Главная - Литература

0 1 [2] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

ружной поверхности которая в основном покрыта окисными пленками с высоким сопротивлением, т. е. имеет квазиметаллическую проводимость.

Приближенно переходное сопротивление можно рассчитать по формуле

Rnep = CpT/HB/pb

где с - коэффициент, зависящий от чистоты и состояния поверхности. При грубо обработанной поверхности, когда высота микронеровностей hm=10... 20 мкм,

с=2, а при чисто обработанной поверхности (hm=3,2... 0,8 мкм) с=1; НБ

поверхностная твердость по Бринеллю, кгс/мм2, Рк - контактное нажатие, кгс, b - показатель, зависящий от характера деформации, вида и формы зоны контактирования; при нагрузке ниже предела упругости Ь=0,33; при нагрузке выше предела упругости Ь=0,5; при контактировании по плоскости Ь=2.

Наиболее точный расчет переходного сопротивления чистых контактов можно произвести по следующей формуле:

ср /rhm \l/2v+l / E\(2V-1)(2V+1) Rnep = 2 у А2 J \ Рк )

где Ак - кажущаяся контактная поверхность, мм2; г - радиус выступов неровностей контактных поверхностей, мм; hm - высота неровностей, мм; Е - модуль упругости растяжения, кгс/мм2. Контактное нажатие определяется из выражения Ррс = РкЦ, где р. - коэффициент трения, Fpc - усилие расчленения контактной пары.

Таблица 2

Материал

Удельное электрическое сопротивление, мкОм-мм

Поверхностная твердость по Бринеллю, ~ ГПа (кгс/мм2)

Модуль упругости Е, ~ ГПа (кгс/мм2)

Золото

0,185(18,5)

84 (8400)

Платина

0,5(50)

0,0154(1,54)

Палладий

0,8(80)

0,0119(1,19)

Серебро

0,25(25)

77(7700)

Родий

0,1(100)

300 (30 000)

Медь

16,72

0,4 1,2(40 120)

112(11 200)

Никель

0,73(73)

210(21 000)

Бронза БрКМцЗ-1

1,7 1,9(170 190)

120(12 000)

Бронза БроФ 6,5-0,15

1,6 2(160 .200)

50 1000(5000... 10 000)

Бронза БрБ2

3,78 4(378 400)

130(13 000)

Бронза БрОЦ4-3

1.5...1,7(150... 170)

90.. 120 (9000... 12 000)

Латунь Л-63

1,2(120)

В табл. 2 приведены значения основных параметров, входящих в формулу переходного сопротивления, для часто применяемых контактных материалов и сплавов. Значения сопротивления цилиндрических контактов при температуре окружающей среды tOKp=473 К (200° С) для некоторых покрытий гнездо-штыри даны в табл. 3.

В связи с тем что переходное сопротивление зависит от множества параметров и, в частности, от шероховатости контактных поверхностей значение его после каждого сочленения изменяется. Параметр, который характеризует разброс значений переходного сопротивления контактной пары, называется



Диаметр

штыря,

Зависимость сопротивления цилиндрических коитактов RK, мОм, не более, от вида покрытия

Диаметр

штыря,

Зависимость сопротивления цилиндрических контактов RK, мОм, не более, от вида покрытия

золото

серебро

палладий

никель

золото

серебро

палладий

никель

0,25

40,0

10,0

30,0

10,0

60,0 50,0 45,0 20,0

2,0 2,5 3,0 3,5 5,5

0,75 0,75 0,3

1,0 0,75 0,75 0,3

2,5 2,0 1,5 1,5 0,6

16,0 14,0 10,0 10,0 4,0

статической нестабильностью сопротивления электрического контакта, количественно он определяется как среднеквадратическое отклонение значения сопротивления.

В процессе эксплуатации соединителей в аппаратуре под воздействием механических нагрузок при определенных условиях (резонансы элементов конструкции соединителей) возникают колебания контактных элементов относительно друг друга. При этом сопротивление электрического контакта может как возрастать, так и уменьшаться по отношению к его значению при отсутствии вибрации. Параметр, определяющий это изменение, называется динамической нестабильностью сопротивления электрического контакта. Его значение зависит от частоты вибрации и ускорения.

В технических условиях значения статической и динамической нестабильности задается в процентах от номинального значения сопротивления электрического контакта.

3. Допускаемые значения токов и напряжений

Наибольшее рабочее значение тока на контакт соединителя зависит от на-гревостойкости электротехнических материалов, применяемых для изготовления изоляторов и контактов. Температура t при работе контактов складывается из температуры окружающей среды t0Kp, при которой работает соединитель, и температуры At, обусловленной прохождением тока через контактные элементы (температура перегрева). При работе соединителя суммарная температура t=t0Kp+At не должна превышать допускаемую рабочую температуру применяемых материалов. С другой стороны, температура перегрева контактов зависит от продолжительности работы соединителя (рис. 2). Зависимость температуры от продолжительности работы соединителя устанавливается для каждого конкретного вида соединителей при условии, что температура перегрева контактов не превышает определенного значения.

50 100 150 Рнс. 2. Зависимость температуры перегрева контактов от токо-

1$/1таг.°/° в°й нагрузки на контакт




В технических условиях на соединители указываются рабочий ток на контакт при их равномерной нагрузке и допускаемое значение температуры перегрева. Рабочее значение тока определяется по формуле

Ip=JAcknkskfl,

где J - максимальная допускаемая плотность постоянного тока, проходящего через контакт; Ас - площадь наименьшего сечения в контактной паре; кп - коэффициент, учитывающий влияние частоты при постоянном токе (кп = Ю); к3 - коэффициент запаса, определяемый влиянием температуры, токовой перегрузкой и режимами охлаждения, устанавливается для каждой конструкции и тшюноминала; кд - коэффициент, учитывающий влияние допусков на поперечные размеры наименьшего сечения контактной пары (кд=1... 1,3).

На практике часто не требуются все выводы соединителя нагружать одновременно и равномерно рабочим током. В некоторых случаях нагрузки на отдельные выводы могут превосходить наибольшее рабочее значение тока. Поэтому потребуется перераспределение нагрузки между контактами, что может быть осуществлено различными способами.

Для оценки возможностей выбранного варианта загрузки соединителя рассчитывается значение температуры перегрева контактов прн рабочем значении тока на контакт и токи на остальные контакты. В ТУ на конкретный соединитель обычно указывается максимальный ток на одиночный контакт при 10%-ной нагрузке остальных контактов при значении температуры перегрева контактов 323 К (50° С) (табл. 4).

Таблица 4

Диаметр штыря, мм

Площадь сечения, мм2

Максимальный ток на контакт из медных сплавов. А

Диаметр штыря, мм

Площадь сечения, мм2

Максимальный ток на контакт из медных сплавов, А

0,25

35,0

43,0

56,0

1,25

11,0

14,0

69,0

2,25

20,0

30,0

126,0

При других значениях температуры перегрева максимальный ток на контакт рассчитывается по формуле

Imax = Imax OAtz/Ati,

гДе Imax о - значение тока при Ati=323 К; Atz - значение температуры перегрева контактов, установленное в технических характеристиках на данный тип соединителя.

Суммарный ток на соединитель

IcyM - Imax-Ь (п-1) 1р,

гДе Imax - максимальный ток на одиночный контакт; 1р - ток на каждый из остальных контактов, п - число контактов в соединителе.

Значения импульсных токов на контакт в зависимости от длительности импульса и для различных сечений контактов определяются по графику рис. 3.



0 1 [2] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89



0.0079