真空系统设计(规头触点的设计)
2.5.2.3规头触点的设计 A 触点的分类与材质 由于动、静触点是"冷态"的,而且没有热丝,所以它可在低于大气压所控制区间的任意压力下工作,即使系统中突然放入大气也无烧毁的危险,因此,触点的合理设计是颇为重要的。继电器的执行机构是用触点来实现对电路的断、续控制的,依被控制的功率大小,触点又可分为小功率(小于100W)和大功率(大于100W)。按形状分,触点有点型、直线型和平面型三种。点型动、静触点的结构是:平面-半球;半球-半球;圆锥-平面等。直线型的结构是:圆柱-平面接触。平面型的结构是:平面-平面。试验表明,在触点式真空继电器中通常取静触点端部为半球形,动触点用平面型为宜。圆形接触面积SK的半径p(mm)的大小,可由盖尔茨公式求得:
式中,E1、E2为触点材料的弹性系数,MPa;1、2为触点球形表面的半径,mm;F为触点间压力,MPa。 若选择静触点为球形,而动触点为平面时,则上式中的r2=∞ 。当计算触点时,要使触点材料的挤压强度不大于所用触点材料的允许挤压强度,应满足下式:
式中,F为触点间压力,N;SK为触点变形产生的接触面积,mm2; 为允许挤压应力,MPa,由表2-27查得。 表2-27常用材料的[]值
例如,继电器的工作点为133.3~200Pa,F=12.74~191.1MPa,则S=0.00018~0.0014mm2,求出:Ob=70560~13.65×104MPa故b<[b]=38.22×104MPa,可用H62黄铜作触点。若继电器的工作点为26660Pa,F=2548MPa,则算得SK=0.0065mm2,Ob=39.2×104MPa,故不满足允许应力条件,应改为其他材料,如不锈钢等。显然,触点材料的选择除满足强度要求外,导电性好、易加工、膨胀系数小等亦是必要条件。 B 闭合状态的触点电阻计算 当动、静触点接触时(闭合),在接触面处具有接触电阻RK。
RK可 视 为由R1、R2串联而成,如图27所示。R1是接触面的过渡电阻,不考虑温度影响时,其值由下式求得:
式中,A为点材料及触点间表面情况影响系数;B为与触点形状有关的系数;F为触点间压力,MPa。 点型触点B=0.5,直线型触点B=0.7~0.8,平面型触点B=1;A值由表 2-28选取;R2是触点本身的电阻,其值由常规方法确定。由于R2
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