Sähkölaitteiden kytkentäkoskettimien parametrit

Ratkaisu sähkölaitteiden koskettimiin

Pienjännitesähkölaitteissa kosketusratkaisun määrää pääasiassa valokaaren sammutusolosuhteet ja vain merkittävillä jännitteillä (yli 500 V) sen arvo alkaa riippua koskettimien välisestä jännitteestä. Kokeet osoittavat, että kaari lähtee koskettimista jo 1-2 mm:n liuoksessa.

Epäsuotuisimmat olosuhteet valokaaren sammutukselle saadaan tasavirralla, kaaren dynaamiset voimat ovat niin suuret, että kaari liikkuu aktiivisesti ja sammuu jo 2-5 mm:n ratkaisussa.

Näiden kokeiden mukaan voidaan katsoa, ​​että magneettikentän läsnä ollessa kaaren sammuttamiseksi jännitteellä 500 V, on mahdollista ottaa ratkaisuarvo 10 - 12 mm tasavirralle, vaihtovirralle. , 6 - 7 mm otetaan kaikilta virta-arvoilta. Liuoksen liiallinen lisäys ei ole toivottavaa, koska se johtaa laitteen kosketusosien liikematkan lisääntymiseen ja siten laitteen mittojen kasvuun.

Siltakoskettimen olemassaolo kahdella katkolla mahdollistaa koskettimen liikeradan pienentämisen samalla, kun ratkaisun kokonaisarvo säilyy. Tällöin kullekin tauolle otetaan yleensä 4–5 mm:n liuos. Erityisen hyviä valokaaren sammutustuloksia saadaan käyttämällä AC-siltakosketinta. Yleensä liuoksen liiallista pienennystä (alle 4-5 mm) ei tehdä, koska yksittäisten osien valmistuksessa tehdyt virheet voivat vaikuttaa merkittävästi liuoksen kokoon. Jos on tarpeen saada pieniä ratkaisuja, on tarpeen säätää mahdollisuudesta sen säätöön, mikä vaikeuttaa suunnittelua.

Jos koskettimet toimivat olosuhteissa, joissa ne voivat olla voimakkaasti saastuneita, liuosta tulee lisätä.

Yleensä ratkaisua lisätään ja. koskettimille, jotka avaavat piirin korkea induktanssi, koska kaaren sammumishetkellä syntyy merkittäviä ylijännitteitä ja pienellä raolla kaaren uudelleen syttyminen on mahdollista. Ratkaisua on lisätty myös suojalaitteiden koskettimiin niiden luotettavuuden lisäämiseksi.

Ratkaisu kasvaa merkittävästi vaihtotaajuuden kasvaessa, koska jännitteen nousunopeus kaaren sammumisen jälkeen on erittäin korkea, koskettimien välinen rako ei ehdi deionisoitua ja kaari syttyy uudelleen.

Korkeataajuisen AC-ratkaisun suuruus määritetään yleensä kokeellisesti ja riippuu suuresti koskettimien ja kaarikourun rakenteesta. 500-1000 V jännitteellä liuoksen kooksi otetaan yleensä 16-25 mm. Suuremmat arvot viittaavat koskettimiin, jotka katkaisevat virtapiirejä, joilla on suurempi induktanssi ja suurempi virta.

Sähkölaitteiden koskettimien toimintahäiriö

Koskettimet kuluvat käytön aikana. Niiden luotettavan kosketuksen varmistamiseksi pitkäksi ajaksi sähkölaitteen kinematiikka suoritetaan siten, että koskettimet koskettavat ennen kuin liikkuva järjestelmä (liikkuvien koskettimien järjestelmä) saavuttaa pysäytyksen. Kosketin on kiinnitetty liikkuvaan järjestelmään jousella. Siksi liikkuva kosketin pysähtyy kosketuksen jälkeen kiinteään koskettimeen ja liikkuva järjestelmä liikkuu eteenpäin, kunnes se pysähtyy, puristaen edelleen kosketinjousta.

