Elektrisk kontakt

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning

I elektrisk teknik , er en elektrisk kontakt bruges til at etablere en elektrisk forbindelse mellem elektriske komponenter , mellem eller inden for kredsløb eller inden komponenter såsom kontaktorer , relæer eller knapper / switches .

Der skelnes mellem ikke-aftagelige (faste) og aftagelige kontakter, skiftende kontakter og glidende kontakter .

Elektromekanisk kontakt i en lyskontakt

Permanente kontakter eller forbindelser

Uopløselige forbindelser er ikke absolut uopløselige; for at løse dem er en i det mindste delvis ødelæggelse af forbindelsen nødvendig.

Forbindelser, der kan løsnes med værktøj

I en bredere forstand tilhører loddede og sårede forbindelser også de forbindelser, der kan løsnes med et værktøj ( forbindelser , der til en vis grad kan løsnes ).

Aftagelige forbindelser

Stikforbindelser , skrueforbindelser med riflede skruer eller Edison -gevind ( lamper , skruelåseanordninger ) kan løsnes i hånden. Aftagelige forbindelser har færre funktioner end udholdende kontaktkontakter, blandt dem er bevarelsen den lave kontaktmodstand i forgrunden. De er derfor ofte lavet af sølv- eller guldbelagte basismaterialer. Andre almindelige belægninger er tin og krom . Ucoated, aftagelige stik- og skrueforbindelser er for eksempel lavet af kobber , bronze eller messing .

En stabil kontaktmodstand er en vigtig funktion for en god stikforbindelse. Ændringer i kontaktmodstand kan have forskellige årsager. En af dem er den elektriske nedbrydning af korrosion med høj resistens og fremmede lag, også kendt som frits . For at eliminere påvirkning af frittering er teststrømmen og det maksimalt tilladte spændingsfald specificeret til test af stikforbindelser. Et klart tegn på frittering er et knæk i spændings- og strømkarakteristikken, hvilket angiver et spring i kontaktmodstanden. Spændingen ved kontakten er afgørende for ændringen i kontaktmodstanden på grund af frittering. Ved generelle test af stikforbindelser kan der forekomme frittering på grund af brugen af ​​en for høj målestrøm og en for høj spænding i åbent kredsløb. IEC512 del 2 -standarden fastsætter derfor en maksimal måle strøm på 100 mA og en maksimal åben kredsløbsspænding på 20 mV til test af stikforbindelser.

Skift kontakt

Skifter kontakt i nærbillede fra et relæ. Venstre så godt som nyt. Lige efter ca. 100.000 koblingscyklusser med kontakt erosion

Skiftende kontakter findes i kontaktorer , relæer , knapper / kontakter . De er de mest krævende elektriske kontakter, fordi de ofte er nødt til at bevare deres mekaniske og elektriske egenskaber over mange millioner omskiftningscyklusser :

  • for at undgå oxidation er de korrosionsbestandige ( ædle metaller ) eller arbejder under vakuum , beskyttelsesgas eller olie
  • For at undgå kontakt erosion har de et højt smeltepunkt (wolfram) ved høj effekt
  • At opnå en lav kontakt modstand , skal de have god ledningsevne (kobber, sølv)
  • de må ikke have en tendens til at svejse (f.eks. sølv med en blanding af tin (II) oxid , tidligere cadmiumoxid )

Alle disse egenskaber kan ikke kombineres i én omskifterkontakt, hvorfor omskiftekontakter for høje koblingskapaciteter er fremstillet af forskellige materialer end skiftekontakter til signaler eller lave udgange. Omskiftningskontakter består ofte også af materialekombinationer (for eksempel ædelmetalbelagte kobber- eller bronskontakter til små kapaciteter og porøse wolframkontakter fyldt med sølv for høje koblingskapaciteter).

Forgyldte sølvkontakter er også almindelige, som bevarer deres lave kontaktmodstand (guldlaget) ved lave koblingskapaciteter og, så snart de bruges til høje koblingskapaciteter, mister deres guldlag og udsætter en robust sølvkontakt. Omskiftekontakter i relæer og små switche er ofte designet på en sådan måde, at de kan bruges både til signalformål og til store koblingskapaciteter.

