся с неподвижным контактом 3 по линии. Контактное нажатие осуществляется с помощью пружины 4. Перемещение подвижного контакта происходит при повороте рычага 1 против часовой стрелки относительно оси О1. Сначала подвижный контакт 2 перемещается на величину раствора контакта до соприкосновения с неподвижным контактом 3 в точке А. После этого подвижный контакт совершает сложное движение, поворачиваясь одновременно относительно оси О2 и вместе с рычагом 1 относительно оси О1. В результате подвижный контакт 2 перекатывается по неподвижному 3. В замкнутом положении контактирование происходит в точке В. Перекатывание способствует очищению контактов от окисных пленок, а главное — точка В не подвергается электрической эрозии в момент размыкания контактов.

Материалы контактов

При выборе материала контактов необходимо обеспечить выполнение целого ряда требований: большая механическая прочность, высокая температура плавления, хорошие теплопроводность и электропроводность, устойчивость против коррозии и эрозии. Низкая стоимость, конечно, желательна, но она не относится к основным требованиям. Основные требования — это те, которые обеспечивают высокую надежность. Известны случаи, когда отказ одного единственного контакта приводил к потерям, в миллионы раз превышающим стоимость этого контакта.

Перечисленным выше требованиям в наибольшей степени удовлетворяют серебро, золото, платина и их сплавы, вольфрам, медь (табл. 1).

Таблица 1. Материалы для контактов

 

Материалы Плотность, г/см3 Твердость по Виккерсу Точка плавления, °С Удельное сопротивление, Ом см 106 Теплопроводность, Вт/(см с град)
Серебро 10,5 1,6 4,186
Платина 21,3 11,6 0,71
Палладий 11,9 10,7 0,71
Золото 19,3 2,4 2,92
Серебро-золото (10%) 11,4 3,6 1,98
Серебро - палладий(10 %) 10,6 6,8 1,46
Серебро-медь (10%) 10,3 2,0 3,42
Платина - иридий (20 %) 21,6 24,5 0,3
Платина - серебро(40 %) 11,0 35,8 0,312
Золото - серебро(30 %) 16,6 10,4 0,667

Сопротивление контактного перехода определяется по формуле

(1)

где а — коэффициент, зависящий от материала и обработки поверхности контакта; F — контактное усилие; b — коэффициент формы контактов.

Для точечных контактов ; для линейных; для плоскостных .

Коэффициент а для меди, например, находится в пределах от 0,07 до 0,28, т. е. может изменяться в четыре раза. Наименьшие значения а (и соответственно сопротивления RK) обеспечиваются при покрытии меди слоем олова (лужение). Слой олова препятствует образованию оксида, поэтому для луженых медных контактов коэффициент а < 0,1. Большие значения а получаются для нелуженых плоскостных медных контактов, поскольку у них имеются участки, покрытые слоем окиси. Для серебряных контактов а = 0,06. Интересно отметить, что электропроводность оксида серебра и чистого серебра примерно равны.

Для малых контактных усилий в высокочувствительных реле применяются благородные металлы (платина, золото, платиноиридий) при контактных усилиях Н. Эти материалы не окисляются и мало подвержены эрозии. При контактных усилиях Н и малой частоте срабатывания применяется серебро, которое имеет хорошую электропроводность, легко обрабатывается, но имеет невысокую твердость и подвержено эрозии. При контактных усилиях Н и большой частоте срабатывания используются металлокерамические контакты, получаемые методами порошковой металлургии (путем спекания смеси порошков двух металлов: серебра с вольфрамом, молибденом или никелем, меди с вольфрамом или молибденом). При контактных усилиях F> 1 H и большой частоте срабатывания применяется вольфрам.

Наиболее дешевым материалом является медь, она применяется для мощных контактов, имеющих сравнительно большие размеры и требующих большого расхода материала. Контактные усилия для меди F>3 H. Для защиты от коррозии кроме лужения применяется серебрение или кадмирование медных контактов.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.