Siten, jos kiinteä kosketin poistetaan liikkuvan järjestelmän suljetussa asennossa, liikkuva kosketin siirtyy tietyllä etäisyydellä, jota kutsutaan upotukseksi. Upotus määrittää koskettimen kulumisrajan tietylle toimintojen määrälle. Jos kaikki muut asiat ovat samat, suurempi upotus antaa paremman kulumiskestävyyden, ts. pidempi käyttöikä. Mutta suurempi vika vaatii yleensä tehokkaamman propulsiojärjestelmän.

Koskettimien puristus — voima, joka puristaa koskettimia niiden kosketuskohdassa Erotetaan ensimmäinen puristus koskettimien ensimmäisen kosketuksen hetkellä, kun upotus on nolla, ja lopullinen puristus, jossa koskettimet katkeavat kokonaan . Kun koskettimet kuluvat, uppoaminen vähenee ja vastaavasti jousen ylimääräinen puristus. Lopullinen paino on lähempänä alkuperäistä. Siksi alkupaine on yksi tärkeimmistä parametreista, joissa koskettimen on pysyttävä toimivana.

Vian päätehtävä on kompensoida koskettimien kulumista, joten vian suuruus määräytyy ensisijaisesti koskettimien suurimman kulumisen suuruuden mukaan, joka yleensä oletetaan: kuparikoskettimet — kullekin koskettimelle enintään puolet sen paksuudesta (kokonaiskulutus on yhden koskettimen kokonaispaksuus); kosketuksiin juotteiden kanssa — juotteen täydelliseen kulumiseen asti (täysi kuluminen on liikkuvien ja kiinteiden koskettimien juotteen kokonaispaksuus).

Kosketushiontaprosessissa, erityisesti valssauksessa, uppoamisen määrä on hyvin usein paljon suurempi kuin maksimikulutus ja sen määrää liikkuvan koskettimen kinematiikka, joka aikaansaa tarvittavan vierimisen ja liukumisen. Näissä tapauksissa liikkuvan koskettimen kokonaisliikkeen vähentämiseksi on suositeltavaa sijoittaa liikkuvan koskettimen pidikkeen pyörimisakseli mahdollisimman lähelle kosketuspintaa.

Pienimmän sallitun kosketuspaineen arvot määräytyvät vakaan kosketusvastuksen ylläpitämisen ehdoilla. Jos ryhdytään erityistoimenpiteisiin säästämiseksi vakaa kosketusvastus, pienimpien kosketuspaineiden arvoja voidaan pienentää. Joten pienikokoisissa erikoislaitteissa, joiden kosketusmateriaali ei anna oksidikalvoa ja koskettimet on täysin luotettavasti suojattu pölyltä, lialta, kosteudelta ja muilta ulkoisilta vaikutuksilta, kosketuspainetta pienennetään.

Lopullisella kosketuspaineella ei ole ratkaisevaa roolia koskettimien toiminnassa, ja sen suuruuden tulisi teoriassa olla yhtä suuri kuin alkupaine.Vian valinta liittyy kuitenkin lähes aina kosketusjousen puristamiseen ja sen voiman lisäämiseen; siksi on rakenteellisesti mahdotonta saavuttaa samaa kosketuspainetta - alku- ja loppupainetta. Yleensä uusien koskettimien lopullinen kosketuspaine ylittää alkuperäisen puolitoista tai kaksi kertaa.

Sähkölaitteiden koskettimien mitat

Niiden paksuus ja leveys riippuvat suuresti sekä kosketinliitoksen että kaarilaitteen rakenteesta ja koko laitteen rakenteesta kokonaisuutena. Nämä koot eri malleissa voivat olla hyvin erilaisia ​​ja riippuvat voimakkaasti laitteen käyttötarkoituksesta.

On huomattava, että koskettimien kokoa, jotka usein katkaisevat virtapiirin ja sammuttavat kaaren, on toivottavaa lisätä. Usein katkeavan valokaaren vaikutuksesta koskettimet kuumenevat hyvin; niiden koon kasvu, joka johtuu pääasiassa lämpökapasiteetista, mahdollistaa tämän kuumenemisen vähentämisen, mikä johtaa erittäin huomattavaan kulumisen vähenemiseen ja valokaaren sammutusolosuhteiden paranemiseen. Tällainen koskettimien lämpökapasiteetin lisäys voidaan suorittaa paitsi suoraan lisäämällä niiden mittoja, myös sammuttamalla koskettimiin liitetyt kaaritorvet siten, että sähköliitäntöjen lisäksi myös hyvä irrotus onnistuu. koskettimien lämpöä.

