Микропревитите, като прецизен електромеханичен компонент, играят незаменима роля в много полета. From automatic control in household appliances, such as the detection of refrigerator door opening and closing and water level control in washing machines, to precise operation in industrial equipment, like limit protection in machine tools and process control in automated production lines, and even to safety monitoring in automotive electronic systems, such as airbag triggering and feedback on the status of car door locks, Microswitches, with their compact size, sensitive response and reliable performance, have become key components for осигуряване на нормалната работа на оборудването. Въпреки това, когато използваме микропревместици, често чуваме концепциите за механичния живот и електрическия живот. Какви точно са разликите между тях? Това е основният проблем, в който тази статия възнамерява да задълбочи.
Определенията на механичния живот и електрическия живот на микропревредките
Определение на механичния живот
Механичният живот на микросъвест, по -просто казано, се отнася до пълния брой работни цикли, които превключвателят може да издържи в чисто механично състояние на действие, без да се отчита електрическото натоварване. Пълният цикъл на работа включва процеса, при който превключвателят се връща в първоначалното си състояние (като нормално отворен или нормално затворен) след действие на задействане. Механичният живот отразява главно надеждността и издръжливостта на механичната структура на превключвателя и е важен показател за измерване дали превключвателят може да поддържа нормално действие при чести механични операции.
Определение на електрическия живот
Електрическият живот се отнася до броя на операционните цикли, които микросъвестът обикновено може да завърши за свързване и изключване на вериги при определени условия на електрическо натоварване. За разлика от механичния живот, електрическият живот включва не само механичното действие на превключвателя, но също така се фокусира върху влиянието на електрическите фактори върху работата на превключвателя, като корозията на Arc и Electro -, генерирана от контактите при свързване и изключване на вериги. Тези фактори ще ускорят износването и стареенето на контактите, като по този начин ще се отрази на електрическия производителност и експлоатационния живот на превключвателя.
Какви фактори влияят съответно върху механичния живот и електрическия живот на микропревключването
(I) Фактори, влияещи върху механичния живот
Контакт Материал
Твърдостта и устойчивостта на износване на контактните материали оказват значително влияние върху механичния живот. Контактни материали с по -висока твърдост, като някои високи компоненти на твърдост-, могат по -добре да устоят на износване по време на чести механични контакти и триене, да намалят деформацията и загубата на контакти и по този начин да удължат механичния живот. Например, сребърният контакт на кадмия оксид се представя добре по отношение на механичния живот поради отличната си устойчивост на износване и устойчивост на ерозия на дъгата.
Пролетно изпълнение
Пружината е ключов компонент в микропревредните, който осигурява оперативна сила. Неговите показатели за производителност като еластичен коефициент и якост на умора влияят пряко върху механичния живот на превключвателя. Пружина с подходящ еластичен коефициент може да гарантира, че превключвателят има стабилна работна сила по време на работа, което позволява на контактите да бъдат надеждно свързани и изключени. Изворите с висока якост на умора са по -малко склонни да претърпят еластична повреда при дълъг - термин и честа работа, като гарантират нормалната работа на превключвателя. Ако еластичният коефициент на пружината е твърде голям или твърде малък или якостта на умората му е недостатъчна, това може да доведе до проблеми като негъвкава работа на превключвателя и лош контакт на контактите, като по този начин се съкращава механичния живот.
Работна честота
Работната честота се отнася до броя на работещите цикли, завършени от превключвателя в рамките на единица време. Прекомерно високата работна честота ще предотврати механичните компоненти на превключвателя да получат достатъчна почивка и възстановяване, ускорявайки умората на пружината и износването на контактите. Например, при някои високи - скоростни автоматизирани производствени линии може да се наложи микропредветите да работят често. Ако честотата на работа надвишава проектирания им диапазон, механичният живот ще бъде значително съкратен.
Условия на околната среда
Фактори на околната среда като температура, влажност и прах също могат да повлияят на живота на машините. Високата - температурата ще ускори стареенето на пружините и окисляването на контактните материали, намалявайки тяхната работа. Средата с висока влажност може да доведе до образуване на водни филми на повърхността на контактите, да увеличи устойчивостта между контактите и дори да предизвика електрохимична корозия. Когато прахът и други примеси влязат в вътрешността на превключвателя, те ще износят повърхността на контактите и ще повлияят на нормалната работа на превключвателя. Например, използваните на открито микропревместици често имат по -кратък механичен живот от тези, използвани в суха вътрешна среда, ако са изложени на тежки условия за дълго време.
(Ii) Фактори, влияещи върху електрическия живот
Контактни материали (пресичане с механичния живот, но наблягайки на различни характеристики)
По отношение на електрическия живот, контактните материали трябва не само да отчитат устойчивостта на износване, но и да обръщат повече внимание на тяхната устойчивост на ерозия на дъгата и електрическа проводимост. Когато контактите се свържат и изключат веригата, се генерира електрическа дъга. Високата температура на дъгата ще накара контактния материал да се стопи и изпари, което води до образуване на ями и изпъкналост на контактната повърхност, увеличавайки контактната съпротивление и ще повлияе на електрическата характеристика. Следователно, контактните материали с добра устойчивост на ерозия на дъгата, като сребро - никелови сплави, могат да поддържат сравнително стабилни характеристики под действието на дъгата, да намалят загубата на контакт и да удължат електрическия живот. Междувременно добрата електрическа проводимост може да намали контактната устойчивост между контактите, да намали загубата на енергия и генерирането на топлина, а също така да помогне за удължаване на електрическия живот.
