Augstsprieguma savienotāja pārskats
Augstsprieguma savienotāji, kas pazīstami arī kā augstsprieguma savienotāji, ir automobiļu savienotāju veids. Tie parasti attiecas uz savienotājiem ar darba spriegumu virs 60 V un galvenokārt ir atbildīgi par lielu strāvu pārraidi.
Augstsprieguma savienotājus galvenokārt izmanto elektrotransportlīdzekļu augstsprieguma un augstsprieguma ķēdēs. Tie darbojas ar vadiem, lai transportētu akumulatoru bloka enerģiju caur dažādām elektriskajām ķēdēm uz dažādiem transportlīdzekļa sistēmas komponentiem, piemēram, akumulatoru blokiem, motoru kontrolieriem un līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājiem. Augstsprieguma komponenti, piemēram, pārveidotāji un lādētāji.
Pašlaik augstsprieguma savienotājiem ir trīs galvenās standartu sistēmas: LV standarta spraudnis, USCAR standarta spraudnis un Japānas standarta spraudnis. Starp šiem trim spraudņiem LV pašlaik ir vislielākā apgrozība vietējā tirgū un vispilnīgākie procesa standarti.
Augstsprieguma savienotāja montāžas procesa shēma
Augstsprieguma savienotāja pamatstruktūra
Augstsprieguma savienotāji galvenokārt sastāv no četrām pamatstruktūrām, proti, kontaktoriem, izolatoriem, plastmasas apvalkiem un piederumiem.
(1) Kontakti: galvenās daļas, kas pabeidz elektriskos savienojumus, proti, vīriešu un sieviešu spailes, niedres utt.;
(2) Izolators: atbalsta kontaktus un nodrošina izolāciju starp kontaktiem, tas ir, iekšējo plastmasas apvalku;
(3) Plastmasas apvalks: Savienotāja apvalks nodrošina savienotāja izlīdzināšanu un aizsargā visu savienotāju, t. i., ārējo plastmasas apvalku;
(4) Piederumi: tostarp konstrukcijas piederumi un uzstādīšanas piederumi, proti, pozicionēšanas tapas, vadotnes tapas, savienojošie gredzeni, blīvēšanas gredzeni, rotējošās sviras, bloķēšanas konstrukcijas utt.
Augstsprieguma savienotāja detalizēts skats
Augstsprieguma savienotāju klasifikācija
Augstsprieguma savienotājus var atšķirt vairākos veidos. Savienotāju klasifikāciju var noteikt, ņemot vērā to, vai savienotājam ir ekranēšanas funkcija, savienotāja tapu skaitu utt.
1.Neatkarīgi no tā, vai ir vairogs
Augstsprieguma savienotāji tiek iedalīti neekranētos savienotājos un ekranētos savienotājos atkarībā no tā, vai tiem ir ekranēšanas funkcijas.
Neekranētiem savienotājiem ir samērā vienkārša struktūra, tie neaizsargā un tiem ir samērā zemas izmaksas. Tos izmanto vietās, kur nav nepieciešams ekranējums, piemēram, elektriskās ierīcēs, kas pārklātas ar metāla korpusiem, piemēram, uzlādes ķēdēs, akumulatoru bloku iekšpusē un vadības ierīču iekšpusē.
Savienotāju piemēri bez ekranēšanas slāņa un bez augstsprieguma bloķēšanas konstrukcijas
Ekranētiem savienotājiem ir sarežģīta struktūra, ekranēšanas prasības un salīdzinoši augstas izmaksas. Tie ir piemēroti vietām, kur nepieciešama ekranēšanas funkcija, piemēram, ja elektroierīču ārpuse ir savienota ar augstsprieguma elektroinstalāciju.
Savienotāja ar ekrānu un HVIL konstrukcijas piemērs
2. Kontaktdakšu skaits
Augstsprieguma savienotāji tiek iedalīti pēc savienojuma portu skaita (PIN). Pašlaik visbiežāk izmantotie ir 1P savienotājs, 2P savienotājs un 3P savienotājs.
