,

Дано: I_к и условия работы контактов.

Определить: силу нажатия F_к.

Решение:

1) выбирается материал контактов и определяется U_кр.

2) Определяется R_к из условия допустимого нагрева:

,

где (в расчетах ).

3) выбор типа контактов, количества контактных точек и расчет F_к:

, , .

§ 3.5 Сваривание контактов и их термическая стойкость.

К онтактная система с нажатием F_к, рассчитанная по данной методике, будет надежно работать в номинальном режиме. Однако возникают нагрузки, аварийные режимы, когда I↑. Будет резко ↑ температура и она может достигать Q_плавл. Контакты свариваются.

Какой максимальный ток, в течение какого времени контакты могут пропустить без сваривания?

I_св зависит от ряда факторов:

1) от материала контактов, его мягкости (σ_см):

σ_см↓→I_св↑ (R_c↓→ ).

2) от ↑F_к→I_св↑.

3) от длительности протекания тока:

,

где (когда процесс нагрева площадки касания не выходит за пределы адиабатического процесса).

, где m – количество контактных точек.

4) от состояния контактных поверхностей.

,

где I_св∞ - минимальное значение длительного тока, который вызывает сваривание контактов.

1,5 – коэффициент, учитывающий размягчение материалов контактов.

Rc.пл – сопротивление сужения при температуре плавления.

По этой же формуле можно рассчитать Iсв∞ при переменном токе, тогда получается амплитудное значение тока. Для мощных контактов используют формулу Буткевича: ,

где I_св0,01 – амплитудное значение минимального переменного тока частотой 50 Гц, который протекает через контакты в течение полупериода и вызывает их легкое сваривание.

Эта формула позволяет определить Iсв и на постоянном токе, который протекает через контакты в течение 0,01 сек.

Термическая стойкость контактов.

Она характеризуется током термической стойкости (It) – это наибольшее значение тока, который выдерживает контакт в течение времени t без недопустимого сваривания. Для сильноточных контактов наибольшее сваривание, которое легко снимается отключающими силами аппарата.

§ 3.6 Износ контактов.

Ресурс коммутирующих контактов (гарантированное число циклов коммутации обуславливающееся их износом). Износ контактов подразделяется на механический и электрический. Механический - составляет небольшую часть (до 10%) от полного износа. Электрический износ происходит под воздействием тепловой энергии, выделяемой в межконтактном промежутке разрядом, который возникает в процессе коммутации. Износ при размыкании > чем при замыкании.

Электрическая эрозия при размыкании.

Мостиковая эрозия. Образуется при размыкании, когда Fк↓→n↓,Rc↑→Pк↑→θк↑ образуется мостик, который разрывается и испаряется. Разрушается контактная поверхность (разрыв не по середине контактов – температурная асимметрия). Объемный износ: . N-число циклов. К_мэ - коэффициент мостиковой эрозии. Мостиковая эрозия определяет износ маломощных контактов.

Дуговая эрозия. Она характерна для сильноточных контактов, где дуговой разряд. Под воздействием ↑t_дуги материал плавится с образованием зоны расплавленного металла, металл выбрасывается из межконтактного промежутка. Износ в 5-20 раз > чем от мостиковой.

И знос зависит от ряда факторов: 1. от тугоплавкости материала контактов ( ↑- С, W, Ni, Fe, Cu, Zn, Sn). 2. . 3. – время горения дуги. 4. σ_из зависит от V_д - скорости перемещения дуги по контактам (V_д↑→ ↓ - за счет ↓ времени прогревания данной контактной области). Зависимость износа контактов от большого количества факторов не позволяет получить простую формулу для расчета. , где - определяется опытным путем.

Эл. эрозия при размыкании.

Она идет при вибрации. Вибрация – многократный отскок подвижного контакта от неподвижного в процессе включения. Вибрация – следствие удара подвижного контакта о неподвижный и удара якоря о сердечник привода ЭА (см. рис.). Вибрация, возникающая вследствие удара подвижного о неподвижный называется первичной, якоря о сердечник – вторичной. Разнесение моментов соприкосновения контактов и якоря с сердечником обусловлено необходимостью создания в контактах провала. Провал – расстояние, на которое сместится подвижный контакт из положения «вкл», если будет удален неподвижный. Величина провала выбирается в 1,5-2,5 раза > линейного износа. . Первичная вибрация > чем вторичная как по величине, так и по длительности, но износ > при вторичной. Суммарная длительность дуги при замыкании < чем при размыкании. Но есть режимы, когда износ при замыкании > : включение контактором АД и отключение вращающегося двигателя (АС-3). (при включении: ), ; при отключении: , , где Е – противодействующая ЭДС в статорной обмотке при вращении двигателя.

С пособы снижения вибрации.

1) ↑ - сила конт. пружины. 2) ↑ жесткость конт. пружины. 3) ↓ массу подвиж. системы. 4) ↓ скорость подвиж. контакта в момент замыкания. 5) амортизировать серд-к привода. В правильноспроектир-ой конт. системе время вибрации не превышает в аппаратах низк. напр-я (0,5-0,1)мсек.