Тип натоварване
Различните видове натоварвания оказват значително влияние върху електрическия живот на микропревключването. Дъгата, генерирана от резистивни натоварвания по време на връзка и прекъсване, е сравнително малка, а ерозията към контактите е сравнително лека. Когато индуктивните натоварвания (като двигатели, релейни намотки и т.н.) са счупени, те генерират сравнително висока противодействие на електромотивната сила, образувайки силна дъга, която ерозира контактите по -тежко. Капацитивните натоварвания генерират значителни токове на вътрешности, когато са свързани и могат също да причинят повреда на контактите. Следователно, когато избирате микросъвест, е необходимо разумно да се определи неговият индекс на електрическия живот въз основа на действителния тип натоварване.
Контактно налягане
Контактното налягане се отнася до налягането, че контактът издържа, когато е в затворено състояние. Подходящото контактно налягане може да гарантира добър контакт между контактите, да намали съпротивлението на контакт и да намали генерирането на дъги. Ако контактното налягане е твърде малко, контактното съпротивление ще се увеличи, генерирането на топлина ще се повиши, лесно е да се причини дъга и да се ускори износването на контакта. Ако контактното налягане е твърде високо, това ще увеличи тежестта на пружината, ще ускори умората му и може също да доведе до деформация на контакта, като се отрази на електрическата характеристика.
Електрическа среда
Електрически фактори на околната среда, като колебания на напрежението и електромагнитни смущения, също могат да повлияят на електрическия живот на микропревключването. Прекомерните колебания на напрежението могат да причинят анормални дъги по време на връзката и изключването на превключвателя, увеличавайки загубата на контактите. Електромагнитните смущения могат да причинят неизправности на превключвателите, да повлияят на нормалната им работа и дори да повредят електронните компоненти вътре в превключвателите. Например, в някои електронни устройства за мощност, поради сложната електромагнитна среда, микропревредните трябва да имат добри анти - възможности за електромагнитни смущения, за да гарантират техния електрически живот.
Как да разграничим механичния живот от електрическия живот на микросъвестята чрез тестване
(I) Методи за механично тестване на живота
Тестване на оборудване и принципи
Механичното тестване на живота обикновено използва специализирани механични тестери за живот. Принципът е многократно да се работи с превключвателя с определена честота и да се насили, като симулира действителните действия на превключвателя. Тестер обикновено се състои от механизъм за задвижване, брояч и контролна верига и др. Механизмът на задвижването може да извършва операции като натискане, дърпане и натискане на превключвателя според зададените параметри. Броячът се използва за запис на броя на работни цикли на превключвателя. Контролната верига е отговорна за контролирането на честотата на действие и режима на работа на механизма на задвижването.
Тестови стъпки
Първо, инсталирайте микропредвоча, който ще бъде тестван на тестера, и регулирайте правилно параметрите на теста, като например работна честота и работна сила. Най -общо казано, работна честота може да бъде зададена според номиналната работна честота на превключвателя, докато операционната сила трябва да отговаря на дизайнерските изисквания на превключвателя. След това стартирайте тестера и започнете механичния тест за живот на превключвателя. По време на процеса на тестване редовно проверявайте дали работата на превключвателя е гъвкава, дали контактите са в добър контакт и дали има ненормални явления като заглушаване или разхлабване. Когато превключвателят достигне определения брой цикли на работа или неизправности и не работи правилно, спрете теста и запишете действителния брой цикли на работа.
(Ii) Метод на електрически живот
Тестване на оборудване и принципи
Електрическото тестване на живота изисква използването на тестово оборудване, което може да осигури определеното електрическо натоварване, като например тестер за електрически живот. Този тестер може да симулира работното състояние на превключвателя в действителна верига и да осигури необходимото напрежение, ток и тип натоварване за превключвателя. Принципът е да се контролира ON - от веригата, за да извърши превключвателя да извършва и изключва операциите при определените условия на електрическо натоварване и в същото време да се следи електрическите параметри на превключвателя, като съпротивление на контакт и устойчивост на изолация.
Тестови стъпки
Свържете микросъведа към тестера за електрически живот и задайте електрическите параметри, както се изисква от теста, като напрежение, ток, тип натоварване и др. Преди теста проведете първоначална проверка на електрическата ефективност на параметрите на превключвателя и запис, като съпротивление на контакт и устойчивост на изолация. След това стартирайте тестера и започнете теста за електрически живот на превключвателя. По време на процеса на тестване, промените на електрическите параметри на превключвателя се следят в реално време. Когато контактното съпротивление надвишава определената стойност, съпротивлението на изолацията пада до известна степен или в превключвателя се появяват други електрически разломи, тестът се спира и се записва действителният брой цикли на електрическа работа.