På trods af sin høje ledningsevne er sølv kun i begrænset omfang egnet til lave koblingskapaciteter, da det danner sølvsulfidlag .

De vigtigste funktioner ved en kontaktkontakt, der er angivet af producenten, er:

  • Omstillingskapacitet
  • maksimal koblingsspænding
  • den termisk tålelige kontinuerlige strøm
  • den maksimale til- og frakoblingsstrøm til en bestemt belastning

Omskiftningskontakter (taster, tastaturer) til signaler med høj modstand består ofte af et par ledende gummi på den ene side og guld eller grafitledende pasta på den anden. De er særligt pålidelige og viser lidt hoppende .

Afvisning af kontaktkontakter er en periodisk lukning og genåbning på tidspunktet for skift. Med kontaktkontakter for høj koblingskapacitet fører det til øget kontakt erosion eller endda til svejsning ("sticking") af kontakterne. Digitale kredsløb virker nogle gange så hurtigt, at uden modforanstaltninger ville den multiple kontakt med kun en operation blive fortolket som flere kommandoer, og derfor er debouncing nødvendig.

Glidende kontakter

Glidende kontakter (også glidende kontakter) bruges til at komme i kontakt med bevægelige dele. Eksempler er kommutatorer , strømkollektorer , slipringe og positionssensorer, såsom potentiometre eller roterende encodere . Parringer fremstillet af kobber / kobberlegeringer og grafit samt parringer af ædle metaller anvendes.

Materialer

Der stilles høje krav til overfladebelægningen af ​​elektriske kontakter, især i tilfælde af elektriske relæer med mange koblingscyklusser . Ved spændinger over 50 volt og høje strømme dannes buer. De kan smelte basismaterialet og fremme oxidation af overfladen. Wolframforbindelser er modstandsdygtige over for høje temperaturer, men har meget høje kontaktmodstande. En guldbelægning leder godt og beskytter mod korrosion, men slides hurtigt af.

Legeringen sølv-nikkel er et godt kompromis for laveffektrelæer op til ca. 20 ampere. Ved høje belastninger (100 ampere) anses cadmiumoxid , legeret med sølv ( AgCdO ) for at være optimalt for at forhindre kontakterne i at svejse. På den anden side bestemmer RoHS -retningslinjerne, at cadmium bør undgås, hvis det er muligt. Tinoxid , også legeret med sølv (AgSnO2), er en god erstatning.

Typer af kontakter i henhold til deres kontrollogik

I henhold til forbrugerens logiske tilkoblingsadfærd eller belastningen - ifølge positiv eller negativ logik - skelnes der mellem normalt åben (normalt åben kontakt, positiv logik), normalt lukket (normalt lukket kontakt, negativ logik) og skift (en normalt åben kontakt og en normalt lukket kontakt med en fælles forbindelsesstolpe). Omskiftekontakten består af en forbundet normalt åben og normalt lukket kontakt, så den har både positiv og negativ logik på samme tid.

Dette gælder alle typer af kontakter, tændingsafbrydere, afbrydere, omskiftere eller omskiftere, knapper, relæer og kontaktorer.

Normalt åben eller normalt åben kontakt (NO)

Mange relæer og kontaktorer bruge make kontakter eller skabe kontakter. Hvis den nødvendige spolespænding påføres relæet eller kontaktoren, lukkes den normalt åbne kontakt, dvs. den bliver lav modstand. Den tilsluttede forbruger eller belastning forsynes nu med forsyningsstrømmen via den lukkede (lavmodstand) arbejdskontakt; forbrugeren er tændt. Hvis der ikke er nogen spolespænding, er den normalt åbne kontakt åben eller har en høj modstand; forbrugeren er slukket.

