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FACULDADE MATÉRIAS-PRIMAS P 8 Swipetoviewn ‘t p 12 7 13 17. 1 8 19 14 9. 1 114 19. 2 9. 2. 1 19. 2. 2 15 92. 3 19. 2. 4 16 9. 3 19. 3. 1 9. 3. 2 17 19. 3. 3 I Escolha correta de materias I Peças de contato com pastilhas I Contato com soldagempor ponto Icarvao para fins elétricos I Fabricação de matéria prima I Tipos de carvão I Carvão grafite Eletro-grafite I Metal-grafite I Grafite I Algumas particularidades I Resistente aos efeitos de temperaturas elevadas I Baixa densidade I Nao 20F 9. 3. 3 19. 4 9. 4. 1 9. 4. 2 19. 4. 3 9. 4. 4 19. 4. 5 18 19. 4. 6 19. 4. 7 19. 4. 8 I Não solda com metais I Problemas operacionais

I Erosão excessiva das faces das escovas em contato com a porta-escova I Escovas lascadas ou quebradas I Desgaste desigual de escovas I Vitrificação da face de contato da escova Quebra do rabicho I Conexões soltas I Conexões superaquecidas I Escovas presas I Referências Bibliográficas 30F regulação, possuem um sistema de peças de contato, composto de contatos fixos e moveis em cada fase. A ação conjunta dos contatos traz consigo o estudo do comportamento entre metais e ligas metálicas, os conjuntos de peças de contato classificam- se genericamente como Simétrico ou Assimétrico.

Simétrico o aterial das peças em contato é o mesmo, no assimétrico uma peça é de um material de contato de ótima condutividade e a outra é um material de contato de menor condutividade. Os fenômenos pertencentes ao estudo físico-químicos são resistividades do material, a transferência dos elétrons de um para o outro a razão de existência e os efeitos do arco voltaico, a influencia da temperatura, capacidade térmica, efeitos da oxidação, sulfatação e de gases corrosivos.

Na prática o material destinado à fabricação de peças de contato deve suportar o máximo de tempo possível nas condições sitadas anteriormente m sua aplicação. Materiais básicos para peças de contato são o cobre, prata e o carvão. O cobre é o mais usado, mas quando ele não atende as especificações de aplicação o material sugerido de imediato é a prata, hoje temos muitos tipos de ligas destes e de outras matérias-primas para uso em contatos elétrico. 2 Desenvolvimento 2. Fenômenos e propriedades Supondo que um con AGE 4 OF vel são levados um de do setor contato, sofre influência do meio externo (oxidação ou sulfatação), se recobrirmos com uma camada que não apresenta boas características condutoras, essa camada ficará entre ambas s peças do metal condutor, com exceção de pequenas áreas que, pela pressão exercida ou pelo deslocamento dos contatos a camada é removida. 1. A área geométrica é uma área aparente de contato; 2.

Ag Am – (área geométrica área mecânica) 3. Am Ae- (área mecânica secção que transfere a corrente elétrica) 4. a pressão P aplicada sobre a peça de contato móvel, atua sobre a peça de contato fixo através dos pontos de contato, de área Aml, Am2… , decompondo-se em pressões Pl em igual numero como as áreas mecamcas; 5. a corrente elétrica circula apenas pelos pontos da área Ael . A área de contato é uma função da pressão aplicada e da dureza do material.

P – pressao, A = área H = dureza. Como o aumento de pressão entre duas, aumenta a área e reduz-se a resistência à passagem da corrente pela relação. A R = resistência, p = resistividade, L = comprimento, A = área. de contato, reduz-se, aumentando a densidade de corrente. A resistência de contrato eleva a temperatura a qual obedece a equaçao: Tmax = temperatura máxima em oc, p — quadrado da queda de tensão entre as pontas A e B, – resistividade do material, = condutividade térmica.

Pela concentração de linhas numa área pequena, e ependendo da orientação dessas, aparecem esforços tendentes a afastar um contato do outro. Essa força é conforme foi mencionada a queda de tensão eleva a temperatura. Outras fontes de aquecimento são os arcos voltaicos, que aparecem na fase de interrupção. Apesar de efeitos térmicos, o material deve suportar sem alterar suas características, chamado capacidade térmica. Um par de peças de contato deve suportar a ligação e o desligamento por um número de vezes bastante elevado.

A exigência imposta às peças de contato será em termos de durabilidade, que vai depender de muitos fatores que são mportantes como, por exemplo, aspectos mecânicos, dureza do metal, corrente, interrupção do arco voltaico, etc; um exemplo de mecanismo muito usado é o “contator’ que possibilita um elevado número de manobras horárias tendo em seu contato uma liga de AgSnO . 6 OF deslizamento a peças móvel passa pela fixa removendo camada de óxidos, sulfato, gordura e umidade que podem isolar os contatos, porem com o tempo de uso temos um desgaste que afetara na condutividade, consequentemente devera ser substituído.

Temos o segundo contato, que é o contato por pressão o deslocamento do contato móvel é feito num plano perpendicular o da peça fixa, dando-se no final, apenas o contato pela pressão de um sobre o outro. Conclui-se de imediato, que o sistema de contato por pressão não pode ser empregado, quando o material das peças se recobre facilmente com uma camada de elevada resistência que deve ser removida para um funcionamento elétrico perfeito. Justifica-se, assim, a sua preferência onde os dispositivos de comando com contatos de pressão empregam a prata como material de contato.

