Elektrikli cihazların anahtarlama kontaklarının parametreleri
Elektrikli cihazların kontakları için çözüm
Düşük voltajlı elektrikli cihazlarda, kontak çözümü esas olarak şu şekilde belirlenir: ark söndürme koşulları ve yalnızca önemli voltajlarda (500 V'un üzerinde), değeri kontaklar arasındaki voltaja bağlı olmaya başlar. Deneyler, arkın kontakları zaten 1 - 2 mm'lik bir çözeltide terk ettiğini gösteriyor.
Arkı söndürmek için en elverişsiz koşullar doğru akımla elde edilir, arkın dinamik kuvvetleri o kadar büyüktür ki ark aktif olarak hareket eder ve 2 - 5 mm'lik bir çözeltide zaten söner.
Bu deneylere göre, 500 V'a kadar bir gerilimde arkı söndürmek için bir manyetik alanın varlığında, doğru akım için, alternatif akım için 10 - 12 mm'lik bir çözüm değeri almanın mümkün olduğu düşünülebilir. , 6 — 7 mm herhangi bir akım değeri için alınır. Çözeltideki aşırı bir artış, aparatın temas parçalarının hareketinde bir artışa ve dolayısıyla aparatın boyutlarında bir artışa yol açtığı için istenmez.
İki kesintili bir köprü kontağının varlığı, çözümün genel değerini korurken kontak hareketini azaltmayı mümkün kılar. Bu durumda genellikle her mola için 4 – 5 mm'lik solüsyon alınır. Bir AC köprü kontağının kullanılmasıyla özellikle iyi ark söndürme sonuçları elde edilir. Genellikle çözeltinin aşırı küçültülmesi (4-5 mm'den az) yapılmaz, çünkü tek tek parçaların imalatındaki hatalar çözeltinin boyutunu önemli ölçüde etkileyebilir. Küçük çözümler elde etmek gerekirse, tasarımı zorlaştıran ayarlama olasılığını sağlamak gerekir.
Kontaklar aşırı derecede kontamine olabilecekleri koşullarda çalışıyorsa solüsyon arttırılmalıdır.
Genellikle çözüm artırılır ve kontaklar için devreyi açar. yüksek endüktans, çünkü ark sönme anında önemli aşırı gerilimler meydana gelir ve küçük bir boşlukla arkın yeniden ateşlenmesi mümkündür. Koruma cihazlarının kontaklarının güvenilirliğini artırmak için de çözüm arttırılmıştır.
Ark söndükten sonra voltaj yükselme hızı çok yüksek olduğundan, kontaklar arasındaki boşluğun deiyonize olacak zamanı olmadığından ve ark tekrar ateşlendiğinden, artan AC frekansı ile çözüm önemli ölçüde artar.
Yüksek frekanslı AC çözümünün büyüklüğü genellikle deneysel olarak belirlenir ve büyük ölçüde kontakların ve ark oluğunun tasarımına bağlıdır. 500-1000 V'luk bir voltajda çözeltinin boyutu genellikle 16-25 mm olarak alınır. Daha büyük değerler, daha yüksek endüktans ve daha yüksek akımlara sahip devreleri kapatan kontakları ifade eder.
Elektrikli cihazların kontaklarının arızalanması
Kontaklar çalışma sırasında aşınır. Uzun süre güvenilir temaslarını sağlamak için, elektrikli aparatın kinematiği, hareketli sistem (hareketli kontakların hareketli sistemi) durma noktasına ulaşmadan önce kontaklar temas edecek şekilde gerçekleştirilir. Kontak hareketli sisteme bir yay ile bağlanmıştır. Bu nedenle sabit kontakla temastan sonra hareketli kontak durur ve hareketli sistem durana kadar ileri doğru hareket ederek kontak yayını daha da sıkıştırır.
