Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Gotovo svi elektromehanički uređaji za prebacivanje s vremenom počinju jako iskriviti. Kao što ste možda pogodili, kontakti se zatvaraju i otvaraju razne krugove. Strogo govoreći, iskrenje običnih kontakata uvijek se događa, ali je beznačajno. Problemi počinju od trenutka kada iskrenje narušava normalan rad aparata, au području radnog prostora uklopnog čvora ima miris ozona i paljenja.
Glavni uzroci iskrenja
Da bismo odgovorili na pitanje zašto i pod kojim okolnostima nastaje električna iskra, saznajte koji su procesi u osnovi stvaranja iskre. Zapravo, njih je samo nekoliko - samo dva:
- Odskakivanje kontakata.
- Utjecaj induktivnih krugova u njihovom uključivanju.
Postoji nekoliko drugih čimbenika koji poboljšavaju proces iskre. To su trošenje, prekomjerne vrijednosti struje uklapanja, slabljenje opruga ili smanjenje elastičnosti ploča, i neke druge.
Radi boljeg razumijevanja uzroka iskrenja, detaljnije ćemo razmotriti fiziku procesa. Počnimo s konceptom iskre.
Iz školskog tečaja iz fizike poznato je da se između vodiča na kojima se stvaraju električni naboj zračni prostor ionizira. Struja teče kroz nju u određenom trenutku. Ako zadržite potencijalnu razliku na određenoj razini, nastaje električni luk s velikim toplinskim zračenjem. Primjer je rad aparata za zavarivanje.
Poznato je da se, s obzirom na struju, električni luk može zapaliti samo na određenoj udaljenosti između elektroda. Što je veća potencijalna razlika, to je veći razmak u kojem dolazi do stvaranja električnog luka.
Iskra je poseban slučaj kratkotrajnog električnog luka. Za ovaj fenomen, gore navedene tvrdnje su valjane. Otuda i zaključak - kako bi se spriječio proces iskrenja, potrebno je ukloniti uzroke paljenja električnog luka. Konkretno, kada su kontakti otvoreni ili zatvoreni, iskrenje prestaje zbog nestanka uvjeta za postojanje struje u ioniziranom prostoru.
A sada se nakratko zaustavimo na procesima koji uzrokuju iskrenje u sklopnim uređajima.
Kontaktirajte Bounce
Kada zavojnica releja zatvara električni krug ili prekida kontakt, on se nekoliko puta odbija od djelovanja elastičnih sila. U određenim trenucima udaljenost između kontakata je toliko mala da se stvaraju uvjeti za električni proboj. Budući da proces odbijanja traje samo djelić sekunde, upravo je iskra nestala u zatvorenom kontaktnom položaju. Iskrenje također prestaje kad su krugovi potpuno otvoreni.
Utjecaj induktivnih krugova
Kod izmjene elektromotora i raznih solenoida dolazi do samoučinkovitog EMF-a na izlazima induktivnog opterećenja: E = -L * di / dt.
Iz formule je jasno da je emf proporcionalan brzini promjene struje. Stoga, uz trenutnu divergenciju kontakta, njezina se vrijednost dramatično povećava. Osim toga, induktivnost komutiranog uređaja utječe na emf samo-indukcije. Konkretno, ovaj princip prebacivanja korišten je u starijim modelima automobila. Kontakt prekidača razbio je krug zavojnice s ogromnom brzinom, zbog čega je napon elektroda svjećice dosegao na desetke kilovolta.
U našem slučaju, prekidni napon je, naravno, mnogo manji, ali je sasvim dovoljan za stvaranje iskre. Imajte na umu da čak i obične žice imaju određenu induktivnost. Prema tome, iskrenje je moguće kada je opterećenje raskinuto na kraju dugog linearnog kruga.
Drugi uzroci iskrenja
Gore je spomenuto da različiti čimbenici povezani s radom uređaja za prebacivanje mogu povećati iskrenje. U ovom odjeljku razmatramo što se događa pod utjecajem nekih čimbenika:
- U slučaju lošeg kontakta povećava se trajanje brbljanja, što je uzrok povećanog iskrenja.
- Ako je struja preklapanja vrlo različita od nominalne (gore), onda se, prvo, zagrijavaju kontakti, a drugo, iskra je snažnija i razornija.
- Kada slabljenje elastičnosti ploča sklopnog sustava ne osigurava pouzdan sklop, to dovodi do paljenja kontakata, formiranja plaka i čađe, što povećava proces iskrenja.
Imajte na umu da četkice iskre u istosmjernim motorima. U optimalnom načinu rada motora iskra je niska. No, u slučaju preopterećenja ili u slučajevima prekida isprekidanja, dolazi do značajnog iskrenja koje uništava kolektor. Slična se pojava događa kada se pritisne loš četkica ili zbog začepljenja razmaka između pločica kolektora.
