Эффективность применения диодов для защиты контактов, коммутирующих индуктивные нагрузки
Издание: Вопросы радиоэлектроники, серия ТПС, 1973, вып. 4.
Рассматриваются вопросы защиты контактов при коммутации индуктивных нагрузок.
Показывается, что при коммутаций индуктивных нагрузок, шунтированных диодами, износоустойчивость контактов при токах, меньших пределов дугообразования, равна износоустойчивости при коммутации активных нагрузок.
Выключение цепей, содержащих индуктивность, сопровождается, как правило, появлением в межконтактном зазоре газового разряда, приводящего к обгоранию и разрушению контактной поверхности. Поэтому устранение газового разряда в межконтактном зазоре при размыкании контактами индуктивных нагрузок является желательным для увеличения полезного срока службы контактов и их надежности.
Эти недостатки устраняются, если параллельно индуктивной нагрузке подключить диод (в непроводящем направлении) последовательно с шунтирующим резистором (рис. 1,6). Диод будет препятствовать протеканию установившегося тока через RIII в том же направлении, что и ток в RL, и пропускать импульсы тока от индуктивности в противоположном направлении при размыкании контактов [1].
Электрическая дуга на размыкающихся контактах, сопровождаемая ярким свечением, разогревом материала контактов и термоэлектронной эмиссией, вызывает дуговую эрозию.
Для каждого контактного материала имеются определенные значения тока Im и напряжения Um [1], ниже которых в межконтактном зазоре (при данных атмосферных условиях) не может существовать дуга.
В табл .1 приведены минимальные напряжения и токи дуги для некоторых контактных материалов.
Дуговой разряд в межконтактном зазоре будет отсутствовать [3]:
где ik — ток, проходящий через контакты к моменту размыкания; Uk — напряжение на контактах после их размыкания; Im и Um — постоянные материала контактов.
Для серебряных контактов анализ выражения [3] показал, что при напряжении и токе выше предела дугообразования невозможно полностью погасить дугу в межконтактном зазоре при размыкании индуктивной нагрузки, шунтированной искрогасящей цепью из диода и резистора.
Рис. 2. Напряжение и ток на контактах реле РЭС9 (Зл 999,9), размыкающих нагрузку в режиме 30 в; la:
a—индуктивнач нагрузка (т=15 мсек); б-индуктивная нагрузка (т=15 мсек), шунтированная диодом Д7Ж; в-активная нагрузка.
Рис. 3. Напряжение н ток на контактах реле РЭС9 (Ср999), размыкающих нагрузку в режиме 30 в; 1а:
a—индуктивная нагрузка (t=15 мсек); б—индуктивная нагрузка (t=15 мсек), шунтированная диодом Д7Ж; в—активная нагрузка.
Рис. 4. Напряжение и ток hi контактах реле РЭС10 (ПлИ-10), размыкающих нагрузку в режиме 30 в; 1 а:
a—индуктивная нагрузка (t=15 мсек); b—индуктивная нагрузка (t=15 мсек), шунтированная диодом Д237А; b—активная нагрузка.
Северная Заря | Публикации, Эффективность применения диодов для защиты контактов, коммутирующих индуктивные нагрузки
5 Ответ от doro 2013-05-15 11:34:19
Re: Искрогасящие цепи. Варианты исполнения. + и —
Re: Искрогасящие цепи. Варианты исполнения. + и —
CR-M АВВ. У них для постянки для искрогашения есть только комплектный диодный модуль. Другого комплектного нет.
Относительно реле CR-M АВВ.
Кроме диодного модуля CR-P/M 22 (1SVR 405 651 R0000) 6-230 В DC, имеется вариант модуля варистор + параллельно включенный СИД.
Указанный модуль является универсальным AC/DC.
Исполнения для 110-230 В AC/DC:
— CR-P/M 92C (1SVR 405 655 R0100 ) СИД красный
— CR-P/M 92CV (1SVR 405 655 R1100 ) СИД зеленый
См. вложение:
Устройство защиты от искрения (УЗИС): назначение, виды, характеристики и схема подключения
7 Ответ от observer 2013-05-15 12:23:33
Re: Искрогасящие цепи. Варианты исполнения. + и —
Время срабатывания (возврата) электромагнитного реле состоит из нескольких составляющих: времени нарастания (спада) тока в катушке, времени движения подвижных частей магнитной системы, времени вибрации контактов после окончания движения подвижных частей магнитной системы.
А вообще-то, самой эффективной схемой дугогашения (я имею ввиду пассивные схемы, поскольку есть еще и активные), является схема, содержащая цепочку параллельно включенных элементов R и C и последовательно включенного диода. Различные варианты дуго- или искрогасительных цепей подробно описаны в книге В. И. Гуревич «Электрические реле», Солон-Пресс, М., 2011.
Контакты реле. Средства дуго- и искрогашения
Тяжелым условиям работы контактов, т.е. при которых происходит их наибольший износ, соответствуют замкнутое состояние (через контакты течет весь ток нагрузки) и процесс размыкания (между контактами возникает дуга).
По мере увеличения усилия FKi действующего на контакты, увеличивается площадь их соприкосновения, а переходное сопротивление уменьшается. При наличии на поверхности контактов окисной пленки необходимо, чтобы механическое напряжение в точках контакта было достаточным для ее разрушения.
Зависимость переходного сопротивления контактов от контактного усилия следующая:
где а — коэффициент, зависящий от свойств контактного материала и шероховатости контактной поверхности; FK — контактное усилие; b — показатель, характеризующий форму контактов.
Контакты по форме контактирующих поверхностей и в зависимости от тока, на который они рассчитаны, делятся на три основные группы (рис. 7.10):
точенные — в виде конуса и плоскости или полусферы и плоскости (т.е. теоретически с соприкосновением в одной точке), рассчитанные на небольшие токи;
плоскостные — в виде плоскости и плоскости, рассчитанные на средние токи;
линейные — с соприкосновением по линии, рассчитанные на большие токи.
Наиболее распространены реле малой и средней мощности с точечным контактом, обеспечивающим надежное электрическое соединение при небольшом контактном давлении. Контакты таких реле закрепляются на упругих плоских пружинах.
Существуют контакты специальных типов: вакуумные и ртутные.
К материалам, из которых изготовляются контакты, предъявляются особые требования: они должны быть механически прочными, твердыми, иметь высокие температуры плавления, обладать хорошей тепло- и электропроводностью, легко обрабатываться, быть устойчивыми к коррозии и эрозии, а также дешевыми.
На практике при выборе материала контактов учитывают следующие соображения:
для реле, рассчитанных на малые контактные усилия 0,01. . 0,03 Н и при необходимости высокой чувствительности, используют платину;
для реле, рассчитанных на контактные усилия 0,05. 1 Н и малую частоту срабатываний, используют серебро;
для реле, рассчитанных на контактное усилие 0,3. 1 Н и большую частоту срабатываний, используют металлокерамику;
для реле, рассчитанных на контактное усилие свыше 1 Н и большую частоту срабатываний, используют вольфрам.
Основной причиной разрушения контактов, определяющей срок их службы, является газовый разряд, возникающий при раз-
Применяются два основных метода искро- и дугогашения: шунтирование индуктивности разрываемой цепи и шунтирование контактов. В обоих случаях, пока контакты замкнуты в магнитном поле индуктивности, накапливается энергия, которая при размыкании контактов расходуется не в дуге, а в шунтирующем устройстве. Методы искрогашения сводятся к обеспечению замедленного исчезновения тока.