Böylece, hareketli sistemin kapalı konumunda sabit kontak kaldırılırsa, hareketli kontak daldırma adı verilen belirli bir mesafe kadar yer değiştirir. Daldırma, belirli sayıda işlem için bir kontağın aşınma sınırını belirler. Diğer her şey eşit olduğunda, daha fazla daldırma daha yüksek aşınma direnci sağlar, örn. daha uzun servis ömrü. Ancak daha büyük bir arıza genellikle daha güçlü bir tahrik sistemi gerektirir.
Kontak presleme - kontakları temas yerlerine bastıran kuvvet Temasların ilk teması sırasında, daldırma sıfır olduğunda ilk presleme ile kontakların tamamen arızalandığı son presleme arasında bir ayrım yapılır. . Kontaklar aşındıkça, batma azalır ve buna bağlı olarak yayın ek sıkıştırması. Son baskı orijinaline daha yakındır. Bu nedenle, ilk basınç, kontağın işlevsel kalması gereken ana parametrelerden biridir.
Arızanın ana işlevi, kontakların aşınmasını telafi etmektir, bu nedenle, arızanın büyüklüğü öncelikle, genellikle kabul edilen kontakların maksimum aşınmasının büyüklüğü ile belirlenir: bakır kontaklar — kalınlığının yarısına kadar olan her bir temas için (toplam aşınma, bir kontağın toplam kalınlığıdır); lehimli temaslar için - Lehim tamamen aşınana kadar (tam aşınma, hareketli ve sabit kontakların lehiminin toplam kalınlığıdır).
Temaslı taşlama işleminde, özellikle haddelemede, dalma miktarı çoğu zaman maksimum aşınmadan çok daha fazladır ve gerekli haddeleme ve kaymayı sağlayan hareketli kontağın kinematiği tarafından belirlenir. Bu durumlarda, hareketli kontağın toplam hareketini azaltmak için, hareketli kontak tutucunun dönme ekseninin temas yüzeyine mümkün olduğu kadar yakın yerleştirilmesi tavsiye edilir.
İzin verilen minimum temas basıncının değerleri, sabit bir temas direnci sağlama koşulları tarafından belirlenir. Kurtarmak için özel önlemler alınırsa kararlı temas direnci, minimum temas basınçlarının değerleri düşürülebilir. Bu nedenle, temas malzemesi bir oksit filmi vermeyen ve temas noktaları toz, kir, nem ve diğer dış etkilerden kesinlikle güvenilir bir şekilde korunan küçük boyutlu özel ekipmanlarda, temas basıncı azalır.
Nihai temas basıncı, kontakların çalışmasında belirleyici bir rol oynamaz ve büyüklüğü teorik olarak ilk basınca eşit olmalıdır.Bununla birlikte, arıza seçimi neredeyse her zaman temas yayının sıkıştırılması ve kuvvetinin arttırılması ile ilgilidir; bu nedenle aynı temas basıncını - ilk ve son - elde etmek yapısal olarak imkansızdır. Genellikle, yeni temaslar için son temas basıncı, ilk bir buçuk ila iki katı aşar.
Elektrikli cihazların temas boyutları
Kalınlıkları ve genişlikleri büyük ölçüde hem kontak bağlantısının tasarımına hem de ark cihazının tasarımına ve bir bütün olarak tüm aparatın tasarımına bağlıdır. Farklı tasarımlardaki bu boyutlar çok çeşitli olabilir ve büyük ölçüde cihazın amacına bağlıdır.
Genellikle devreyi akım altında kesen ve arkı söndüren kontakların boyutunun arttırılması istendiği belirtilmelidir. Sık sık kesintiye uğrayan bir arkın etkisi altında kontaklar çok ısınır; esas olarak ısı kapasitesi nedeniyle boyutlarındaki artış, bu ısınmayı azaltmayı mümkün kılar, bu da aşınmada çok belirgin bir azalmaya ve arkın söndürülmesi için koşulların iyileştirilmesine yol açar. Kontakların ısıl kapasitelerinde böyle bir artış, sadece doğrudan boyutlarının büyütülmesi ile değil, aynı zamanda kontaklara bağlı olan ark kornalarının sadece elektrik bağlantısı yapılmayacak, aynı zamanda iyi bir sökme işlemi yapılacak şekilde söndürülmesi ile de gerçekleştirilebilir. kontaklardan ısı.
