Parametri dei contatti di commutazione dei dispositivi elettrici

Soluzione per contatti di dispositivi elettrici

Nei dispositivi elettrici a bassa tensione, la soluzione del contatto è determinata principalmente da condizioni di estinzione dell'arco e solo a tensioni significative (oltre 500 V) il suo valore inizia a dipendere dalla tensione tra i contatti. Gli esperimenti mostrano che l'arco lascia i contatti già a una soluzione di 1 - 2 mm.

Le condizioni più sfavorevoli per l'estinzione dell'arco si ottengono con corrente continua, le forze dinamiche dell'arco sono così grandi che l'arco si muove attivamente e si estingue già ad una soluzione di 2 - 5 mm.

Secondo questi esperimenti, si può considerare che in presenza di un campo magnetico per l'estinzione dell'arco a una tensione fino a 500 V, è possibile assumere un valore di soluzione di 10 - 12 mm per corrente continua, per corrente alternata , 6 - 7 mm sono presi per qualsiasi valore corrente. Un aumento eccessivo della soluzione è indesiderabile, in quanto porta ad un aumento della corsa delle parti a contatto dell'apparecchiatura e, quindi, ad un aumento delle dimensioni dell'apparecchiatura.

La presenza di un contatto a ponte con due interruzioni consente di ridurre la corsa del contatto, mantenendo inalterato il valore complessivo della soluzione. In questo caso, di solito viene presa una soluzione di 4-5 mm per ogni rottura. Risultati di estinzione dell'arco particolarmente buoni si ottengono con l'uso di un contatto a ponte CA. Di solito, non viene eseguita un'eccessiva riduzione della soluzione (meno di 4-5 mm), poiché errori nella fabbricazione di singole parti possono influire in modo significativo sulla dimensione della soluzione. Se è necessario ottenere piccole soluzioni, è necessario prevedere la possibilità della sua regolazione, il che complica il progetto.

Se i contatti funzionano in condizioni in cui possono essere fortemente contaminati, la soluzione dovrebbe essere aumentata.

Di solito la soluzione è aumentata e per i contatti che aprono il circuito con alta induttanza, perché al momento dell'estinzione dell'arco si verificano sovratensioni significative e con un piccolo intervallo è possibile la riaccensione dell'arco. La soluzione è aumentata anche per i contatti dei dispositivi di protezione per aumentarne l'affidabilità.

La soluzione aumenta notevolmente con l'aumentare della frequenza CA, poiché la velocità di aumento della tensione dopo che l'arco si è spento è molto elevata, lo spazio tra i contatti non ha il tempo di deionizzare e l'arco si riaccende.

L'entità della soluzione AC ad alta frequenza è solitamente determinata sperimentalmente ed è fortemente dipendente dal design dei contatti e dello spegniarco. A una tensione di 500-1000 V, la dimensione della soluzione viene solitamente considerata di 16-25 mm. Valori maggiori si riferiscono a contatti che spengono circuiti con induttanza maggiore e correnti maggiori.

Malfunzionamento dei contatti dei dispositivi elettrici

I contatti si consumano durante il funzionamento. Per garantire il loro contatto affidabile per lungo tempo, la cinematica dell'apparato elettrico è realizzata in modo tale che i contatti si tocchino prima che il sistema mobile (sistema mobile di contatti mobili) raggiunga l'arresto. Il contatto è fissato al sistema mobile tramite una molla. Pertanto, dopo il contatto con il contatto fisso, il contatto mobile si ferma e il sistema mobile avanza fino a fermarsi, comprimendo ulteriormente la molla di contatto.

Pertanto, se il contatto fisso viene rimosso nella posizione chiusa del sistema mobile, allora il contatto mobile sarà spostato di una certa distanza chiamata immersione. L'immersione determina il limite di usura di un contatto per un determinato numero di manovre. A parità di altre condizioni, una maggiore immersione fornisce una maggiore resistenza all'usura, vale a dire maggiore durata. Ma un guasto più grande di solito richiede un sistema di propulsione più potente.

Pressatura dei contatti - la forza che preme i contatti nel punto del loro contatto.Si distingue tra la pressatura iniziale al momento del contatto iniziale dei contatti, quando l'immersione è zero, e la pressatura finale con il completo cedimento dei contatti . Man mano che i contatti si consumano, l'affondamento diminuisce e, di conseguenza, la compressione aggiuntiva della molla. La stampa finale è più vicina all'originale. Pertanto, la pressione iniziale è uno dei parametri principali in cui il contatto deve rimanere funzionante.

La funzione principale del guasto è quella di compensare l'usura dei contatti, pertanto l'entità del guasto è determinata principalmente dall'entità dell'usura massima dei contatti, che di solito si assume: per contatti in rame — per ciascun contatto fino alla metà del suo spessore (l'usura totale è lo spessore totale di un contatto); per contatti con saldature — Fino alla completa usura della saldatura (l'usura completa è lo spessore totale della saldatura dei contatti mobili e fissi).

Nel caso di un processo di rettifica a contatto, specialmente nella laminazione, l'entità del tuffo è molto spesso molto maggiore dell'usura massima ed è determinata dalla cinematica del contatto mobile, che fornisce il rotolamento e lo scorrimento necessari. In questi casi, per ridurre la corsa totale del contatto mobile, è consigliabile posizionare l'asse di rotazione del portacontatto mobile il più vicino possibile alla superficie di contatto.