A intensidade de arco é uma função da tensão e da corrente de desligamento. O arco voltaico apresenta, no seu setor central, temperaturas da ordem de 6. 00 oc (suficientemente elevadas, portanto, para fundir ou mesmo volatilizar o metal dos contatos). Procura-se reduzir a duração do arco e, durante o tempo de sua permanência, as peças de contato devem suportar, sem de danificar, as temperaturas que aparecem. Durante a permanência do arco, certo volume de material se aquecerá, criando condições favoráveis á oxidação ou volatizaçáo do metal.

Surge como uma das características mais importantes, a capacidade térmica, quando maior a capacidade térmica, maior a temperatura que este suporte, sem se altera. O volume de material que se desloca, é uma função do metal, o tempo que o arco permanece e da corrente que circula pelo arco voltaico. v = c f Odtidt, V = volume do mater 8 tros cúbicos, volume do material, em milímetros cúbicos, C = constante o material (sendo C = x 10 -3mm/As para a prata, C = 3 x 10-3 mm/As para o cobre), i – corrente elétrica de desligamento, em ampéres (A), dt = intervalo de tempo em que o arco se mantém, em segundos (s). 1.

Para peças de interrupção no ar, o fator que mais influi é a oxidação resultante do calor do arco voltaico, o cobre e suas ligas sofrem acentuada oxidação, enquanto a prata e suas ligas oxidam-se lentamente. Por isso, a preferência, do uso de contatos de prata em chaves de manobra. 2. para correntes nominais com diversas centenas de ampéres ou mesmo aquelas que se aproximam da corrente de curto circuito, manobrada no ar, o fator mais importante é a capacidade térmica, nesse caso, torna-se necessárias outras medidas construtivas, principalmente o deslocamento e a extinção rápida do arco por meio de uma câmara de extinção. bservamos também que os metais de maior dureza não sofrem tanto os efeitos do arco, mas surgem as ligas de cobre e prata para as condições mas rigorosas observando- e que, em ordem decrescente, são os seguintes metais de elevada capacidade térmica, usados em ligas dos dois metais supramencionados: o tungstênio, o molibdênio e o níquel. Em seguida vem o cobre e finalmente a prata. Peças de contato, mergulhadas em óleo, apresentam a vantagem de não ficarem sob a influencia de gases corrosivos nem dos efeitos oxidantes ou de sulfatação do ambiente.

Deve- se tomar cuidado com a escolha do óleo, devendo o mesmo ser totalmente neutro. Entretanto, contatos imersos em óleo sofrem uma destruição muito mais rápido que contatos manobrados no r, pois o óleo é volatizado por partículas devido ao arco formado em seu interior deixando o óleo com baixa rigidez dielétrica, por isso, os elementos usad 80F seu interior deixando o óleo com baixa rigidez dielétrica, por isso, os elementos usados nos contatos elétricos, mergulhados em óleo, são de elevada capacidade térmica. 2. 2. 1 Conclusões gerais sobre a durabilidade.

A durabilidade de um conjunto de peças de contato, medida em número de manobras, depende da corrente manobrada, do material empregado, do número de ricochetes, da capacidade térmica e da dureza do metal. A durabilidade das peças varia inda com a intermitência de corrente que por elas circula. Assim, em serviço intermitente, o número de manobras é dado pela equação. [pic] Onde: X = número de manobras em serviço intermitente, C = porcentagem de Intermitência, A = durabilidade dos contatos com corrente nominal, B = durabilidade dos contatos em serviço intermitente puro. Nota. Os valores A e B são dados pelo fabricante.

Correlacionam-se, por outro lado, o número de manobras com a resistência de contato e com a corrente de desligamento. 3 0 ricochete entre as peças de contato O ricochete é o choque entre os contatos móvel e fixo, as assas dos contatos se chocam e como reação, temos um “quique”, ou seja, um afastamento entre as peças de contato, que por conseqüência temos um arco voltaico causado pela corrente que flui, levando a um desgaste elétrico e juntamente a oxidação ou volatizaçáo dos metais empregados nos contatos. Através do ricochete são verificadas condições para se construir uma chave de manobra ou contactar.

Com dados relevantes como a pressão exercida entre os contatos,a velocidade de fechamento e as massas ontato que devem ser as resistência de contato. 4 A resistência de contato e a influência da temperatura Nós sabemos que a resistência do material, depende da sua área, das características do material e do comprimento, R = Resistêcia elétrica ( n ) p = Resistividade do material ( Q mrn2 / m) L Comprimento (m) A = Área da seção transversal ( mml ) Sabemos que todo material contém uma superfície de contato, mas entendemos que por mais que a superfície seja plana, ela nunca é perfeita.

E contudo apresenta certa rugosidade que influência na área útil de contato, por onde o fluxo de corrente efetivamente fluirá. Sendo assim sempre há uma perda, por mínima que seja, e contato resultando no aumento da resistência, elevação de temperatura e consequentemente perda por efeito joule. A resistência de contato diminui com o aumento de temperatura.

Isto ocorre devido a formação de óxidos e sulfatos metálicos, semelhantes aos semicondutores, que tem característica negativa de resistividade (Diminui a resistência com o aumento de temperatura). As fórmulas abaixo surgiram a partir de estudos empíricos, devido a irregularidade das seções de contato, do tipo de camada separadora e de sua espessura: Rr p (pQ) Essa resistência é a ue existe com contatos limpos 0 DF 18