Материала магнитопровода

Смятие материала контактов приводит к дальнейшему их сближению и образованию новых точек соприкосновения. Процесс продолжается до тех пор, пока FJ}1 не окажется равным о.

Так как о определяется свойствами материала контактов и является постоянным, то очевидно, что реальная площадь контактирующих поверхностей независимо от поверхности контакта определяется силой прижима контактов. Характер зависимости сопротивления контакта от значения контактного давления ( 10.13, б) показывает, что увеличение контактного давления целесообразно только до некоторого предела FK = FK raln, при котором сопротивление уже достаточно

близко к минимально возможному, определяемому евойвтвами материала контактов,

Реле каждого типа может иметь различные значения напряжения или тока срабатывания в зависимости от числа витков катушки, различные максимальные значения коммутируемого тока и напряжения в зависимости от материала контактов, значения контактного давления и числа включений. Все эти параметры подробно указаны в ТУ и паспортах на каждый тип реле. Там же указаны и рекомендуемые способы крепления реле в аппаратуре. С целью повышения надежности контактов

Предельно допустимая кратковременная температура при коротком замыкании для контактов из меди § = 200 -f--f- 300° С, а для контактов из алюминия ft = 150-4- 200° С. При температуре выше указанных значений механическая прочность материала контактов резко уменьшается.

В момент размыкания контактов при отключении аппарата величина переходного сопротивления резко изменяется; за время срабатывания контактов изменяются площадь их соприкосновения и усилие нажатия. Температура контактов также возрастает, и в промежутке между контактными элементами возможно возникновение электрической дуги, ускоряющей их износ. При этом происходят частичное сгорание материала контактов, расплавление последних, а также испарение; части металла за счет повышенного давления при высо-

1) напряжение между контактами должно быть не менее 10—20 в. Это наименьшее околоэлектродное напряжение, вызывающее появление дуги, называется: катодным падением напряжения и зависит от материала контактов;

где Ь — толщина контакта, мм; гд—в кА; К.\ зависит от материала контактов (Си—0,18; Ag —0,85; W — 2,0; Ag-=Cd — 4,0; Си —W—-0,5; Ag = W— 3,0). Формула (6.1) справедлива при 1Д=1-МО к А.

Сопротивление пленок может меняться в процессе эксплуатации в очень широких пределах. Сопротивление стягивания зависит в первую очередь от материала контактов, числа площадок и силы сжатия.

Возникновение пленок на поьерхности контактов зависит от материала контактов, их температуры, среды, в которой находятся контакты. Наиболее распространенной причиной образования пленок на контактных поверхностях являются окислительные процессы в атмосфере созду.ча. Борьба с оксидными пленками довольно успешно ведете? конструктивными методами. Конструкция контактов часто выполняется таким образом, чтобы они при их замыкании и размыкании разрушали пленку и тем самым снижали переходное сопротивление в контакте в замкнутом состоянии (например, линейный контакт). В жестких соединительных контактах защита от образования оксидных пленок осуществляется смазыванием контактных поверхностей специальными смазками перед сборкой \. окрашиванием контактного соединения после сборки теплостойкими красками.

где п — вектор нормали к поверхности dS; p — удельное электрическое сопротивление материала контактов.

Рассмотрим теперь изменение тока в обмотке идеализированной катушки. При заданной петле гистерезиса материала магнитопровода, например на 7.6, б, построим вебер-амперную характеристику Ф(/') рассматриваемой идеализированной катушки. Для этого ординаты петли умножим на площадь 5 поперечного сечения магнитопровода (Ф = BS), а абсциссы умножим на среднюю длину / магнитопровода и разделим на число витков обмотки (по закону полного тока / = = M/w).

Если относительная проницаемость материала магнитопровода цг -*

Магнитная индукция в сердечнике В = (хц0 Н, где \>.0 = 4я . Ю"7 Г/м — магнитная постоянная, а у, — относительная магнитная проницаемость материала магнитопровода.

Электромагнит можно применять и для работы в непрерывном режиме, когда положение якоря устойчиво при любом зазоре в пределах от бгаах до б„. Обеспечение непрерывного режима возможно при условии, если тяговая характеристика имеет меньший наклон, чем механическая. Тогда точка пересечения характеристик (точка устойчивого положения якоря) определяется величиной тока в обмотке ( 10.1, в). Наличие определенного минимального зазора б„, создаваемого за счет немагнитных прокладок (штифтов) между якорем и сердечником, необходимо для надежного отпускания электромагнита (т. е. возвращения якоря в первоначальное положение после снятия напряжения с обмотки). Дело в том, что и после снятия сигнала в магнитопроводе будет остаточный поток, обусловленный характером гистерезисной петли материала магнитопровода. Этот поток при малом зазоре может

где р — удельное сопротивление материала магнитопровода.

В общем случае магнитные проводимости Ali2 и Ат являются функцией угла ф = 0//? или расстояния х для линейных ЭДН, конфигурации активной зоны ЭДН, свойств материала магнитопровода и МДС обмоток. Потокосцепления обмоток, выраженные через магнитные проводимости, для сосредоточенных обмоток

Основное влияние на характер изменения магнитных проводимостей оказывают конфигурация активной зоны ЭДН и свойство материала магнитопровода. Действительно, магнитная проводимость элементарного участка \~\iaS/l, где S и /—площадь поперечного сечения и длина участка с магнитным полем, может быть изменена путем изменения его длины, поперечного сечения или обоих параметров одновременно. Для ферромагнитного участка дополнительно может быть изменена его абсолютная магнитная проницаемость.

1.8. При синусоидальном токе /[=50 мА в первичной обмотке катушки взаимной индуктивности с магнитопроводом ( 1.4) напряжение на разомкнутых зажимах вторичной обмотки равно {/2=3 В и отстает от тока Л на 120°. Определите комплексное магнитное сопротивление магнитопровода и удельное комплексное магнитное сопротивление материала магнитопровода, если f=50 Гц, да1 = о>2=200, площадь поперечного сечения s=4 см2, средняя длина силовой линии /Ср= 20 см.

1.11. На магнитопровод из пермаллоя с воздушным зазором надеты две обмотки с числом витков Ш]=20 и Ш2=20. Форма магнитопровода приведена на 1.6. Площадь его сечения постоянна и равна s=4 см2. Длина средней магнитной линии в магнитопроводе /ср=18,8 см. Длина воздушного зазора 6=0,2 см. Магнитные характеристики материала магнитопровода (составляющие удельного комплексного магнитного сопротивления Лмо и Ха0) для частоты f=50 Гц приведены на 1.5. Сопротивление меди обмо-

с учетом зависимости В(Н) для материала магнитопровода.

синусоидальными. Ток конденсатора /с опережает О на я/2 и пропорционален приложенному напряжению U. Ток катушки /t отстает по фазе на я/2 от напряжения U, и между их действующими значениями имеет место нелинейная зависимость Ij.(U) ( 7.12, б), обусловленная нелинейностью материала магнитопровода катушки. Суммарный ток IC-контура равен разности токов IL — Ic. При учете потерь и несинусоидальности тока зависимость U (I) не доходит до точки / = 0, а имеет вид кривой /, изображенной на 7.12, б. При возрастании тока от нуля до значения, соответствующего точке 1, напряжение плавно растет (ток опережает по фазе напряжение), затем происходит скачок напряжения (точки 1, 2) и скачок фазы (ток становится индуктивным, отстает от напряжения). При уменьшении тока наблюдается скачок в обратном направлении (из точки 3 в точку 4).