CuNi电触点材料的直流电弧侵蚀研究

研究了CuNi电触点材料在直流阻性负载条件下的电弧侵蚀特性、材料转移以及接触电阻。结果表明,CuNi电触点材料在电流I<14A时,材料由阴极向阳极转移;电流I≥14A时,材料由阳极向阴极转移。触点电弧侵蚀后的表面形貌发生明显变化,接触电阻值有不同程度的波动。     

两种铜基触头材料的电弧侵蚀性能研究

电接触材料在工作过程中会受到机械磨损、环境腐蚀及电弧侵蚀,其中,电弧侵蚀对电接触材料影响最大,它是影响接触材料的电寿命和可靠性的最重要因素。笔者对采用熔渗法制备的CuCr50与电弧法制备的CuCr45电接触材料分别进行DC 50 V,20、30、40、50 A的电接触试验,并通过扫描电镜观察材料在电弧侵蚀后的形貌,对这两种材料在直流、阻性负载条件下的电弧侵蚀特征进行对比研究。结果表明,CuCr45与CurCr50在DC 50 V,20、30、40、50 A条件下,材料都由阳极向阴极转移;之后归纳出电弧侵蚀后两种材料的表面形貌特征,最后分析了两种材料的燃弧能量与熔焊力。     

电接触与电接触材料(六)

介绍了接通、闭合、分断等电接触状态及其电接触特征现象,详细分析了电接触理论中5种重要的电接触现象。它们是:电触头间电弧放电及其特性;触头材料的温升;电触头材料转移;电触头材料的电弧侵蚀;电触头的粘着与熔焊。讨论了这些电接触现象与触点材料组元、组织结构及性能之间的基本关系。     

直流电路中铂合金接触材料的金属转移

研究了铂合金接触材料在直流电路中的金属转移，结果表明：金属转移方向从阴极向阳极转移；当在一对接点的两端并联一个灭弧电容后，金属转移方向反转，发生从阳极向阴极的金属转移，实验表明：Ｐｔ－１０Ｒｕ－２Ｉｒ（ｗｔ％）合金阴极烧损较严重，但金属转移较少。     

铜基新型电接触材料电性能分析

用熔铸法和粉末冶金法制备了CuNiZrY铜基电接触材料。通过电接触实验,得到了两种不同方法制备的铜基触头的材料转移和接触电阻数据,并进行了电接触性能分析;同时利用扫描电镜和EDAX能谱分析对铜基触头材料进行了电侵蚀形貌观察及区域元素分析。     

知识窗

电接触现象电接触eleetrieal contact 接触元件相互接触所实现的导电状二为之J山、o收缩电阻eonstrietion resistanCe 电流通过触头接触处,因电流线急剧收缩而产生的电阻增量。膜电阻membrane resistance 触头表面膜所产生的电阻。接触电阻eontaet resistance 电流通过触头时在接触处产生的电阻。它是收缩电阻与膜电阻之和a一斑点a一spot 触头接触面上实现导电的点。R.Holm假定此导电斑点的形状为圆,半径为a,称为a斑点。阳极电弧anode“rc 触头间隙小于一定临界值时所发生的电弧,它导致阳极材料损失。阴极电弧eathode“rC 触头间隙大于一…     

电触点材料接触电阻高精密测量技术

电触点材料是影响电气与电子工程中电接触可靠性的关键。本文综合应用了激励电流断续斩波技术、低噪低漂移弱信号调理技术和滑动窗口平均滤波技术,设计并实现了接触电阻的高精密测量,进而应用0.01级标准电阻和M22等级标准砝码完成了测量系统的误差分析。最后以典型平面AgCdO复合触点材料完成了不同激励电流条件下接触电阻与接触压力间滞回特性的测试与分析,实验结果确定了接触压力和激励电流对接触电阻的影响规律。     

直流接触器触头电弧侵蚀特性

触头开断过程中会产生电弧,从而导致触头表面被侵蚀,影响其电接触性能。由于直流供电系统不存在自然过零点,致使直流接触器触头受电弧侵蚀影响比交流接触器更加严重。为了研究电弧对触头的侵蚀作用,基于磁流体动力学理论,考虑电弧与触头之间的能量耦合,建立电弧-触头动态耦合模型,研究了电流等级和分断速度对触头电弧侵蚀特性的影响。仿真结果表明：近阳极区电弧温度高于近阴极区电弧温度;电流等级由20 A提高到30 A时,电弧温度和燃弧时间显著提高,燃弧能量增加75.93%,使得触头侵蚀更加严重;触头分断速度由0.1 m/s增加到0.2 m/s时,电压电流的变化率提高,燃弧时间和熔池体积减小,燃弧能量减少47.83%,电弧对触头的侵蚀作用降低。实验结果与仿真相吻合,验证了仿真模型的正确性。     

不同载流条件下滑动电接触特性

不同载流情况下,引起滑动接触面温升的主要因素有摩擦热、焦耳热、电弧热.接触面的温升使接触材料表面发生物理化学变化,从而改变了接触面成分,同时反过来影响接触面的滑动电接触性能.论文通过对铜基粉末冶金滑板、浸铜碳滑板两种滑板材料与铜锡导线的对磨实验,分析了两种滑板材料在受流摩擦时的磨损行为.研究表明:随着电流的增大,两种滑板材料的接触电阻、温度以及磨耗率都在增大,浸铜碳滑板材料的接触电阻变化率较小,但接触表面的温度偏高,该滑板磨耗率变化较小,受流磨损性能较好.     

