Kuidas valida autorelee kontaktide materjale? Hõbeda{0}}tinaoksiidi ja hõbeda-ni-sulami vastupidavuse analüüs

Autode elektrisüsteemides mängivad releed vooluahelate ühendamisel, lahtiühendamisel ja juhtimisel otsustavat rolli. Kontaktmaterjal on üks peamisi tegureid, mis määrab relee eluea, töökindluse ja elektrilise jõudluse. Erinevat tüüpi kontaktmaterjalidel on olulisi erinevusi juhtivuse, kaarekindluse, kulumiskindluse ja kasutusiga. Praegu on autoreleedes kõige laialdasemalt kasutatavad materjalid hõbe-tinaoksiid (AgSnO₂) ja hõbe-niklisulam (AgNi), mõlemad tavalised hõbedasulamist kontaktid, millel on erinevates rakenduskeskkondades oluline roll.

 

 

 

Hõbeda-niklisulam on traditsiooniline relee kontaktmaterjal, mis koosneb tavaliselt hõbedast ja vähesest kogusest niklist. Nikli lisamine suurendab materjali kõvadust ja mehaanilist tugevust, suurendades seeläbi kontakti kulumiskindlust.

 

Hõbeda suurepärase elektri- ja soojusjuhtivuse tõttu säilitavad hõbe{0}}niklisulamid madala kontakttakistuse ja stabiilse juhtivuse enamikes tavapärastes koormustingimustes. Neid sulamist hõbedast kontakte kasutatakse laialdaselt autode valgustussüsteemides, helisignaalide juhtimissüsteemides ja abimootorite juhtimisrakendustes.

 

Materjali omaduste seisukohast on hõbe-niklisulam suhteliselt küps elektriline kontaktmaterjal, millel on järgmised peamised eelised.

Suurepärane juhtivus; Stabiilne kontakttakistus; Madal mehaaniline kulumine; mõistlik kulude kontroll; Sobib keskmise{0}}kuni-madala koormuse lülitusjuhtimiseks.

 

Suure -voolu alalisvoolu keskkondades või väga induktiivsete koormuste korral võib kontaktide avanemisel kergesti tekkida pidev kaar. See kaar võib põhjustada materjali migratsiooni, keevitamist ja isegi adhesiooni hõbedaste kontaktpunktide pinnal, mõjutades seega relee üldist eluiga.

 

Seetõttu on selle vastupidavus kõrge{0}}sageduse ümberlülitamise või suure{1}}koormuse tingimustes mõnevõrra piiratud.

 

 

Uute energiasõidukite, elektriajamisüsteemide ja intelligentsete juhtmoodulite väljatöötamisega on hõbetinaoksiid järk-järgult muutumas suure jõudlusega releede oluliseks materjaliks-.

 

Hõbetinaoksiid on täiustatud hõbedane elektriline kontaktmaterjal, mille sees on ühtlaselt jaotunud tinaoksiidiosakesed. Kui relee katkestab voolu, võib tinaoksiid parandada materjali kaaretakistust ja aeglustada kontaktpinna ablatsioonikiirust.

 

Võrreldes traditsiooniliste materjalidega on hõbetinaoksiidil järgmised omadused:

Suurepärane vastupidavus keevitamisele;
Tugev vastupidavus materjali migratsioonile;
Pikem elektriline eluiga;
Hea kõrge{0}}temperatuuri stabiilsus; Sobib suure-voolu ja väga induktiivse koormusega keskkondades.

 

Sellistes rakendustes nagu autode aknamootorid, istmete reguleerimissüsteemid, elektroonilised veepumbad, solenoidventiilid ja kompressori juhtimine vähendab hõbetinaoksiid tõhusalt kontaktkadusid ja selle kasutusiga on tavaliselt oluliselt pikem kui tavalistel hõbe{0}}nikkelmaterjalidel.

