電器學(xué)一電接觸理論基礎(chǔ)任萬濱第六章電接觸理論61概述1、電接觸的定義:電導(dǎo)體間的接觸處。常常是信號(hào)或電能傳送的主要障礙。2、電接觸的結(jié)構(gòu)類型口固定接觸:螺栓連接或鉚接?？跐L動(dòng)和滑動(dòng)接觸:電機(jī)的滑環(huán)與電刷;口可分、合接觸:觸頭或觸點(diǎn);3、電接觸的要求長(zhǎng)期通過額定電流,溫升不超標(biāo)且保持穩(wěn)定短時(shí)通過短路電流,不發(fā)生熔焊或松弛√可分合接觸在開斷過程中,觸頭材料損失小合接觸在閉合過程中,不發(fā)生熔焊,損傷、變形第六章電接觸理論61概述4、電接觸理論的研究?jī)?nèi)容:◆接觸電阻的計(jì)算電接觸穩(wěn)態(tài)熱效應(yīng)電接觸暫態(tài)熱效應(yīng)觸頭間的電弧現(xiàn)象◆觸頭電磨損電接觸材料的研制5、電接觸學(xué)科的形成與發(fā)展:德國(guó)人R.Holm1941年寫成電接觸技術(shù)物理,表示該學(xué)科已經(jīng)有了一個(gè)雛形。.EEEHolmconferenceonelectricalcontacts.InternationalconferenceonelectricalContacts第六章電接觸理論62電接觸內(nèi)表面的物理圖景平面的凸凹不平(加工工藝的影響)—拋光:起伏小“MAN磨光:起伏大局部密集小起伏MW:m車光:起伏大;相對(duì)均勻玻璃表面第六章電接觸理論62電接觸內(nèi)表面的物理圖景二、實(shí)際接觸的描述表面接觸面As支承接觸面At真正接觸面w:斑點(diǎn)支承接觸面表面接觸面4輪廓面An吏承雕互“內(nèi)射表面真正接觸面du第六章電接觸理論63接觸電阻的理論和計(jì)算接觸電阻的產(chǎn)生Holm對(duì)于接觸電阻的解釋接觸電阻的組成:收縮電阻+膜電阻R=RI+R+r第六章電接觸理論63接觸電阻的理論和計(jì)算二、收縮電阻的物理模型(橢圓模型)假定等鐘簡(jiǎn)(1)接觸面導(dǎo)電斑點(diǎn)為圓形,半徑為a且a為常數(shù)(2)斑點(diǎn)a之間有足夠大間距,以致斑點(diǎn)間電流-電位場(chǎng)互不干擾。(3)接觸元件中,收縮區(qū)完全對(duì)稱。恒定電場(chǎng)與介質(zhì)中靜電場(chǎng)的相似關(guān)系CEG,K-導(dǎo)電媒質(zhì)中的電導(dǎo)、電導(dǎo)率C,E-介質(zhì)中相同場(chǎng)的電容、介電常數(shù)第六章電接觸理論63接觸電阻的理論和計(jì)算二、收縮電阻的物理模型孤立斑點(diǎn)a總收縮電阻的理論公式為2R=接觸元件材料的電阻率2aa-導(dǎo)電斑點(diǎn)的半徑>物理意義:收縮電阻的本質(zhì)就是金屬電阻,大小與材料電阻率成正比,與導(dǎo)電斑點(diǎn)的直徑成正比。>多斑點(diǎn)情況下的計(jì)算:并聯(lián)關(guān)系2R2a第六章電接觸理論63接觸電阻的理論和計(jì)算二、收縮電阻的物理模型(球形模型)>半徑為b的微小接觸球等效接觸斑點(diǎn)Xx半徑為r,厚度為dr的半球電阻值為dR=整個(gè)半球殼的電阻為drR=2兀2兀2b收縮電阻應(yīng)為2R=P第六章電接觸理論63接觸電阻的理論和計(jì)算三、膜電阻◆電流在金屬導(dǎo)體中是通過自由電子的定向運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)的。電子松散地結(jié)合在晶體內(nèi)部,僅需相當(dāng)小的電場(chǎng)就能使其運(yùn)動(dòng)。