5.4 Контрольні запитання

При підготовці до захисту лабораторної роботи використовуйте запитання:

1. Визначення трансформатора

2. Співвідношення між напругами трансформатора

3. Причини гудіння трансформатора

4. Причини застосування магнітопроводів у трансформаторах

5. Способи зменшення втрат в магнітопроводі

6. Класифікація трансформаторів за призначенням

7. Призначення узгоджувальних трансформаторів

8. Способи використання узгоджувальних трансформаторів

9. Переваги броньових магнітопроводів

10. Переваги стрижньових магнітопроводів

11. Переваги кільцевих магнітопроводів

12. Причини використання пластин в магнітопроводах

13. Причини секціонування обмоток трансформатора

14. Умови перетворення електромагнітної схеми трансформатора в електричну

15. Співвідношення для перерахунку параметрів елементів вторинної обмотки до первинної

16. Призначення досліду короткого замикання

17. Призначення досліду холостого ходу

18. Способи зменшення втрат в магнітопроводі

19. Значення напруг короткого замикання трансформатора

20. Умови проведення досліду короткого замикання5

21. Способи збільшення потужності трансформатора

22. Причини зменшення вихідної напруги трансформатора при навантаженні

23. Способи збільшення верхньої межової частоти трансформатора

24. Способи зменшення нижньої межової частоти трансформатора

25. Причини появи джерел живлення із безтранформаторним входом

26. Способи збільшення вхідної напруги серійних трансформаторів

27. Умови паралельної роботи трансформаторів

28. Співвідношення при з’єднанні обмоток трансформатора “зіркою”

29. Співвідношення при з’єднанні обмоток трансформатора “трикутником”

30. Умови використання трансформатора на підвищеній частоті

31. Умови використання трансформатора на зниженій частоті

6 Дослідження контактних пристроїв

6.1 Короткі теоретичні відомості

Мета роботи – експериментальне дослідження залежності контактного опору реле від контактного зусилля і ступені захисту від зовнішніх впливів.

Контактні пристрої – електромеханічні елементи електронних засобів, в яких забезпечуються умови для протікання електричного струму після дотикання двох тіл шляхом їх механічного пересування.

Основними елементами контактних пристроїв є контактна пара (контакти), механізми утворення контактного зусилля, механізми пересування і фіксації елементів контактного пристрою та ізолятор. Контактні пари за функціональним призначенням можуть бути:

– нерознімні, з постійним з'єднанням ( затискні або накручені контактні пари, заклепочні з'єднання );

– рознімні, з періодичним з'єднанням і роз'єднанням знеструмленого електричного кола ( з'єднувачі, контактні пристрої в приладах для перевірки електрорадіоелементів і функціональних вузлів );

– комутаційні (розривні), з періодичним розмиканням і з'єднанням електричних кіл із струмом ( перемикачі і реле);

– ковзні, з постійним електричним контактом між двома деталями, які переміщуються одна відносно другої ( струмознімачі, повзунки змінних резисторів).

Протікання струму через контактну пару відбувається металевою і тунельною провідностями та фритінг-ефектом. Металева провідність виникає в зонах контакту, де під дією контактного зусилля руйнуються плівки із окислів металів. Тунельна провідність і фритінг-ефект забезпечують протікання струму відповідно через тонкі і товсті плівки із окислів металів. В слабострумових колах для зменшення контактного опору контакти покриваються шаром із благородних металів (золото, платина, срібло).

Основною характеристикою контактних пристроїв є контактний опір , який визначається перехідним опором в області дотикання двох контактів і електричним опором самих частин контактної пари:

,

де – перехідний опір; –електричний опір тіла контактів.

Перехідний опір контактних пристроїв залежить від якості поверхонь контактів (їх шорсткості), матеріалу контактів та контактного зусилля:

,

де – коефіцієнт, який залежить від способу і чистоти обробки та стану поверхонь контактів;

– питомий опір матеріалу поверхонь контактів;

– поверхнева твердість матеріалу контактів;

– контактне зусилля;

– показник ступеня, який залежить від форми контактної пари і характеру деформації.

В діапазоні високих частот на якість з'єднання електричних кіл впливають процеси накопичення енергії в електричному і магнітному полях. В заступній схемі контактного пристрою вони враховуються індуктивним і ємнісним елементами (рис. 6.1, а). В замкненому стані контактного пристрою в місцях дотикання металевих поверхонь може виникати електрорушійна сила (ЕРС), яка в заступній схемі зображається джерелом ЕРС (рис. 6.1,б).

Під час експлуатації контактних пристроїв стан контактних поверхонь змінюється під дією агресивних газів і вологості, механічного зношення та електричних режимів. Дія агресивних газів може привести до значного росту перехідного опору і припинення протікання струму через контакт. Ці відмови характерні для слабострумових режимів. При значних рівнях струмів підвищення опору може привести до перегріву контактів і їх руйнуванню. Механічне зношення контактних поверхонь відбувається під дією сил тертя і сил молекулярного зчеплення, абразивного зношення та утоми поверхневих шарів контактів.

Найбільш небезпечні для контактних пристроїв процеси, які виникають при з'єднанні і роз'єднанні контактних пар. Процеси з'єднання супроводжуються значним підвищенням струмів в електричному колі при малих пускових опорах ( наприклад, підключення конденсаторів, двигунів, ламп розжарювання). Це приводить до підвищення температури поверхонь контактів. Можливе навіть їх зварювання. При роз'єднанні контактів може виникнути

Рисунок 6.1 – Заступна схема контактного пристрою в розімкнутому а) і замкненому б) стані

місткова і дугова ерозія. Особливо небезпечне роз'єднання при індуктивному навантаженні. Для попередження дугової ерозії контакти виготовляють із тугоплавких металів і застосовують схемотехнічні методи зменшення напруги на контактах під час комутації.