I valori della pressione di contatto minima consentita sono determinati dalle condizioni per mantenere una resistenza di contatto stabile. Se vengono prese misure speciali per salvare resistenza di contatto stabile, i valori delle pressioni minime di contatto possono essere ridotti. Pertanto, in apparecchiature speciali di piccole dimensioni, il cui materiale di contatto non fornisce un film di ossido ei contatti sono protetti in modo assolutamente affidabile da polvere, sporco, umidità e altri influssi esterni, la pressione di contatto è ridotta.

La pressione di contatto finale non gioca un ruolo decisivo nel funzionamento dei contatti e la sua grandezza dovrebbe teoricamente essere uguale alla pressione iniziale.Tuttavia, la scelta del cedimento è quasi sempre legata alla compressione della molla di contatto e all'aumento della sua forza; pertanto è strutturalmente impossibile ottenere la stessa pressione di contatto —iniziale e finale-. Di solito, la pressione di contatto finale per i nuovi contatti supera quella iniziale da una volta e mezza a due volte.

Dimensioni dei contatti dei dispositivi elettrici

Il loro spessore e larghezza dipendono fortemente sia dal design della connessione di contatto che dal design del dispositivo ad arco e dal design dell'intero apparato nel suo insieme. Queste dimensioni in diversi design possono essere molto diverse e dipendono fortemente dallo scopo del dispositivo.

Va notato che è auspicabile aumentare la dimensione dei contatti, che spesso interrompono il circuito sotto corrente ed estinguono l'arco. Sotto l'azione di un arco interrotto frequentemente, i contatti diventano molto caldi; l'aumento delle loro dimensioni, dovuto principalmente alla capacità termica, consente di ridurre tale riscaldamento, il che porta ad una riduzione molto sensibile dell'usura e al miglioramento delle condizioni di estinzione dell'arco. Un tale aumento della capacità termica dei contatti può essere effettuato non solo aumentandone direttamente le dimensioni, ma anche spegnendo le trombe ad arco collegate ai contatti in modo tale che non solo venga effettuato il collegamento elettrico, ma anche una buona rimozione calore dai contatti.

Vibrazione dei contatti del dispositivo elettrico

Vibrazione di contatto — il fenomeno del ripristino periodico e la successiva chiusura dei contatti sotto l'influenza di varie cause.Le vibrazioni possono essere smorzate quando le ampiezze dei rimbalzi diminuiscono e dopo un po' si fermano, e non smorzate quando il fenomeno delle vibrazioni può continuare in qualsiasi momento.

Le vibrazioni dei contatti sono estremamente dannose perché la corrente scorre attraverso i contatti e al momento del rimbalzo si verifica un arco tra i contatti, provocando una maggiore usura e talvolta la saldatura dei contatti.

La causa della vibrazione smorzata che si verifica quando i contatti sono accesi è l'impatto del contatto contro il contatto e il loro successivo rimbalzo l'uno dall'altro dovuto all'elasticità del materiale di contatto - vibrazioni meccaniche.

È impossibile eliminare completamente le vibrazioni meccaniche, ma è sempre desiderabile mantenere l'ampiezza del primo rimbalzo e il tempo totale di vibrazione il più piccolo possibile.

Il tempo di vibrazione è caratterizzato dal rapporto tra la massa di contatto e la pressione di contatto iniziale. È desiderabile avere il valore più piccolo in tutti i casi. Può essere ridotto riducendo la massa del contatto mobile e aumentando la pressione iniziale di contatto; tuttavia la riduzione di massa non dovrebbe influire sul riscaldamento dei contatti.

Si ottengono tempi di vibrazione di attivazione particolarmente lunghi se la pressione di contatto non sale bruscamente al suo valore effettivo al momento del contatto. Ciò accade quando il progetto e lo schema cinematico del contatto mobile non sono corretti, quando dopo aver toccato i contatti, la pressione iniziale viene stabilita solo dopo la selezione del gioco della cerniera.

Va notato che l'aumento del processo di rettifica, di norma, aumenta il tempo di vibrazione, poiché le superfici di contatto, quando si muovono l'una rispetto all'altra, incontrano irregolarità e rugosità che contribuiscono al rimbalzo del contatto in movimento. Ciò significa che la dimensione del pizzico dovrebbe essere scelta alla dimensione ottimale, solitamente determinata empiricamente.

Il motivo della costante vibrazione dei contatti che si verifica quando sono chiusi sono sforzi elettrodinamici... Poiché le vibrazioni sotto l'azione delle forze elettrodinamiche si verificano a valori di corrente elevati, l'arco risultante è molto intenso e, a causa di tale vibrazione, i contatti vengono solitamente saldati. Pertanto, questo tipo di vibrazione da contatto è del tutto inaccettabile.

Per ridurre la possibilità di vibrazione sotto l'azione delle forze elettrodinamiche, i conduttori di corrente ai contatti sono spesso realizzati in modo tale che le forze elettrodinamiche che agiscono sul contatto mobile compensino le forze elettrodinamiche che sorgono nei punti di contatto.

Quando una corrente di tale entità passa attraverso i contatti che la temperatura dei punti di contatto raggiunge la temperatura di fusione del materiale di contatto, le forze di adesione compaiono tra di loro ei contatti vengono saldati. Tali contatti sono considerati saldati quando la forza che ne assicura la divergenza non riesce a superare le forze di adesione dei contatti saldati.

Il modo più semplice per evitare la saldatura dei contatti è utilizzare materiali adatti e aumentare di conseguenza la pressione di contatto.