1P savienotājam ir relatīvi vienkārša struktūra un zemas izmaksas. Tas atbilst augstsprieguma sistēmu ekranēšanas un hidroizolācijas prasībām, taču montāžas process ir nedaudz sarežģīts un pārstrādes darbspēja ir slikta. Parasti to izmanto akumulatoru blokos un motoros.
2P un 3P savienotājiem ir sarežģīta struktūra un salīdzinoši augstas izmaksas. Tie atbilst augstsprieguma sistēmu ekranēšanas un hidroizolācijas prasībām un tiem ir laba apkope. Parasti tos izmanto līdzstrāvas ieejai un izejai, piemēram, augstsprieguma akumulatoru blokos, kontrolleru spailēs, lādētāju līdzstrāvas izejas spailēs utt.
1P/2P/3P augstsprieguma savienotāja piemērs
Vispārīgās prasības augstsprieguma savienotājiem
Augstsprieguma savienotājiem jāatbilst SAE J1742 noteiktajām prasībām un tiem jābūt šādām tehniskajām prasībām:
SAE J1742 noteiktās tehniskās prasības
Augstsprieguma savienotāju dizaina elementi
Augstsprieguma savienotāju prasības augstsprieguma sistēmās ietver, bet neaprobežojas ar: augsta sprieguma un lielas strāvas veiktspēju; nepieciešamību sasniegt augstāku aizsardzības līmeni dažādos darba apstākļos (piemēram, augstā temperatūrā, vibrācijas, trieciena, putekļu un ūdensnecaurlaidības apstākļos); viegli uzstādāmiem; ar labu elektromagnētiskās ekranēšanas veiktspēju; izmaksām jābūt pēc iespējas zemākām un izturīgākām.
Saskaņā ar iepriekš minētajām augstsprieguma savienotāju īpašībām un prasībām, augstsprieguma savienotāju projektēšanas sākumā jāņem vērā šādi konstrukcijas elementi un jāveic mērķtiecīga projektēšana un testēšana.
Augstsprieguma savienotāju konstrukcijas elementu, atbilstošās veiktspējas un verifikācijas testu salīdzināšanas saraksts
Augstsprieguma savienotāju bojājumu analīze un atbilstošie mērījumi
Lai uzlabotu savienotāja konstrukcijas uzticamību, vispirms jāanalizē tā atteices režīms, lai varētu veikt atbilstošus preventīvās projektēšanas darbus.
Savienotājiem parasti ir trīs galvenie atteices režīmi: slikts kontakts, slikta izolācija un vaļīga fiksācija.
(1) Slikta kontakta gadījumā var izmantot tādus rādītājus kā statiskā kontakta pretestība, dinamiskā kontakta pretestība, viena cauruma atdalīšanas spēks, savienojuma punkti un komponentu vibrācijas izturība, lai noteiktu to stāvokli;
(2) Sliktas izolācijas gadījumā var noteikt izolatora izolācijas pretestību, izolatora laika degradācijas ātrumu, izolatora izmēru indikatorus, kontaktus un citas detaļas, lai spriestu;
(3) Fiksētā un atdalītā tipa uzticamības novērtēšanai var pārbaudīt montāžas pielaidi, izturības momentu, savienojošās tapas noturēšanas spēku, savienojošās tapas ievietošanas spēku, noturēšanas spēku vides stresa apstākļos un citus termināļa un savienotāja rādītājus.
Pēc savienotāja galveno bojājumu veidu un bojājumu formu analīzes var veikt šādus pasākumus, lai uzlabotu savienotāja konstrukcijas uzticamību:
(1) Izvēlieties atbilstošo savienotāju.