 

Kaasaegsete elektriliste kontaktlülitite arendustrendist on hõbetinaoksiid muutunud üheks oluliseks valikuks uute energiasõidukite releede,{0}}kõrgepinge juhtreleede ja intelligentsete toitejaotusmoodulite jaoks.

 

 

 

Relee eluea hindamisel võetakse tavaliselt arvesse järgmisi aspekte:

 

Kaare takistus

Tänu oma stabiilsele tinaoksiidi osakeste struktuurile võib hõbeda tinaoksiid moodustada kaarekeskkonnas kaitsekihi, avaldades seega tugevamat vastupidavust ablatsioonile.

Kuigi hõbeda{0}}niklisulamitel on suurepärane juhtivus, on need kõrge voolukatkestuse ajal altid pinna sulamisele ja materjali migratsioonile.

 

Adhesioonivastane-

Sagedase ümberlülitamisega releede puhul on haardumisvastane{0}}võime ülioluline.

Hõbetinaoksiidil on suurepärane vastupidavus jootmisele, mis vähendab tõhusalt kontakti nakkumise ohtu. Hõbeda-niklisulamid on aga tugevate induktiivkoormuste korral altid jootmisele.

 

Juhtivus

Hõbeda{0}}niklisulamitel on madalam kontakttakistus, mis tagab stabiilsema juhtivuse väikese koormuse tingimustes.

Mõne väikese-võimsusega elektroonilise kontaktirakenduse jaoks sobivad hõbe-nikkelmaterjalid siiski hästi.

 

Kõrge{0}}temperatuuri stabiilsus

Mootoriruumid, akuhaldussüsteemid ja suure{0}}võimsusega juhtmoodulid seisavad tavaliselt silmitsi kõrgete töötemperatuuridega.

Hõbetinaoksiid pakub paremat oksüdatsioonikindlust ja termilist stabiilsust, muutes selle sobivamaks kontakt{0}}elektrisüsteemides-, mis töötavad kõrgel temperatuuril{2}}.

 

Autotööstuse relee valimise soovitused

Praktilistes rakendustes tuleks sobiv kontaktmaterjal valida koormuse tüübi, töösageduse ja keskkonnatingimuste alusel.

Takistuslike või kergelt induktiivsete koormuste (nt valgustuse juhtimine, signaalijuhtimine ja mõned elektrilised vedrukontaktirakendused) korral võivad hõbe-niklisulamid vastata pikaajalistele-kasutusnõuetele, pakkudes samal ajal kulueeliseid.

 

Mootoriajamite, solenoidventiilide juhtimise, kõrge-pinge toitejaotuse ja uute energiaga sõidukisüsteemide puhul on pikema elektrilise eluea ja süsteemi suurema töökindluse saavutamiseks soovitatav kasutada hõbe-tinaoksiidmaterjale.

 

 

 

Autoelektroonika ja uute energiatehnoloogiate kiire arenguga kasvab turunõudlus suure jõudlusega{0}}hõbedaste kontaktide järele jätkuvalt. Tulevased releekontaktid panevad suuremat rõhku kaaretakistusele, madalale kontakttakistusele ja pikale elueale.

 

Lisaks traditsioonilistele hõbe{0}}nikli- ja hõbe-tinaoksiidi materjalidele arendab tööstus pidevalt uusi kontaktlahendusi, nagu Pure Silver Contacts, Solid Silver Contacts,Hõbedased tahked kontaktneedidja hõbedasulamist needid, mis vastavad erinevate elektrikontaktide tüüpide rakendusnõuetele.

 

Üldise arengutrendi vaatenurgast saavad autotööstuse relee kontaktmaterjalide oluliseks arengusuunaks kõrge töökindlus, keskkonnasõbralikkus ja pikk eluiga. Kontaktmaterjalide ratsionaalne valik jääb relee jõudluse ja süsteemi stabiilsuse parandamise võtmeteguriks.