Пружинен задвижващ механизъм
Пружинният задвижващ механизъм се състои от четири части: пружинно съхранение на енергия, поддръжка на затваряне, поддръжка на отваряне и отваряне.Състои се от приблизително 200 компонента и използва енергията, съхранена в напрежението и свиването на пружината, за да контролира операциите по затваряне и отваряне на прекъсвача. Съхраняването на пружинна енергия се постига чрез работата на редукционния механизъм на двигателя за съхранение на енергия, докато затварящите и отварящи действия на прекъсвача се контролират от затварящите и отварящите намотки. Следователно енергията, необходима за операциите на затваряне и отваряне на прекъсвача, зависи от енергията, съхранена в пружината, и не зависи от величината на електромагнитната сила, като по този начин се изискват относително малки токове на затваряне и отваряне.
Основните предимства на пружинните-механизми са:
Ниски токове на затваряне и отваряне, елиминиращи необходимостта от високо-мощни работни захранвания;
Дистанционно съхранение на електрическа енергия за електрическо затваряне и отваряне, или локално ръчно съхранение на енергия за ръчно затваряне и отваряне, което позволява ръчно затваряне и отваряне дори когато работното захранване не е налично или работният механизъм отказва да работи електрически; Бързи скорости на затваряне и отваряне, незасегнати от колебанията на захранващото напрежение и бързо автоматично повторно затваряне;
Мотор за съхранение на енергия с ниска мощност, използваем както за AC, така и за DC;
Пружинните-механизми позволяват оптимално съвпадение на преноса на енергия и позволяват един и същ работен механизъм да се използва за прекъсвачи с различни спецификации на тока на прекъсване, просто чрез избиране на различни пружини за съхранение на енергия, което води до отлична разходна-ефективност.
Основните недостатъци на пружинните-механизми са:
Структурата е сравнително сложна, производственият процес е сложен, изисква се висока прецизност на обработка и производствените разходи са сравнително високи;
Работната сила е голяма, изисква висока якост на компонентите;
Склонни са да се появят механични повреди, което води до отказ на работния механизъм, изгаряне на затварящата намотка или крайния превключвател;
Възниква фалшиво изключване и понякога след фалшиво изключване, прекъсвачът не може да бъде напълно отворен, което прави невъзможно определянето на неговата позиция на затваряне или отваряне;
Характеристиките на скоростта на отваряне са лоши.
Работен механизъм с постоянен магнит
Работният механизъм с постоянен магнит използва напълно нов принцип на работа и структура, състояща се от постоянен магнит, затваряща намотка и отваряща намотка. Той елиминира движещите се връзки, освобождаващите/заключващите устройства и други компоненти, намиращи се в пружинните и електромагнитните работни механизми. Неговата проста структура и минимален брой части (приблизително 50) водят до само една основна движеща се част по време на работа, което води до висока надеждност. Той използва постоянен магнит, за да поддържа позицията на прекъсвача, което го прави електромагнитно управляван, постоянно магнит-задържан и електронно управляван оперативен механизъм.
Принципът на работа на работния механизъм с постоянен магнит: Когато затварящата намотка е под напрежение, тя генерира магнитен поток в горната част на магнитната верига в посока, обратна на тази на постоянния магнит. Магнитната сила, генерирана от суперпозицията на двете магнитни полета, кара движещото се желязно ядро да се движи надолу. Когато се премести около половината, поради намаляването на въздушната междина в долната част на магнитната верига, магнитните силови линии на постоянния магнит се изместват към долната част. По това време магнитното поле на затварящата намотка е в същата посока като магнитното поле на постоянния магнит, като по този начин ускорява движещото се желязно ядро да се движи надолу и накрая достига затворено положение. По това време токът на затваряне изчезва и постоянният магнит използва канала с нисък магнитен импеданс, осигурен от движещите се и неподвижни железни сърцевини, за да поддържа подвижната желязна сърцевина в стабилно затворено положение. Когато отварящата намотка е захранена, тя генерира магнитен поток в долната част на магнитната верига в посока, обратна на тази на постоянния магнит. Магнитната сила, генерирана от суперпозицията на двете магнитни полета, кара движещото се желязно ядро да се движи нагоре. Когато се премести около половината, поради намаляването на въздушната междина в горната част на магнитната верига, магнитните силови линии на постоянния магнит се изместват към горната част. По това време магнитното поле на отварящата намотка е в същата посока като магнитното поле на постоянния магнит, като по този начин ускорява движещото се желязно ядро да се движи нагоре и накрая достига отворена позиция. По това време токът на отваряне изчезва и постоянният магнит използва канала с нисък магнитен импеданс, осигурен от подвижните и неподвижните железни сърцевини, за да поддържа подвижната желязна сърцевина в стабилно отворено положение.