Savienotāju izvēlei jāņem vērā ne tikai pievienoto ķēžu veids un skaits, bet arī jāveicina iekārtu komplektēšana. Piemēram, apaļos savienotājus mazāk ietekmē klimatiskie un mehāniskie faktori nekā taisnstūrveida savienotājus, tiem ir mazāks mehāniskais nodilums un tie ir droši savienoti ar vadu galiem, tāpēc pēc iespējas jāizvēlas apaļie savienotāji.
(2) Jo lielāks kontaktu skaits savienotājā, jo zemāka ir sistēmas uzticamība. Tāpēc, ja to atļauj vieta un svars, mēģiniet izvēlēties savienotāju ar mazāku kontaktu skaitu.
(3) Izvēloties savienotāju, jāņem vērā iekārtas darba apstākļi.
Tas ir tāpēc, ka savienotāja kopējā slodzes strāva un maksimālā darba strāva bieži tiek noteikta, pamatojoties uz pieļaujamo siltumu, darbojoties apkārtējās vides augstākajos temperatūras apstākļos. Lai samazinātu savienotāja darba temperatūru, pilnībā jāņem vērā savienotāja siltuma izkliedes apstākļi. Piemēram, barošanas avota pievienošanai var izmantot kontaktus, kas atrodas tālāk no savienotāja centra, kas ir labvēlīgāki siltuma izkliedei.
(4) Ūdensizturīgs un pretkorozijas izturīgs.
Ja savienotājs darbojas vidē ar kodīgām gāzēm un šķidrumiem, lai novērstu koroziju, uzstādīšanas laikā jāpievērš uzmanība iespējai to uzstādīt horizontāli no sāniem. Ja apstākļi prasa vertikālu uzstādīšanu, jānovērš šķidruma ieplūšana savienotājā pa vadiem. Parasti izmantojiet ūdensnecaurlaidīgus savienotājus.
Augstsprieguma savienotāju kontaktu dizaina galvenie punkti
Kontaktu savienojumu tehnoloģija galvenokārt pārbauda kontakta laukumu un kontakta spēku, tostarp kontakta savienojumu starp spailēm un vadiem, kā arī kontakta savienojumu starp spailēm.
Kontaktu uzticamība ir svarīgs faktors sistēmas uzticamības noteikšanā, un tā ir arī svarīga visa augstsprieguma elektroinstalācijas komplekta sastāvdaļa.Dažu termināļu, vadu un savienotāju skarbo darba vidi dēļ savienojumi starp termināļiem un vadiem, kā arī savienojumi starp termināļiem un termināļiem ir pakļauti dažādiem bojājumiem, piemēram, korozijai, novecošanai un atslābšanai vibrācijas dēļ.
Tā kā elektroinstalācijas kļūmes, ko izraisa bojājumi, vaļīgums, nokrišana un kontaktu atteice, veido vairāk nekā 50% no visas elektriskās sistēmas kļūmēm, transportlīdzekļa augstsprieguma elektriskās sistēmas uzticamības projektēšanā pilnīga uzmanība jāpievērš kontaktu uzticamības projektēšanai.
1. Kontakta savienojums starp spaili un vadu
Savienojums starp spailēm un vadiem attiecas uz savienojumu starp abiem, izmantojot gofrēšanas procesu vai ultraskaņas metināšanas procesu. Pašlaik augstsprieguma vadu instalācijās plaši izmanto gofrēšanas procesu un ultraskaņas metināšanas procesu, katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi.
(1) Gofrēšanas process
Saspiešanas procesa princips ir tāds, ka vadītāja vadu fiziski iespiež spailes saspiestajā daļā ar ārēja spēka palīdzību. Spailes saspiešanas augstums, platums, šķērsgriezuma stāvoklis un vilkšanas spēks ir spailes saspiešanas kvalitātes galvenie rādītāji, kas nosaka saspiešanas kvalitāti.
