Контактных аппаратов

Переходное сопротивление зависит в значительной степени от чистоты поверхности контактных элементов, причем установлено, что шлифовка поверхностей увеличивает переходное сопротивление по сравнению с обработкой напильником. Особенно неблагоприятно сказывается на величине переходного сопротивления наличие окислов на контактных поверхностях.

Компоновка аппаратуры с корпусированными микросхемами приводит к существенным трудностям, заключающимся в сложности трассировки межсоединений и высокой разрешающей способности при изготовлении контактных элементов печатной платы. В результате коммутационные возможности плат оказываются ограниченными и снижается коэффициент использования их площади.

стыковочных устройствах высокочастотных блоков промежуточных контактных элементов двух типов: несъемных (на каждой

Последовательность нанесения на лист основы чертежа может совпадать с последовательностью нанесения тех же линий на масштабном эскизе. Различие состоит в том, что при выполнении СБ чертежа нужно уметь находить местоположение основных линий. Для этого нужно помнить следующее правило: чем более упорядочен набор деталей разрабатываемого устройства (в смысле пространственной ориентации), тем больше информации несут в себе основные линии, изображающие эти детали. Например, ось ротора конденсатора переменной емкости, изображенная в виде штрих-пунктирной линии внутри полости корпуса, позволяет определить как местонахождение самой оси, так и «нанизанных» на нее деталей (пластин, подшипников, контактных элементов).

4) контактное сопротивление RK, состоящее из переходного Rn и активного Ra сопротивлений контактных элементов; предельное отклонение переходного сопротивления Д#п;

2) устранение между контактными элементами гальванической пары. Это важно в том случае, когда соединяются цепи, по которым протекают микротоки. При данном режиме для контактных элементов следует тщательно подбирать материалы, обладающие минимальной разностью электродных потенциалов;

4) защита от воздействия механических перегрузок и обеспечение высокой собственной резонансной частоты механических колебаний контактных элементов, так как при ее совпадении с частотой внешних воздействий возможен механический резонанс и, как следствие, нарушение работоспособности контактных элементов.

Кроме того, соединители должны иметь: простую конструкцию; упрощенные технологические формы, позволяющие при возможно большем расширении полей допусков на изготовление деталей получать заданные параметры; низкую стоимость и приемлемое для оператора усилие сочленения, которое зависит от контактного давления и коэффициента трения (при снижении последних уменьшается усилие на соединитель, обеспечивающее стыковку контактных элементов).

Исходя из ТЗ и перечисленных требований, необходимо выбрать наилучший вариант компоновки разрабатываемого соединителя, который позволит ориентировочно определить размеры контактных элементов. Перед этим рекомендуется сформулировать основную цель разработки, например достижение минимальных габа-

4) вид крепления контактных элементов (жестко фиксированное или плавающее);

8) вид используемого материала для контактных элементов, корпуса, диэлектрических деталей;

1. Почему недостатки контактных аппаратов для управления электроприводами (по сравнению с бесконтактными) связаны с наличием у них подвижных частей и механических контактов?

Бесконтактным электрическим аппаратом называют устройство, предназначенное для включения и отключения (коммутации) электрических цепей без физического разрыва самой цепи. Принцип действия бесконтактных аппаратов основан на изменении тока в электрической цепи при воздействии на нее управляющего сигнала. Основой для построения бесконтактных аппаратов служат различные нелинейные элементы: ферромагнитные сердечники с обмотками и полупроводниковые приборы (транзисторы, интегральные микросхемы, тиристоры, оптоэлектронные приборы) и др. Непрерывное совершенствование полупроводниковых приборов, появление новых разновидностей и их массовое производство открывают широкие возможности для совершенствования бесконтактных электрических аппаратов.

Основными достоинствами контактных аппаратов являются: более «глубокая» коммутация (соотношение между сопротивлениями в разомкнутом и замкнутом состояниях контактов), видимый разрыв электрической цепи, отсутствие электрической (гальванической) связи между цепью управления и исполнительной частью, устойчивость к перенапряжениям и перегрузкам.

Диаграммы, приведенные на 10.4, иллйстрируют процесс пуска при ступенчатом управлении, осуществляемом при помощи релейно-контактных аппаратов в разомкнутых системах управления.