Forbindelsen af ​​en normalt åben kontakt kaldes NO (normalt åbnet) på engelsk. [1] (betyder normalt ikke aktiveret .) Hvis relæet ikke er strømført (dvs. dets spole er afbrudt), er denne kontakt åben.

Denne type kontakt bruges derfor altid, når en forbruger sikkert skal slukkes, når styrespændingen ikke tilføres relæet ("sikkerhedskontrol"). Derfor er kontaktorer i elektriske installationer i husholdninger og industri fortrinsvis udstyret med arbejdskontakter. Dette er sikkerhedsrelevant.

Arbejdskontakter af halvlederrelæer (for det meste NO)

Industrielle halvlederrelæer har normalt altid normalt åbne kontakter som elektroniske kontakter. Årsagen er den energi, der kræves til styrespændingen (normalt en direkte spænding) til at styre halvlederne. Uden hjælpenergi kan der ikke være nogen stigning i ledningsevnen i halvlederen. Især for lavlaststrømme er det også muligt at fremstille halvlederrelæer, der er selvledende uden en påført styrespænding, ved hjælp af såkaldte selvledende FET'er eller MOSFET'er (depletion (MOS) FET), som derefter har negativ kontrol logik en optokobler (hvis belastningsstrøm styres til nul med styrespændingen).

I modsætning hertil bruges selvlåsende FET'er eller MOSFET'er (enhancement MOSFET) i industrielt fremstillede halvlederrelæer ( positiv kontrollogik ).

Normalt lukket eller normalt lukket kontakt (NC)

Den normalt lukkede eller normalt lukkede kontakt er lukket, dvs. lav modstand, når der ikke er spolespænding på relæet eller kontaktoren. I dette tilfælde afhænger forbrugeren af ​​dens driftsspænding og bærer belastningsstrømmen. Den er tændt, mens relæet eller kontaktoren er slukket. Hvis spolespændingen er tændt, slukkes forbrugeren. Derfor kaldes normalt lukkede kontakter også normalt lukkede kontakter: Mens relæet er inaktiv (slukket), bærer forbrugeren belastningsstrømmen, dvs. det er tændt.

Forbindelsen af ​​en NC -kontakt kaldes NC (normalt lukket) på engelsk , dvs. normalt lukket [1] . Hvis relæet ikke får strøm (dets spole er afbrudt), lukkes denne kontakt.

Skiftekontakt eller omskifterkontakt (COM)

Omskiftningskontakter består af en normalt åben kontakt og en normalt lukket kontakt, som hver deler en pol, dvs. har en fælles pol. I tilfælde af et relæ eller en kontaktor med en skiftekontakt, i første omgang - i inaktiv tilstand, dvs. H. uden spolespænding - omskifterkontaktens og den normalt lukkede kontakts fælles pol er forbundet med hinanden (lav modstand). Efter tilkobling af spolespændingen (aktiveret relæ) forbindes omskifterkontaktens fælles pol til den normalt åbne kontakt (lav modstand).

I engelsk brug kaldes den almindelige pol for den normalt åbne kontakt og den normalt lukkede kontakt for en omskifterkontakt almindelig kontakt og forkortes ofte som COM [1] .

Mærkningen af kontakterne i bilindustrien relæer standardiseres ifølge DIN 72.552 :

  • 85 = relæspole, negativ pol, (relæspole -)
  • 86 = relæspole, positiv pol, (relæspole +)
  • 87 = tilslutning af skifteren, (COM: fælles kontakt)
  • 87a = normalt lukket kontakt, (NC: normalt lukket kontakt)
  • 87b = normalt åben / fungerende kontakt, (NO: normalt åbnet kontakt)

Se også

litteratur

  • Wolfgang Schufft (red.): Lommebog over elektrisk energiteknologi . Carl Hanser Verlag, München 2007, ISBN 978-3-446-40475-5 .

Weblinks

Individuelle beviser

  1. a b c Grundkontakt: NO, NC og COM kontaktterminal. Omron , adgang til den 5. august 2020 (engelsk, betegnelse for skiftende kontakter i engelsk brug).