Tomēr jāatzīmē, ka jebkuras smalki apstrādātas cietas virsmas mikrostruktūra vienmēr ir raupja un nevienmērīga. Pēc spaiļu un vadu saspiešanas tā nav visas kontakta virsmas saskare, bet gan dažu uz kontakta virsmas izkliedētu punktu saskare. Faktiskajai kontakta virsmai jābūt mazākai par teorētisko kontakta virsmu, kas arī ir iemesls, kāpēc saspiešanas procesa kontakta pretestība ir augsta.
Mehānisko gofrēšanu lielā mērā ietekmē gofrēšanas process, piemēram, spiediens, gofrēšanas augstums utt. Ražošanas kontrole jāveic, izmantojot tādus līdzekļus kā gofrēšanas augstuma un profila analīze/metalogrāfiskā analīze. Tāpēc gofrēšanas procesa gofrēšanas konsekvence ir vidēja, instrumentu nodilums ir liels, un uzticamība ir vidēja.
Mehāniskās gofrēšanas process ir nobriedis un tam ir plašs praktisks pielietojums. Tas ir tradicionāls process. Gandrīz visiem lielajiem piegādātājiem ir vadu instalāciju produkti, kas izmanto šo procesu.
Spaiļu un vadu kontaktu profili, izmantojot gofrēšanas procesu
(2) Ultraskaņas metināšanas process
Ultraskaņas metināšanā tiek izmantoti augstfrekvences vibrācijas viļņi, lai tos pārraidītu uz divu metināmo objektu virsmām. Spiediena ietekmē abu objektu virsmas berzējas viena pret otru, veidojot saplūšanu starp molekulārajiem slāņiem.
Ultraskaņas metināšanā tiek izmantots ultraskaņas ģenerators, lai pārveidotu 50/60 Hz strāvu 15, 20, 30 vai 40 kHz elektriskajā enerģijā. Pārveidotā augstfrekvences elektriskā enerģija caur pārveidotāju atkal tiek pārveidota par tādas pašas frekvences mehānisku kustību, un pēc tam mehāniskā kustība tiek pārnesta uz metināšanas galviņu, izmantojot skaņas signālu ierīču komplektu, kas var mainīt amplitūdu. Metināšanas galviņa pārraida saņemto vibrācijas enerģiju uz metināmā sagataves savienojumu. Šajā zonā vibrācijas enerģija berzes rezultātā tiek pārveidota par siltumenerģiju, izkausējot metālu.
Runājot par veiktspēju, ultraskaņas metināšanas procesam ir maza kontakta pretestība un zema pārslodzes sildīšana ilgu laiku; drošības ziņā tas ir uzticams un ilgstošas vibrācijas ietekmē nav viegli atraisīties un nokrist; to var izmantot dažādu materiālu metināšanai; to ietekmē virsmas oksidēšanās vai pārklājuma veidošanās; metināšanas kvalitāti var novērtēt, uzraugot attiecīgās gofrēšanas procesa viļņu formas.
Lai gan ultraskaņas metināšanas procesa iekārtu izmaksas ir salīdzinoši augstas un metināmās metāla detaļas nedrīkst būt pārāk biezas (parasti ≤5 mm), ultraskaņas metināšana ir mehānisks process, un visā metināšanas procesā neplūst strāva, tāpēc nav problēmu ar siltumvadītspēju un pretestību. Siltuma vadīšanas un pretestības problēmas ir augstsprieguma vadu metināšanas nākotnes tendences.
Spailes un vadītāji ar ultraskaņas metināšanu un to kontaktu šķērsgriezumi
Neatkarīgi no gofrēšanas procesa vai ultraskaņas metināšanas procesa, pēc tam, kad terminālis ir savienots ar vadu, tā atraušanas spēkam jāatbilst standarta prasībām. Pēc vada pievienošanas savienotājam atraušanas spēkam nevajadzētu būt mazākam par minimālo atraušanas spēku.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 6. decembris