我們知道,物體電阻的產(chǎn)生是因?yàn)樵陔妶?chǎng)作用下物體內(nèi)部電子的振動(dòng)與原子內(nèi)其它物質(zhì)振動(dòng)引起的,接觸點(diǎn)由于是兩種物質(zhì)的接觸,很容易有更多的雜質(zhì)和其它物質(zhì),這樣就會(huì)產(chǎn)生接觸電阻。在電流恒定的情況下,電阻越大,熱量就越多,隱患就越多。
壓接電阻過大原因:
①材料不同,銅鋁對(duì)接(導(dǎo)線材料不一致);
②壓接不緊(壓接高度未調(diào)到位);
③導(dǎo)線或壓接處臟污、有氧化(5S過期);
④接觸面過小(喇叭口過大)等。
端子壓接過程,我們要求壓接高寬度達(dá)標(biāo)(剖面合格)、拉力合格、外觀合格,也是為了減小壓接產(chǎn)生的電阻值和其它指標(biāo)符合。
壓接品質(zhì)的三項(xiàng)要求
具有良好的電性能
我們?cè)趬航雍笠WC端子有低而穩(wěn)定的電阻抗和抗腐蝕性,根據(jù)歐姆定律,電流不變,電壓降與電阻值成正比。
電壓降試驗(yàn)
a)試驗(yàn)設(shè)備:
1)恒流電源:流輸出范圍0~300A(或根據(jù)需要確定),輸出電流最大允許偏差≤1%。
2)數(shù)字毫伏表:精度等級(jí)不低于0.5等級(jí)。
3)溫度測(cè)量?jī)x表及熱電偶:儀表精度等級(jí)不低于0.5級(jí)。
b)試驗(yàn)樣件:在實(shí)際產(chǎn)品上取樣,樣件所帶電線長(zhǎng)度>160mm。按下圖所示測(cè)量點(diǎn),對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行焊接處理,使電線導(dǎo)體不松散。
c)試驗(yàn)過程:按下圖所示進(jìn)行電路連接,按照標(biāo)準(zhǔn)確定試驗(yàn)電流,熱平衡后進(jìn)行測(cè)量,熱平衡至少由5次從
溫度測(cè)量點(diǎn)的溫度改數(shù)確定,每隔2min讀數(shù)一次,連續(xù)5次讀數(shù)的最大溫度差<±2°C。當(dāng)一個(gè)
端子同時(shí)連接兩根或兩根以上電線時(shí),對(duì)每根電線應(yīng)分別進(jìn)行檢驗(yàn)。導(dǎo)體壓接區(qū)電壓降按式(1)計(jì)算:
UAB=UAC-UCD(1)
式中:
UAB-----導(dǎo)體壓接區(qū)的電壓降,mV;
UAC-----測(cè)量點(diǎn)A、C間的電壓降,mV;
UCD-----測(cè)量點(diǎn)C、D間的電壓降,mV。
具有良好的機(jī)械性能
機(jī)械性能測(cè)試手段就是通過端子和導(dǎo)線的拉力試驗(yàn),拉力速度100±25mm/min,如下圖示,共壓時(shí)選擇線徑小的一根電線測(cè)試?yán)ΑN覀冎鲝埗俗訅航佑辛己玫臋C(jī)械性能,較高的拉力值。
具有良好的物理性能
端子壓接后應(yīng)保證端子對(duì)插、穿護(hù)套等物理性能達(dá)標(biāo),還要有合理的芯線變形,適中的喇叭口,小毛刺及理想的壓接高寬比。
壓接剖面
由于端子壓接的機(jī)械性能和電性能決定著拉拔力和電壓降,為了保證壓接后的端子機(jī)械性能和電性能測(cè)試通過,我們需要做剖面分析實(shí)驗(yàn)。通過剖面分析可以判定出機(jī)械性能、電性能未通過的原因所在。
如果機(jī)械性能和電性能檢測(cè)通不過,原因有銅絲分布不均勻、壓接翼未完全閉合、銅絲間或銅絲與端子壁有空隙、壓接翼觸底等引起。做剖面分析是為了幫助我們找出機(jī)械性能和電性能檢測(cè)通不過的原因,采取應(yīng)對(duì)措施整改達(dá)成目標(biāo)。
影響端子壓接產(chǎn)生電阻的因素
①端子的特性---端子的材料、鍍層、外形、特征尺寸及壓接范圍的影響;
②電線的特性---不同線種絕緣層厚度、單絲直徑、銅絲根數(shù)不盡相同,不同線種需要剖面驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn);
③模具的特性---模具磨損、鉗口設(shè)計(jì)的高寬比及壓接圓弧、毛刺對(duì)壓接品質(zhì)有影響;
④操作的特征---絕緣層被壓入芯線壓接區(qū),接觸電阻增大,有燒車風(fēng)險(xiǎn)。
工程中,一般用這些公式計(jì)算接觸電阻
式中:F為接觸壓力,m與接觸形式、壓力大小和實(shí)際接觸點(diǎn)數(shù)目有關(guān),面接觸時(shí)可取m=1;Kc為與接觸材料、表面狀況等有關(guān)的系數(shù)。
從公式中可得出結(jié)論導(dǎo)線與端子接觸面壓力越大,接觸電阻越小。為了使導(dǎo)線與端子緊密接觸,壓接過程中主要通過壓接設(shè)備的工程壓力以及壓接高度來實(shí)現(xiàn)。在匹配的壓接機(jī)上進(jìn)行壓接,工程壓力大(端子壓接高度變低),接觸電阻就會(huì)變小,所以關(guān)鍵在調(diào)模高度。
總收縮電阻
為了改善導(dǎo)電性能,端子表面鍍錫,由于錫膜層表面效應(yīng),使得接觸表面產(chǎn)生膜層電阻。
通過以上公式,導(dǎo)線與端子接觸面的接觸面積,接觸面的光滑程度,接觸面材料電阻率都會(huì)影響壓接電阻。接觸面面積越大,導(dǎo)電斑數(shù)量越多,接觸面的接觸電阻越小。壓接過程中接觸面是光滑的,如果因?yàn)槎俗悠焚|(zhì)問題或保存不當(dāng),使端子內(nèi)壁產(chǎn)生雜質(zhì)或毛刺,會(huì)使壓接面的有效接觸面積變小,使壓接電阻變大。另外,由于端子沒有充分壓接,導(dǎo)致接觸面積變小,端子本身電阻增大,壓接電阻變大。在端子壓接過程中,由于長(zhǎng)期暴露在空氣中,端子內(nèi)表面形成一種氧化膜,會(huì)使接觸面材料電阻率增大,進(jìn)而增大接觸電阻。對(duì)于銅端子,在其表面鍍一層錫膜,起到增強(qiáng)接觸面導(dǎo)電性能的作用。
結(jié)論
通過以上分析得出結(jié)論:
①線束中端子壓接電阻與端子質(zhì)量、壓接力及接觸面狀態(tài)有關(guān)。
②線束中端子的壓接電阻隨著溫度的升高而變大。
③壓接次數(shù)多的端子壓接電阻小于壓接次數(shù)少的端子壓接電阻。
④試驗(yàn)證明壓接次數(shù)分別為3次或5次時(shí),端子壓接電阻小于同長(zhǎng)度電線電阻的約1倍,說明常規(guī)壓接方法能使壓接電阻達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
所以我們說壓接不良是導(dǎo)致電阻增大的很重要的原因之一。
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