Elektrikli cihaz kontaklarının titreşimi
Temas titreşimi - çeşitli nedenlerin etkisi altında periyodik iyileşme ve ardından kontakların kapanması olgusu.Titreşimlerin genlikleri azaldığında ve bir süre sonra durduğunda titreşimler sönümlenebilir ve titreşim olgusu her an devam edebildiğinde sönümlenemez.
Kontak titreşimleri son derece zararlıdır çünkü akım kontaklardan geçer ve sıçrama anında kontaklar arasında bir ark oluşur, bu da kontakların daha fazla aşınmasına ve bazen kaynaklanmasına neden olur.
Kontaklar açıldığında oluşan sönümlü titreşimin nedeni, kontağın kontağa çarpması ve ardından kontak malzemesinin esnekliği - mekanik titreşimler nedeniyle birbirlerinden geri tepmesidir.
Mekanik titreşimleri tamamen ortadan kaldırmak imkansızdır, ancak hem ilk sıçramanın genliğini hem de toplam titreşim süresini mümkün olduğunca küçük tutmak her zaman arzu edilir.
Titreşim süresi, temas kütlesinin ilk temas basıncına oranı ile karakterize edilir. Her durumda en küçük değere sahip olmak arzu edilir. Hareketli kontağın kütlesi azaltılarak ve ilk temas basıncı arttırılarak azaltılabilir; ancak kütledeki azalma kontakların ısınmasını etkilememelidir.
Temas basıncı, temas anında gerçek değerine keskin bir şekilde yükselmezse, özellikle uzun açma titreşim süreleri elde edilir. Bu, hareketli kontağın tasarımı ve kinematik diyagramı yanlış olduğunda, kontaklara dokunduktan sonra, yalnızca menteşe boşluğu seçildikten sonra ilk basınç oluşturulduğunda gerçekleşir.
Taşlama işleminin arttırılmasının, kural olarak, titreşim süresini arttırdığına dikkat edilmelidir, çünkü temas yüzeyleri birbirine göre hareket ederken, hareketli kontağın sekmesine katkıda bulunan düzensizlikler ve pürüzlülüklerle karşılaşır. Bu, kıstırma boyutunun, genellikle ampirik olarak belirlenen optimum boyutta seçilmesi gerektiği anlamına gelir.
Kontakların kapalıyken oluşan sürekli titreşiminin nedeni elektrodinamik çabalar... Elektrodinamik kuvvetlerin etkisi altındaki titreşimler yüksek akım değerlerinde meydana geldiğinden, ortaya çıkan ark çok yoğundur ve kontakların bu tür titreşimleri nedeniyle kural olarak kaynaklanırlar. Bu nedenle, bu tür bir temas titreşimi tamamen kabul edilemez.
Elektrodinamik kuvvetlerin etkisi altında titreşim olasılığını azaltmak için, kontaklara giden akım genellikle hareketli kontağa etki eden elektrodinamik kuvvetlerin temas noktalarında ortaya çıkan elektrodinamik kuvvetleri telafi edeceği şekilde yapılır.
Temas noktalarının sıcaklığı, temas malzemesinin erime sıcaklığına ulaşacak kadar büyük bir akım kontaklardan geçtiğinde, aralarında yapışma kuvvetleri oluşur ve kontaklar kaynaklanır. Bu tür temaslar, ayrılmalarını sağlayan kuvvet, kaynaklı kontakların yapışma kuvvetlerini yenemediğinde kaynaklı olarak kabul edilir.
Kontak kaynağını önlemenin en basit yolu uygun malzeme kullanmak ve buna göre kontak basıncını arttırmaktır.