- •Пояснительная записка
- •Тематический план
- •Раздел 1. Общие сведения Тема 1.1 Классификация, требования, основные характеристики
- •Тема 1.2 Основные физические процессы в контактной аппаратуре
- •Электромагнитные системы
- •Электромагниты переменного тока
- •Замедление и ускорение действия электромагнита
- •Поляризованные электромагнитные механизмы
- •Электрическая дуга и ее гашение
- •Электрическая дуга постоянного тока
- •Условия гашения дуги постоянного тока
- •Горение и гашение электрической дуги переменного тока
- •Способы гашения электрической дуги
- •Контактные системы аппаратов
- •Переходное сопротивление контакта
- •Основные типы контактных соединений
- •Эрозия и износ контактов
- •Вибрация контактов
- •Материалы для контактов
- •Раздел 2. Коммутационные аппараты ручного действия Тема 2.1 Рубильники и пакетные выключатели
- •Рубильники и рубящие переключатели
- •Пакетные выключатели и переключатели
- •Тема 2.2 Универсальные переключатели
- •Раздел 3. Контакторы Тема 3.1 Общие сведения
- •Тема 3.2 Контакторы постоянного тока
- •Тема 3.3 Контакторы переменного тока
- •Раздел 4. Плавкие предохранители и автоматические воздушные выключатели Тема 4.1 Трубчатые и пробочные предохранители
- •Тема 4.2 Устройство и принципиальные схемы автоматов
- •Тема 4.3 Основные серии судовых автоматов
- •Раздел 5. Реле защиты и управления Тема 5.1 Назначение, классификация и основные характеристики реле
- •Электромагнитные реле напряжения и тока
- •Тема 5.2 Реле времени
- •Тема 5.3 Реле защиты
- •Тепловые реле
- •Реле, контролирующие неэлектрические параметры
- •Реле обратной мощности
- •Реле обратного тока
- •Раздел 6 Аппаратура управления электроприводом Тема 6.1 Сопротивления и реостаты
- •Резисторы
- •Реостаты
- •Тема 6.2 Контроллеры
- •Тема 6.3 Магнитные пускатели
- •Магнитные пускатели
- •Комплектные устройства управления
- •Тормозные электромагниты
- •Электрогидравлические толкатели
- •Раздел 7. Командоаппараты Тема 7.1 Общие сведения
- •Кнопки управления
- •Путевые и конечные выключатели
- •Тема 7.2 Командоконтроллеры
- •Раздел 8 Выбор и эксплуатация аппаратуры Тема 8.1 Применение и выбор аппаратов
- •Выбор электрических аппаратов
- •Тема 8.2 Правила эксплуатации судовой аппаратуры
- •Литература Основная:
- •Дополнительная:
- •Контрольные задания
- •Раздел 1. Общие сведения 5
- •Тема 1.1 Классификация, требования, основные характеристики 5
- •Тема 1.2 Основные физические процессы в контактной аппаратуре 7
Контактные системы аппаратов
Место перехода тока из одной токоведущей части в другую называется электрическим контактом. Поверхность проводника, соприкасающаяся с поверхностью другого проводника, называется контактной поверхностью.
Обеспечить в месте электрического контакта такие же условия для протекания тока, какие имеет сплошной проводник, практически не представляется возможным. Поэтому контактные соединения являются ответственным узлом электрического аппарата и требуют особого внимания при их эксплуатации. Конструктивный узел, с помощью которого в процессе работы аппарата производится замыкание или размыкание электрической цепи, называется контактом (контактной системой) электрического аппарата. В контактной системе электрический контакт между токоведущими частями осуществляется нажатием одного токоведущего элемента на другой при помощи контактных пружин, резьбовых соединений и т. п.
Электрические контакты являются важной деталью аппаратов. От их конструктивного исполнения и состояния в процессе эксплуатации во многом зависит надежность работы аппарата, особенно при больших токах и токах короткого замыкания.
По конструктивному исполнению и условиям работы электрические контактные системы аппаратов делятся на три основных вида:
-
неразмыкающиеся,
-
размыкающиеся,
-
скользящие.
Неразмыкающиеся контактные системы аппаратов представляют собой конструктивный узел, в котором токоведущие части не разъединяются в процессе работы аппарата. Токоведущие части соединяются в контактном соединении чаще всего механическим путем (болтами, заклепками и т. п.). К неразмыкающимся относятся также цельнометаллические контактные соединения, создаваемые пайкой или сваркой. В электрических аппаратах неразмыкающиеся контактные соединения применяются для присоединений аппаратов к внешней цепи и соединения между собой внутренних токоведущих частей.
Размыкающиеся контактные системы состоят из подвижного и неподвижного элементов (контактов), которые в процессе работы замыкают и размыкают свои контактные поверхности. Они служат для периодического размыкания и замыкания электрических цепей, используются в выключателях, реле, контакторах и других электрических аппаратах.
Скользящими контактными системами называют такие, у которых поверхности контактных элементов перемещаются (скользят) одна по другой, но электрический контакт при этом не нарушается. Например, щеточный контакт электрических машин, реостатов и т. п.
У электрического контакта следует различать кажущуюся и действительную площади соприкосновения. При самой тщательной обработке контактной поверхности на ней все же будут микроскопические бугорки и шероховатости. Поэтому в действительности две поверхности будут соприкасаться не по всей кажущейся площади, а лишь отдельными площадками. Количество контактных площадок и их расположение зависят от прочности материала, силы нажатия, степеней свободы и геометрических форм соприкасающихся поверхностей.
По кажущейся форме соприкосновения условно различают три типа контактов:
-
точечный,
-
линейный,
-
поверхностный.
У точечного контакта сопротивление происходит только в одной точке. Например, шар — шар, шар — плоскость, конус — плоскость и т. д. У таких контактов кажущаяся и действительная площади соприкосновения совпадают.
В линейных контактах соприкосновение происходит по линии. Например, цилиндр — цилиндр, цилиндр — плоскость, виток — виток и т. д. Действительная картина соприкосновения будет определена минимум двумя площадками, расположенными на линии.
У поверхностного контакта кажущееся сопротивление происходит по поверхности, а физическое — по ряду площадок, расположенных на этой поверхности.
Размеры и число площадок соприкосновения зависят от силы, сжимающей контактные поверхности, и от сопротивления материала контактов смятию. Необходимо иметь в виду, что с увеличением сжатия контактов рост размеров площадок соприкосновения замедляется, так как начинается усадка площади контакта. Поэтому увеличивать силу сжатия контактов выше определенного предела нецелесообразно.
Все контактные соединения должны удовлетворять требованиям
-
надежности,
-
необходимой механической прочности,
-
термической и электродинамической устойчивости,
-
стойкости против влияния внешней окружающей среды.
Помимо общих требований к контактам в зависимости от их условий работы могут быть предъявлены и другие требования.