Изучение электрических контактов, исследование влияния материала, формы и силы нажатия контактов на их переходное сопротивление, страница 2

Влияние температуры нагрева на контактное соединение.

При повышении температуры контактного соединения увеличивается переходное сопротивление, это объясняется увеличением удельного электрического сопротивления материала контакта, но при этом также увеличивается величина контактных площадок за счёт разогрева материала.

Влияние окислов металлов на контактных поверхностях.

Покрытые окислами контактные поверхности имеют более высокое переходное сопротивление, т.к. в некоторых точках нет непосредственного электрического контакта металлов из–за того, что окислы большинства металлов являются плохими проводниками.

Влияние силы нажатия контакта.

Переходное сопротивление контакта тем меньше, чем больше контактное давление, т.к. от него зависит действительная площадь соприкосновения.

Рисунок 3 Зависимость переходного сопротивления от контактного давления

Характер зависимости объясняется тем, что сначала давление воспринимают отдельные мельчайшие площадки, суммарная площадь которых мала. Далее происходит деформация площадок, и общая площадь соприкосновения увеличивается, что ведёт к резкому снижению переходного сопротивления. При большом контактном давлении оно воспринимается большей контактной поверхностью и величина переходного сопротивления изменяется медленнее.

Кривая 1 иллюстрирует зависимость при сжатии контактных поверхностей, а кривая 2 – при уменьшении контактного давления. Она идёт немного ниже первого графика, это объясняется тем, что при сдавливании контактных поверхностей происходит частичное разрушение, а не только упругая деформация и число точек соприкосновения при уменьшении давления остаётся таким же, как и при увеличенном контактном давлении, смотри рисунок 4.

Рисунок 4 Состояние контактной поверхности до и после нажатия

Влияние материала контакта на переходное сопротивление.

Материал, из которого сделаны контакты, оказывает значительное влияние на переходное сопротивление. Главными влияющими величинами являются  удельное сопротивление и временное сопротивление материала на сжатие. Чем меньше удельное сопротивление материала и его сопротивление на сжатие, тем соответственно меньше переходное сопротивление контакта.

План выполнения эксперимента:

1. Получаем от преподавателя контакты различных типов.

2. Выбираем контакты сделанные из одного материала, очищаем их от окислов.

3. Вставляем в нижний держатель устройства, осуществляющего нажатие, контакт с плоской поверхностью, а в верхний, поочерёдно, контакты заданных форм для получения заданного типа контактной поверхности.

4. Осуществляем нажатие путём нажатия кнопки «пуск».

5. Проделываем тоже самое для других материалов контактов.

6. Данные эксперимента заносим в таблицу. Вычисляем переходные сопротивления. Строим зависимости заданные преподавателем.

Опытная часть:

Схема испытательной установки представлена на рисунке 4.

Рисунок 5 Схема испытательной установки

Данные полученные опытным путём заносим в таблицу 3.

Таблица      3      Экспериментальные данные

Усилие нажатия, Н		20	40	60	80	100
Материал	Тип контакта	Падение напряжения на переходном сопротивлении
Медь	Точечный	0.85/0.72	0.75/0.66	0.65/0.60	0.58/0.58	0.53/0.53
	Линейный	0.78/0.83	0.77/0.79	0.73/0.77	0.71/0.74	0.68/0.68
	Плоскостной	0.36/0.44	0.36/0.40	0.36/0.36	0.35/0.35	0.35/0.35
Алюминий	Точечный	1.72/1.73	1.71/1.56	1.29/1.38	1.22/1.25	1.15/1.15
	Линейный	1.54/1.10	1.53/1.08	1.43/1.07	1.05/0.95	0.92/0.92
	Плоскостной	0.98/0.81	0.84/0.79	0.75/0.69	0.71/0.67	0.66/0.66
Серебро	Точечный	0.59/0.45	0.51/0.44	0.44/0.43	0.4/0.42	0.4/0.4
	Линейный	0.27/0.27	0.24/0.25	0.23/0.24	0.22/0.22	0.21/0.21
	Плоскостной	0.51/0.47	0.48/0.45	0.44/0.41	0.41/0.39	0.38/0.38
Сталь	Точечный	1.75/1.72	1.68/1.56	1.43/1.46	1.29/1.39	1.3/1.3
	Линейный	0.96/0.80	0.75/0.72	0.56/0.66	0.49/066	0.46/0.46
	Плоскостной	0.89/0.109	0.87/0.85	0.62/0.78	0.53/0.56	0.46/0.46