AgW60、CuW60与Cu触头材料在DC 270V/200A下对称与非对称配对时的电接触试验

利用触头材料模拟试验装置,在直流电压、电流为DC 270 V/200 A,环境气氛为CO2与N2的情况下,开展了AgW60、CuW60和Cu三种触头材料对称和非对称配对时的触头侵蚀量、接触电阻及分断燃弧时间试验研究。试验表明,触头侵蚀的材料转移方向随气氛改变而可能发生逆转,CO2和N2两种气氛中的触头材料接触电阻值差异较小,两种气氛中不同触头材料燃弧时间大小顺序基本一致。     

新型触点材料接触电阻自动测量系统的研究

接触电阻是表征电触点材料质量与可靠性的重要参数,本研究以可编程逻辑控制器（PLC）和单片机（MCU）为核心对电动滑台三维方向进行精准控制,并采用闭环系统精准控制接触压力,同时通过设计电压、电流信号调理与放大电路实现了接触电阻的自动连续测量。系统位移定位精度0.1μm,压力控制精度50 mg,接触电阻分辨率0.1 mΩ。最后应用测量系统完成了典型铆钉触点材料不同电流条件下接触电阻与接触压力间滞回特性的测量与分析。     

纤维对连接器电接触可靠性的影响

尘土是导致连接器电接触故障的重要原因之一。尘土成分包含无机物和有机物两部分,纤维是尘土中常见的有机物,通过静态和动态实验模拟实际环境中纤维对连接器电接触的影响具有重要意义。纤维密度是影响静态接触电阻的主要因素;当接触界面存在纤维时,正压力对静态电阻的影响不明显。在微动过程中,正压力越大,纤维越易被推开;纤维不易进入接触面;纤维对接触面磨损的影响较小。     

熔渗法AgW（75）触头材料研究

电触头作为电器设备的关键元件之一,既是载流体,又是机械零部件,要求具有良好的导电导热性、耐电孤烧损、抗熔焊、低而稳定的接触电阻、有一定的强度和易于机械加工等。本研究采用粉末冶金熔渗技术制备AgW（75）电触头材料,对其进行复压、复烧,并测量了其力学物理性能和显微组织。结果表明,粉末冶金熔渗技术与复压复烧相结合制备的AgW（75）触头材料的相对密度高,硬度达到国家标准要求,但材料收缩性大。     

真空开关触头材料分断能力理论判据研究

本文阐述了电触头材料分断能力理论研究的概况。研究了阴极电流发射密度与材料性质参数的关系，提出了一种新的能预测触头材料分断能力相对大小的理论判据，并得到了实验验证。从此判据可以看出，增大触头材料的原子量、密度、比热、沸点、熔化与气化潜热；减小其电阻率、游离电位将有助于提高分断能力。     

纳米触头材料电性能研究进展

分析了纳米材料与常规材料在热学性能和机械性能上的差异,综述了纳米触头材料在截流水平、抗电弧侵蚀和耐压能力等电性能研究上取得的进展,并对已有研究成果进行了概括和总结。结果表明:相对于同种配比的常规触头材料,纳米CuCr和AgFe触头材料的截流水平低于常规触头材料;纳米CuCr和AgFe的直流电弧稳定性高于常规触头材料,直流电弧寿命大于常规触头材料;纳米CuCr触头材料的耐压能力高于常规触头材料;纳米AgSnO2和AgNi触头材料的抗电弧侵蚀性能优于常规触头材料。因此,在今后对纳米触头材料的研究和开发过程中,加强纳米触头材料制备工艺研究和纳米触头材料的理论研究,有利于提高纳米触头材料电性能。     

新型触头材料电接触行为测试技术及试验研究

为研究微机电系统（MEMS）开关的失效机理,设计了一种以压电陶瓷电动机为核心的新型超低速致动形式的触点材料电接触行为测试分析系统。应用该系统对典型触头材料在闭合和分断过程中的接触力特性、滞回特性、接触电压特性和电弧特性进行了初步观测和物理解释。     

铜石墨10电砂触头材料研究

采用传统粉末冶金工艺研制电器开关主触头用石墨10电触头材料。对酮石墨10电触头材料的制造工艺参数进行了初步研究与分析。     

电连接器接触件插拔特性与接触电阻的仿真分析

本文提出了一种基于ABAQUS的电连接器接触件插拔力与接触电阻的有限元仿真分析方法。完成了摩擦系数、过盈量和线簧数对插拔特性的影响分析,进而应用热电耦合仿真技术实现了接触电阻的仿真。所得的结论可为电连接器接触件的设计提供依据,并为接触件的磨损分析奠定基础。