Na slici 1 prikazano je sidro sa spaljenim kolektorom.
Prilikom priključivanja kabela u utičnicu prilikom priključivanja snažnih električnih uređaja primjećuju se iskre. Pojava je pojačana ako čepovi utikača ne odgovaraju utičnici.
Posljedice lošeg uključivanja u utičnici prikazane su na slici 2.
efekti
Kontakt iskrenja ne prolazi bez traga. Postoje nuspojave koje smanjuju vijek trajanja sklopnih uređaja:
- izgorjeti kontakte;
- elastične ploče kontaktne skupine su oslabljene;
- pregrijani releji i utičnice;
- u prisutnosti snažne struje iskra može izazvati požar, uzrokovati opekline osoblja.
Spaljeni kontakti mogu se zalijepiti, što može dovesti do poremećaja električne opreme. Ako se takva smetnja dogodi u zaštitnim sklopnim uređajima, to može dovesti do nepredvidivih situacija.
lijek
Nakon što otkrijete uzroke iskrenja, možete odabrati učinkovit način rješavanja problema. Na primjer, ako su kontakti loše povezani, to može biti znak njihovog začepljenja čađom. Potrebno je ukloniti sve naslage ugljika pomoću otapala. Obično obrišite kontakte vatom natopljenom alkoholom. Kao otapalo prikladna je uobičajena vodka ili kolonjska voda.
U početku, površina kontakata je vrlo glatka kako bi se bolje pritisnuli jedan protiv drugog. No, u procesu rada, iskrenje uništava taloženje, zbog čega se pojavljuje hrapavost. Za vraćanje performansi dovoljno je polirati površinu nulom. Ako je premaz srebro - bolje je koristiti drvenu ploču, a kada je kontakt izgorio, onda ga treba zamijeniti.
Moguće je da je iskra zatvorena. Razlog može biti snažno izgaranje ili gubitak elastičnosti ploče, koja prekida kontakt. Možete pokušati privremeno vratiti funkcionalnost releja brušenjem ili pokušati obnoviti savijanje ploča.
Pregledali smo primjere izazivanja ublažavanja. No, postoji niz učinkovitih načina za rješavanje uzroka ove pojave. Osvrnimo se na neke od njih:
- Upotreba neoksidirajućih metala - srebra i raznih legura.
- Kontaktna površina s živom (pod uvjetom da su u zatvorenoj komori, na primjer, mjerni kontakti).
- Korištenje krugova za manevriranje.
- Ugrađivanje u konstrukciju sklopnih uređaja za iskriće u krugovima RC.
Metoda korištenja shema za suzbijanje iskrenja je vrlo učinkovita i nije skupa. Ako želite, svatko, čak i malo upućen u elektrotehniku, može samostalno izraditi krug otporan na iskre.
Da bi se spriječilo iskrenje u induktivnim jednosmjernim krugovima, dovoljno je instalirati diodu paralelno s opterećenjem. U tom slučaju, katoda diode mora biti spojena na pozitivnu, a anoda na negativni pol.
Slika 3 prikazuje dijagrame koji objašnjavaju djelovanje šantne diode. Obratite pažnju na to kako se indukcijska struja rasipa na diodu, a ne pada na prekidački relej (položaj C ).
Za izmjeničnu struju je instaliran RC krug za sprečavanje iskrivljavanja. Akumulirana energija rasipa na prijelaznom otporu, a ne na kontaktima. Kapacitet šant kondenzatora može se izračunati po formuli: C W = I 2/10, ovdje I je radna struja opterećenja, a 10 je uvjetna konstanta, što omogućuje izradu izračuna za jednostavne RC sklopove.
Otpor otpornika je pronađen 1]: Rs = E 0 / (10 * I * (1 + 50 / E 0 )), gdje je E 0 EMF (napon) napajanja, I je radna struja struje opterećenja, slika 50 je standardna frekvencija AC struja u mreži. Također se koristi za odabir nomograma parametara u nastavku.
Poznate vrijednosti opskrbnog napona U i struje opterećenja I nalaze se na dvijema točkama na nomogramu, nakon čega se povlači pravac između točaka koje pokazuju željenu vrijednost otpora otpornika R. Vrijednost kapacitivnosti C mjeri se na skali u blizini trenutne skale I. u praktičnoj primjeni sheme bit će potrebno odabrati najbliže standardne vrijednosti za otpornik i kondenzator RC kruga.
Vrlo tipičan krug RC kruga za zaustavljanje iskre prikazan je na slici 5.
Zaštita kontakata od iskrenja najbolji je način produljiti vijek trajanja sklopnog uređaja. Primjenom jednostavne sheme možete uspješno riješiti problem iskrenja.