(Iii) анализ и сравнение на резултатите от теста
Производителността на резултатите от тестовете за механичен живот
След приключване на теста за механичен живот, основното наблюдение е дали има очевидно износване, деформация или повреда на механичните компоненти на превключвателя. Например, независимо дали има тежки белези на контактната повърхност, независимо дали пружината е преживяла счупване на умора или еластична повреда и дали работният механизъм е заседнал и т.н. Ако механичните компоненти на превключвателя все още могат да поддържат добри показатели след достигане на определения брой оперативни цикли, това показва, че неговият механичен живот отговаря на изискванията.
Изпълнение на резултатите от тестовете за електрически живот
Резултатите от теста за електрически живот се отразяват главно в промените на електрическата характеристика на превключвателя. С увеличаването на броя на операционните цикли, съпротивлението на контакта постепенно ще се увеличи и изолационното съпротивление постепенно ще намалее. Когато контактното съпротивление се увеличи до известна степен, това ще доведе до увеличаване на спада на напрежението във веригата, влияещо върху нормалната работа на оборудването. Когато изолационното съпротивление спадне до известна степен, това може да причини електрически разломи като изтичане и късо съединение. Следователно, чрез наблюдение на промените в тези електрически параметри, е възможно да се определи дали електрическият живот на превключвателя отговаря на изискванията.
Какви са разликите в режимите на повреда между механичния живот и електрическия живот на микропревредките
(I) Механичен режим на отказ от живот
Износване на контакт
По време на чести механични операции, триенето и сблъсъкът постоянно възникват между контактите, причинявайки повърхността на контактите постепенно износване. Тъй като износване се засилва, размерът на контактите ще се промени, контактната зона ще намалее и съпротивлението на контакт ще се увеличи. В крайна сметка това може да доведе до това, че контактите не могат да свързват или изключват веригата.
Фрактура на пролетната умора
След като дълго време са подложени на многократно стрес, пружините ще изпитат умора, което ще доведе до постепенно намаляване на тяхната еластичност. Когато умората се натрупва до известна степен, пружината може да се счупи, което кара превключвателя да загуби операционната си сила и да не може да действа нормално.
Механизмът на работа е заседнал
Поради навлизането на прах, примеси и други вещества във вътрешността на превключвателя или износването и деформацията на механичните компоненти, работният механизъм може да се забие, като предотврати превключвателя да извършва нормални експлоатационни действия. Например, ако пролуката между буталния прът и корпуса е твърде малка, тя е склонна да бъде запушена от прах, което не позволява на буталния прът да се движи свободно.
(Ii) Режим на отказ на електрически живот
Контакт за заваряване на Fusion
При свързване и изключване на високите - текущи вериги, между контактите ще се генерира силна дъга. Високата температура на дъгата ще причини повърхността на контактите да се стопи и заварява заедно, което води до превключвателя да не може обикновено да изключи веригата. Контактното заваряване на Fusion е сравнително сериозен режим на електрическа повреда, който може да причини повреда на оборудването или дори предпазни злополуки.
Окисляването и корозията на контактите водят до лош контакт
Във влажна среда с корозивни газове повърхността на контактите е предразположена към окисляване и корозия, образувайки оксиден филм или корозионни продукти. Тези оксидни филми и корозионни продукти ще увеличат съпротивлението между контактите, което ще доведе до лош контакт и ще доведе до превключвателя да генерира топлина и искри, когато веригата е свързана, като допълнително ускорява повредата на контактите.
Разбивка на изолация
При високо - напрежение или високо - условия на влажност, изолационният материал на превключвателя може да изпита срив на изолация, което води до късо съединение между контактите или между контактите и корпуса. Разбивката на изолацията може да накара превключвателя да загуби изолационната си ефективност, да попречи на работата си правилно и дори може да доведе до сериозни последици като електрически пожари.
Заключение
В заключение, има значителни разлики между механичния живот и електрическия живот на микропревключването по отношение на дефиницията, влиянието на факторите, методите за тестване и режимите на отказ. Механичният живот се фокусира главно върху издръжливостта на превключвателя при чисто механично действие, което се влияе от фактори като контактен материал, производителност на пружината, работна честота и условия на околната среда. Електрическият живот, от друга страна, се фокусира върху надеждността на превключвателя при определени условия на електрическо натоварване и е тясно свързан с фактори като контактен материал, тип натоварване, контактно налягане и електрическа среда. Чрез специализирани методи за тестване, двете могат да бъдат разграничени и оценени, а също така имат различни режими на отказ. Разбирането на тези различия е от голямо значение за избора, използването и поддържането на микропровивачите. В практически приложения трябва, въз основа на условията на труд и изискванията на оборудването, рационално да изберем микропревключватели с подходящи механични и електрически животни и да провеждаме редовни проверки и поддръжка, за да гарантираме нормалната работа и безопасност на оборудването.
