滑動接觸是指相互聯(lián)接的導(dǎo)體,其中的一個導(dǎo)體可以在固定導(dǎo)體上沿一定軌道滑動,例如滑線電阻器、電動機、發(fā)電機上的滑動電刷就屬于這一類聯(lián)接方式。如圖5.1-4(b)所示。

可分接觸導(dǎo)體可通可斷的聯(lián)接形式稱為可分接觸。開關(guān)電器就是利用這類電接觸來控制電路的通斷的c如圖5.1-4(c)所示。

在這幾種電接觸形式中,我們只討論可分接觸,因為它的基本原理也適用于其他兩類電接觸方式。

直接實現(xiàn)電接觸的導(dǎo)體稱為觸頭或觸點,一般有一個觸點是固定的,稱為固定觸點,另一個則為活動觸點。觸點是開關(guān)電器的重要組成部分。在電氣系統(tǒng)中,它是控制電路通斷的關(guān)鍵,例如扳鈕開關(guān)、同軸開關(guān)、按鈕開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、微動開關(guān)、壓力開關(guān)和繼電器、接觸器等的觸點c它們常常是系統(tǒng)中工作可靠性最差的環(huán)節(jié),因此,觸點是我們研究電接觸的主要對象(觸點的結(jié)構(gòu)形式多樣,飛機電器常用的觸點有單斷點觸點和雙斷點橋式觸點兩種形式,如圖5.1-2所示。單斷點觸點一般用于對小負(fù)載的開關(guān)控制;雙斷點橋式觸點多用于航空接觸器的觸點系統(tǒng)。

圖5.1-2 觸點的結(jié)構(gòu)(a)單斷點觸點;(b)雙斷點橋式觸點,無論哪種觸點結(jié)構(gòu)形式,其接觸方式都可以分為點接觸、線接觸和面接觸三種,如圖5.1-3所示。點接觸多用于電流比較小、電壓比較低而觸點壓力不大的觸點,繼咆器的觸點一般都采用點接觸形式。面接觸用于電流比較大、電壓比較高而觸點壓力較大的觸點,接觸器的觸點都采用面接觸形式。線接觸則介于二者之間。

觸點在工作過程中,總是要經(jīng)歷以下四種工作狀態(tài)的:

閉合狀態(tài),保證電流順利通過;

斷開狀態(tài),保證電路可靠斷開;

閉合過程,由斷開狀態(tài)到閉合狀態(tài)的過渡過程;

斷開過程,由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的過渡過程。

觸點在上述四種工作狀態(tài)下,會發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化,主要可以歸納為接觸電的形成主要有以下幾種類型:由于靜電而吸附的塵埃膜、水分其他蒸發(fā)氣體的吸附膜、由于化學(xué)腐蝕作用而在接觸表面形成的金屬氧化膜等無機膜、從絕緣材料中析出的有機蒸氣等形成的有機膜等。值得指出的是,觸點上的表面膜并不都是有害的,有時為了消除觸點的冷焊現(xiàn)象,反而希望在觸點上形成一層薄薄的氧化膜,有些膜層一旦形成,還可提高接觸電阻的穩(wěn)定性。

觸點溫升和接觸壓降,觸點溫升觸點面上的電流收縮現(xiàn)象,電流通過觸點時,由于導(dǎo)體電阻和接觸電阻上的電能損耗,使觸點溫度上升。溫度過高會使觸點局部熔化并焊接在一起,使觸點無法繼續(xù)工作,這種故障稱為觸點的熔焊或粘連c觸點的發(fā)熱主要集中在接觸區(qū),因為那里接觸電阻最大:但是觸點的最高溫升點不是在觸點表面,而在接觸面深處,無法直接測量。

接觸壓降接觸點兩端的電壓降稱為接觸壓降。從理論上講,接觸壓降與觸點溫升具有一定的對應(yīng)關(guān)系。因而可通過測量接觸壓降達到間接了解觸點溫升的目的。檢查觸點的接觸壓降,了解接觸電阻的大小及其變化,可以發(fā)現(xiàn)觸點積炭等污染情況,清除積炭是排除故障的常用方法之一。

影響接觸電阻的因素,接觸電阻的存在是客觀的,但接觸電阻過大和嚴(yán)重的不穩(wěn)定現(xiàn)象,則是觸點發(fā)生故障的重要因素。我們希望有低值而穩(wěn)定的接觸電阻、以提高電接觸的可靠性,因此必須了解影響接觸電阻的各種因素,并采取相應(yīng)措施提高接觸電阻的穩(wěn)定性。

觸點材料的性質(zhì),材料性質(zhì)包括材料的電阻率、機械強度和硬度、化學(xué)性質(zhì)等。如觸點材料的電阻率愈小:接觸電阻也就愈小。但還要考慮材料的熔點、氧化膜的性質(zhì)、壽命等。

接觸形式與接觸壓力,前面講的點、線、面三種接觸形式,主要表現(xiàn)在對收縮咆阻的影響上。一般說來、面接觸的接觸點最多,收縮電阻最小;而點接觸收縮電阻最大.

對膜電阻的影響,主要表現(xiàn)在每個接觸點上所承受的壓力的大小。一般說來,在一定壓力下,當(dāng)接觸面的視在面積不變時,點接觸的壓強最大,容易破壞接觸面的表面膜層,使膜電阻減小,而面接觸的膜電阻較大。

乍一看來,似乎面接觸的接觸點最多。接觸電阻應(yīng)最小。其實不然,當(dāng)接觸壓力較小時,面接觸的接觸電阻不一定比點接觸或線接觸的接觸電阻小,原因就是看上述收縮電阻和膜電阻哪個減少更多。繼電器的觸點壓力很小,觸點多數(shù)采用點接觸的形式,而且觸點曲率半徑小,以保證必要的壓強,從而獲得低值而穩(wěn)定的接觸電阻。

接觸表面狀況,暴露在空氣中的接觸面,若不加以覆蓋,對任何接點材料都將要產(chǎn)生氧化作用,在接觸表面生成一層氧化膜,還會受外界塵土的污染。在各種金屬氧化物中,只有氧化銀的導(dǎo)電率.

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