نظرًا لأن المرحلات هي مكونات التحكم الأكثر استخدامًا في التحكم الآلي غير القياسي، فمن المهم أن نفهمهاتتابع مواد الاتصالوالعمر المتوقع.يمكن أن يؤدي اختيار المرحلات بمواد الاتصال المثالية ومتوسط العمر المتوقع الأطول إلى تقليل تكاليف الصيانة وانخفاض معدلات فشل المعدات.
عادةً ما يكون متوسط العمر المتوقع للكهرباء للأغراض العامة ومرحلات الطاقة 100000 عملية على الأقل، في حين قد يكون العمر الميكانيكي المتوقع 100000 أو 1000000 أو حتى 2.5 مليار عملية.السبب وراء انخفاض العمر الكهربائي مقارنة بالحياة الميكانيكية هو أن عمر التلامس يعتمد على التطبيق.تنطبق التصنيفات الكهربائية على جهات الاتصال التي تقوم بتبديل أحمالها المقدرة، وعندما تقوم مجموعة من جهات الاتصال بتبديل حمل أصغر من التصنيف، قد يكون عمر الاتصال أطول بكثير.على سبيل المثال، قد تقوم جهات الاتصال 240 أمبير، 80 فولت تيار متردد، 25% PF بتبديل حمل 5 أمبير لأكثر من 100000 عملية.ومع ذلك، إذا تم استخدام جهات الاتصال هذه للتبديل (على سبيل المثال: أحمال مقاومة 120 أمبير، 120 فولت تيار متردد)، فقد يتجاوز العمر مليون عملية.يأخذ تصنيف الحياة الكهربائية أيضًا في الاعتبار تلف القوس في نقاط الاتصال، وباستخدام قمع القوس المناسب، يمكن إطالة عمر الاتصال.
ينتهي عمر التلامس عندما تلتصق جهات الاتصال أو يتم لحامها، أو عندما تفقد إحدى جهات الاتصال أو كليهما مادة زائدة ولا يمكن تحقيق اتصال كهربائي جيد، نتيجة لنقل المواد التراكمية أثناء عمليات التبديل المستمرة وفقدان المواد بسبب التناثر.
تتوفر جهات اتصال الترحيل في مجموعة واسعة من المعادن والسبائك والأحجام والأنماط، ويجب أن يأخذ اختيار جهات الاتصال في الاعتبار المواد والتقييم والأسلوب من أجل تلبية متطلبات تطبيق معين بأكبر قدر ممكن من الدقة.قد يؤدي عدم القيام بذلك إلى حدوث مشكلات في الاتصال أو حتى فشل الاتصال المبكر.
اعتمادًا على التطبيق، يمكن إجراء اتصالات بسبائك مثل البلاديوم والبلاتين والذهب والفضة والنيكل الفضي والتنغستن.بشكل رئيسي مركبات سبائك الفضة وأكسيد الكادميوم الفضي (AgCdO) وأكسيد القصدير الفضي (AgSnO) ، وأكسيد القصدير الإنديوم الفضي (AgInSnO) تستخدم على نطاق واسع في الأغراض العامة ومرحلات الطاقة للتبديل الحالي المتوسط إلى العالي.
أصبح أكسيد الكادميوم الفضي (AgCdO) شائعًا جدًا نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل واللحام بالإضافة إلى التوصيل الكهربائي والحراري العالي جدًا. يتم إنتاج AgCdO عن طريق خلط أكسيد الفضة والكادميوم باستخدام تقنيات تعدين المساحيق، وهي مادة ذات موصلية كهربائية. ومقاومة التلامس قريبة من مقاومة الفضة (باستخدام ضغوط تلامس أعلى قليلاً)، ولكن نظرًا لمقاومة اللحام المتأصلة وخصائص تبريد القوس لأكسيد الكادميوم، فهي تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل واللحام.
تحتوي مواد التلامس AgCdO النموذجية على 10 إلى 15% من أكسيد الكادميوم، وتتحسن مقاومة الالتصاق أو اللحام مع زيادة محتوى أكسيد الكادميوم؛ومع ذلك، بسبب انخفاض الليونة، تنخفض الموصلية الكهربائية، وتنخفض خصائص العمل البارد.
تحتوي اتصالات أكسيد الكادميوم الفضي على نوعين من الأكسدة أو ما قبل الأكسدة، وقد تم أكسدة المادة مسبقًا أثناء تكوين نقطة الاتصال داخليًا، ومن أكسدة ما بعد الأكسدة تحتوي على توزيع أكثر اتساقًا للكادميوم أكسيد، وهذا الأخير يميل إلى جعل أكسيد الكادميوم أقرب إلى سطح الاتصال.قد تتسبب نقاط الاتصال بعد الأكسدة في حدوث مشكلات في تشقق السطح إذا كان يجب تغيير شكل الاتصال بشكل ملحوظ بعد الأكسدة، على سبيل المثال، الشفرات المتحركة ذات النهايات المزدوجة، ومسامير التلامس من النوع C.
أصبح أكسيد القصدير الإنديوم الفضي (AgInSnO) وكذلك أكسيد القصدير الفضي (AgSnO) بدائل جيدة لجهات الاتصال AgCdO، كما أن استخدام الكادميوم في الاتصالات والبطاريات مقيد في أجزاء كثيرة من العالم.ولذلك، فإن اتصالات أكسيد القصدير (12%)، والتي هي حوالي 15% أصعب من AgCdO، هي خيار جيد.بالإضافة إلى ذلك، تعتبر وصلات أكسيد الفضة والإنديوم والقصدير مناسبة لأحمال التيار العالي، على سبيل المثال، مصابيح التنغستن، حيث يكون تيار الحالة المستقرة منخفضًا.على الرغم من أنها أكثر مقاومة للحام، فإن جهات اتصال AgInSn وAgSn تتمتع بمقاومة أعلى للحجم (موصلية أقل) من جهات اتصال Ag وAgCdO.نظرًا لمقاومة اللحام، فإن جهات الاتصال المذكورة أعلاه تحظى بشعبية كبيرة في صناعة السيارات، حيث تميل الأحمال الحثية 12VDC إلى التسبب في نقل المواد في هذه التطبيقات.
وقت النشر: 01 أبريل 2024