Sähkölaitteiden koskettimien tärinä

Kosketinvärähtely - ilmiö, joka toipuu säännöllisin väliajoin ja sulkeutuu kosketuksiin eri syiden vaikutuksesta.Tärinää voidaan vaimentaa, kun pommitusten amplitudit pienenevät ja hetken kuluttua pysähtyvät, eikä vaimentaa, kun tärinäilmiö voi jatkua milloin tahansa.

Kosketinvärähtelyt ovat erittäin haitallisia, koska virta kulkee koskettimien läpi ja pomppimishetkellä koskettimien väliin syntyy kaari, joka aiheuttaa lisääntynyttä kulumista ja joskus koskettimien hitsausta.

Koskettimia kytkettäessä syntyvän vaimennetun tärinän syynä on koskettimen isku kosketinta vasten ja niiden myöhempi pomppiminen toisistaan ​​kosketinmateriaalin joustavuuden vuoksi - mekaaniset värähtelyt.

Mekaanista tärinää on mahdotonta eliminoida kokonaan, mutta on aina toivottavaa pitää sekä ensimmäisen pomppimisen amplitudi että värähtelyn kokonaisaika mahdollisimman pienenä.

Värähtelyaikaa kuvaa kosketusmassan suhde alkuperäiseen kosketuspaineeseen. On toivottavaa, että arvo on pienin kaikissa tapauksissa. Sitä voidaan vähentää vähentämällä liikkuvan koskettimen massaa ja lisäämällä alkuperäistä kosketuspainetta; massan pienenemisen ei kuitenkaan pitäisi vaikuttaa koskettimien lämpenemiseen.

Erityisen pitkät päällekytkentävärähtelyajat saadaan, jos kosketuspaine ei nouse jyrkästi todelliseen arvoonsa kosketushetkellä. Tämä tapahtuu, kun liikkuvan koskettimen suunnittelu ja kinemaattinen kaavio on virheellinen, kun koskettimien kosketuksen jälkeen alkupaine määritetään vasta saranavälyksen valinnan jälkeen.

On huomattava, että hiontaprosessin lisääminen yleensä lisää värähtelyaikaa, koska kosketuspinnat, kun ne liikkuvat toistensa suhteen, kohtaavat epäsäännöllisyyksiä ja epätasaisuuksia, jotka edistävät liikkuvan kosketuksen pomppimista. Tämä tarkoittaa, että puristuskoko tulee valita optimaalisessa koossa, joka yleensä määritetään empiirisesti.

Syy koskettimien jatkuvaan värähtelyyn, joka tapahtuu, kun ne ovat kiinni, ovat sähködynaamiset ponnistelut... Koska tärinät sähködynaamisten voimien vaikutuksesta tapahtuvat korkeilla virta-arvoilla, tuloksena oleva kaari on erittäin voimakas, ja tällaisen koskettimien värähtelyn vuoksi ne pääsääntöisesti hitsataan. Siksi tämän tyyppinen kosketusvärähtely on täysin mahdotonta hyväksyä.

Värähtelymahdollisuuden vähentämiseksi sähködynaamisten voimien vaikutuksesta koskettimiin menevät virtajohdot tehdään usein siten, että liikkuvaan koskettimeen vaikuttavat sähködynaamiset voimat kompensoivat kosketuspisteissä syntyviä sähködynaamisia voimia.

Kun koskettimien läpi kulkee sen suuruinen virta, että kosketuspisteiden lämpötila saavuttaa kosketusmateriaalin sulamislämpötilan, niiden väliin ilmaantuu adheesiovoimia ja koskettimet hitsautuvat. Tällaisia ​​koskettimia pidetään hitsattuina, kun niiden eron takaava voima ei voi voittaa hitsattujen koskettimien adheesiovoimia.

Yksinkertaisin tapa estää kontaktihitsaus on käyttää sopivia materiaaleja ja nostaa kosketuspainetta vastaavasti.