Khi hai vật dẫn rắn tiếp xỳc với nhau, thực tế chỉ cú một số điểm tiếp xỳc. Tại cỏc điểm tiếp xỳc này, mật độ dũng điện tăng cao, tổn hao năng lượng lớn nờn sụt ỏp và nhiệt độ ởtiếp xỳc cao (hỡnh 1.6).
Xột trường hợp dũng điện đi qua chỗ tiếp xỳc giữa hai hỡnh trụ với bỏn kớnh tiếp xỳc a, bộ hơn nhiều so với bỏn kớnh của trụ.
Diện tớch tiếp xỳc được xỏc định theo cụng thức:
Stx = a2 =
F
(1.31) Trong đú: F là lực ộp tiếp điểm; là ứng xuất biến dạng dẻo của vật liệu
Điện trở tiếp xỳc hỡnh thành do hiện tượng đường đi của dũng điện bị kộo dài ra tại chỗ tiếp xỳc.
Điện trở tiếp xỳc được tớnh theo cụng thức:
Rtx =
2ạn
ρ
(1.32)
Trong đú: là điện trở suất của vật liệu dựng làm tiếp điểm; a là bỏn kớnh chỗ tiếp xỳc; n = 1 với tiếp xỳc điểm, n = 2 với tiếp xỳc đường, n = 3 với tiếp xỳc mặt.
Cụng thức kinh nghiệm để tớnh điện trở tiếp xỳc chung:
Rtx = m
F K
(1.1)
Trong đú: K là hệ số phụ thuộc vào vật liệu tiếp điểm và trạng thỏi bề mặt của nú.
m là hệ số phụ thuộc vào kiểu tiếp xỳc. Với tiếp xỳc điểm m = 0,5; với tiếp xỳc đường thỡ m = 0,5 0,8; cũn với tiếp xỳc mặt thỡ m = 1.
F
i
17
Bảng 1.2 Điện trở suất () và ứng suất biến dạng dẻo () của một số vật liệu Vật liệu tiếp xỳc Ký hiệu (.mm2/m) (N/mm2)
Niken Ni 0,073 2210 Mụlipden Mo 0,057 1660 Nhụm Al 0,02630,04 883 Platin Pt 0,105 765 Đồng mềm Cu 0,043 382 Bạc Ag 0,016 304 Thiếc Sn 0,12 44,2 Bảng 1.3 Trị số K của một số vật liệu Vật liệu tiếp xỳc Trị số K (N1/2/) Đồng Đồng (0,080,14).10-2 Đồng Đồng mạ thiếc (0,070,1).10-2
Đồng Đồng loại dễ bị oxy hoỏ 0,740.10-2
Đồng Đồng tiếp xỳc dạng ngún 0,280.10-2
Đồng Đồng tiếp xỳc kiểu chổi 0,100.10-2
Bạc Bạc 0,060.10-2 Nhụm Nhụm 0,127.10-2 Nhụm Đồng thau 1,850.10-2 Nhụm Đồng 0,380.10-2 Đồng thau Đồng 0,980.10-2 Đồng thau Đồng thau 0,670.10-2 Kim loại gốm (0,20,3).10-2 Bảng 1.4 Hệ số m của cỏc hỡnh thức tiếp xỳc Hỡnh thức tiếp xỳc Hệ số m Tiếp xỳc đỉnh nhọn Mặt phẳng 0,5 Mặt cầu Mặt phẳng 0,5 Mặt cầu Mặt cầu 0,5 Chổi Mặt phẳng 1 Mặt phẳng Mặt phẳng 1
Tiếp xỳc nhiều điểm 0,71,0
18
Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xỳc gồm: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Độ cứng của vật liệu, điện trở suất vật liệu tiếp điểm, tỡnh trạng bề mặt tiếp xỳc, dạng bề mặt tiếp xỳc, lực ộp tiếp điểm và nhiệt độ tiếp điểm. Ta sẽ lần lượt xột cỏc yếu tố trờn.
- Nếu vật liệu tiếp điểm mềm, tức là ứng suất mềm của vật liệu càng bộ thỡ điện trở tiếp xỳc càng bộ. Vỡ với vật liệu mềm, cựng một lực ộp tiếp điểm thỡ diện tớch tiếp xỳc lớn hơn nờn điện trở tiếp xỳc nhỏ hơn. Loại vật liệu này sử dụng triệt để đối với cỏc bề mặt tiếp xỳc cố định, cú dũng điện lớn. Với cỏc loại tiếp xỳc đúng cắt, người ta khụng sử dụng vật liệu tiếp điểm mềm vỡ sau mỗi lần đúng cắt, xung lực cơ khớ làm tiếp điểm biến dạng nờn giảm tuổi thọ tiếp điểm.
- Điện trở tiếp xỳc giảm nếu lực tỏc dụng lờn tiếp điểm tăng vỡ khi đú diện tớch tiếp xỳc tăng. Quan hệ giữa điện trở tiếp xỳc với lực ộp tiếp điểm được biểu diễn ở hỡnh 1.7. Khi F tăng, RTXgiảm dần đến một trị số nào đú thỡ dừng lại, vỡ lỳc này dự lực tăng nhưng diện tớch tiếp xỳc khụng tăng thờm được nữạ
- Điện trở tiếp xỳc phụ thuộc vào dạng tiếp xỳc: tiếp xỳc điểm, tiếp xỳc đường hay tiếp xỳc mặt, quan hệ giữa lực ộp tiếp điểm và điện trở tiếp xỳc của cỏc loại tiếp điểm khỏc nhau được biểu diễn ở hỡnh 1.8.
- Khi lực ộp tiếp điểm bộ, tiếp xỳc điểm cú điện trở tiếp xỳc bộ hơn, cũn tiếp xỳc đường và tiếp xỳc mặt cú điện trở lớn hơn. Khi lực lớn thỡ quan hệ ngược lạị
Rtx
F
Hỡnh 1.7 Quan hệ giữa lực ộp tiếp điểm với Rtx tiếp xúc mặt F tiếp xúc điểm Rtx tiếp xúc đuờng
Hỡnh 1.8 Quan hệ giữahỡnh dạng tiếp xỳc với Rtx