10.7. Применение бесконтактных аппаратов и логических элементов в схемах управления электроприводами

Выше были рассмотрены принципы автоматического управления (пуск и торможение) электроприводами посредством ре-лейно-контактных аппаратов (электромеханические и электромагнитные реле времени, контакторы, кнопки управления и т. п.), в которых подвижные части подвержены износу, а долговечность зависит от нагрузки и частоты включения.

Простейшая схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором посредством магнитного пускателя показана на 11.1. Схема предусматривает питание силовых цепей и управления от источника одного и того же напряжения. Однако в целях повышения надежности работы релейных и контактных аппаратов, большей частью рассчитанных на низкое напряжение, а также в целях повышения безопасности эксплуатации часто применяются схемы, предусматривающие питание цепей управления от источника пониженного напряжения.

Рассмотрим начальную стадию восстановления электрической прочности на примере контактных аппаратов с образованием электрической дуги при отключении тока. Между контактами К ( 5.12,а) образуется столб дуги с сопротивлением /?л, нарастающим во времени ( 5.12,6). За переходом тока i через нуль сопротивление /?д интенсивно нарастает. Оно может вырасти до бесконечности и тогда .остаточный ток i,,,--r уменьшится до нуля (кривые /), но может также произойти и возобновление дуги, если /?д начнет снижаться. Тогда по пени потечет полный ток, ограниченный сопротивлением нагрузки (кривые 2\. Произойдет повторное возникновение дуги через «разогрев» дугового столба протекающим остаточным током (тепло)зон пробой).

Второе направление использования тепловых явлений в электрических аппаратах можно лллюстриг.овать на примере плавких предохранителен. Так называемая плавкая вставка этих аппаратов при протекании тока определенного значения перегорает, благодаря чему поврежденная пень отключается. Единственным недостатком предохранителей является однократность их действия. После срабатывания предохранитель нуждается в замене. Однако в последнее время все большее распространение находят самовосстанавливающиеся предохранители, в которых вместо плавкой вставки используется жидкий металл, находящийся в капилляре электроизоляционной трубки. При протекании по жидкому металлу тока срабатывания предохранителя жидкий металл в капилляре испаряется и цепь для тока разрывается. В конструкции такого предохранителя имеется демпфирующее устройство, которое после конденсации паров металла возвращает жидкий металл в капилляр, что приводит к замыканию цепи. Если к этому времени повреждение в цепи не ликвидировано, то предохранитель срабатывает снова. Для такого предохранителя характерны очень большое быстродействие, хорошие токоограничивающие свойства и наличие большого давления при срабатывании. Эти свойства могут быть использованы не только для защиты цепей от аварийных режимов, но также и для создания приводных механизмов контактных аппаратов. Так. кс.ла последовательно с таким предохранителем включить обычный контактный коммутационный аппарат, а его катушку включить параллельно предохранителю, то при его срабатывании .падение напряжения на предохранителе вызовет отключение коммутационного аппарата.

Основными достоинствами ЖМК являются малое переходное сопротивление, отсутствие необходимости в контактном нажатии, отсутствие отбрасывающих электродинамических сил в переходном контакте, отсутствие дребезга, сваривания и залипания контактов, возможность работы при больших внешних давлениях, высоком вакууме, высоких температурах, высокая механическая и коммутационная износостойкость. Свойства текучести жидкого металла позволяют создавать коммутационные устройства на новых принципах действия. Имеются пути миниатюризации контактных аппаратов как в направлении уменьшения габаритов приводных механизмов, так и в направлении повышения уровня допустимых температур в месте контактирования.

Следует отметить, что у контактных аппаратов изменение сопротивления коммутирующего устройства, а следовательно, и тока в цепи происходит скачкообразно, т. е. в ограниченный (доли секунды) промежуток времени. Такой режим применительно к аппаратам на небольшие токи называют также релейным. У бесконтактных аппаратов в зависимости от характера (скорости) изменения управляющей величины изменение сопротивления коммутирующего элемента может происходить как скачкообразно, так и плавно. В первом случае аппарат работает в коммутационном (релейном) режиме «открыто» — «закрыто», во втором — в режиме регулятора (работа в этом режиме рассматривается в курсах теории автоматического регулирования).