Основните предимства на работните механизми с постоянен магнит са:
Те използват бистабилен механизъм с двойна{0}}намотка. Операциите по отваряне и затваряне на работния механизъм с постоянен магнит се постигат чрез отварящи и затварящи бобини. Постоянният магнит работи във връзка с бобините, като ефективно решава проблема с изискването на висока мощност за отваряне и затваряне. Тъй като енергията на магнитното поле, осигурена от постоянния магнит, може да се използва за операция на отваряне и затваряне, енергията, необходима на намотките, се намалява, като по този начин се елиминира необходимостта от големи работни токове.
Движението нагоре-и-надолу на подвижната желязна сърцевина, чрез манивелата и изолиращия дърпащ прът, действа върху движещите се контакти на вакуумния прекъсвач на прекъсвача, осъществявайки отварянето или затварянето на прекъсвача. Това заменя традиционния механичен метод на заключване, като значително опростява механичната структура, намалява консумативите, намалява разходите, намалява потенциалните точки на повреда, значително подобрява надеждността на механичната работа и позволява-работа без поддръжка, спестявайки разходи за поддръжка.
Работният механизъм с постоянен магнит може да се похвали с почти-постоянна постоянна сила на постоянен магнит, продължителност на живота до 100 000 цикъла и използва електромагнитна сила за отваряне и затваряне, като същевременно поддържа бистабилна позиция със сила на постоянен магнит. Това опростява трансмисионния механизъм, намалява консумацията на енергия и шума и предлага живот над три пъти по-дълъг от електромагнитните и пружинните механизми.
Допълнителният превключвател използва безконтактен електронен превключвател за близост,-без компоненти, без-износване и-отскачане, като елиминира проблемите с контакта, осигурява надеждна работа и не се влияе от външни фактори на околната среда. Той също така се характеризира с дълъг живот, висока надеждност и елиминира проблемите с отскачането на контакта.
Използва се технология за синхронно преминаване през нулата. Под контрола на електронната система за управление подвижните и неподвижните контакти на прекъсвача се затварят, когато формата на вълната на напрежението на системата премине нулата и се отварят, когато формата на вълната на тока премине нулата, генерирайки много малки пускови токове и пренапрежения. Това намалява въздействието на работата върху електрическата мрежа и оборудването. Обратно, работата на електромагнитните и пружинните работни механизми е произволна, което води до пускови токове с висока-амплитуда и пренапрежения, причиняващи значително въздействие върху електрическата мрежа и оборудването.
Работният механизъм с постоянен магнит може да извършва локални/дистанционни операции за отваряне и затваряне, както и функции за защитно затваряне и повторно затваряне и може да се отваря ръчно. Тъй като захранващият капацитет, необходим за работа, е малък, кондензаторът се използва като директно захранване за изключване и затваряне. Кондензаторът има кратко време за зареждане, малък заряден ток и силна устойчивост на удар и все още може да извършва операции по отваряне и затваряне на прекъсвача след прекъсване на захранването.
Основните недостатъци на работещите механизми с постоянен магнит са:
Не могат да се затварят ръчно. След като работната мощност се загуби и кондензаторът се изтощи, ако кондензаторът не може да бъде презареден, операцията по затваряне не може да бъде извършена отново.
Ръчното отваряне изисква достатъчно висока начална скорост на отваряне, изискваща значителна сила; в противен случай операцията по отваряне не може да бъде извършена.
Качеството на кондензаторите за съхранение на енергия е непостоянно и трудно за гарантиране.
Трудно е да се получат идеални характеристики на скоростта на отваряне.
Трудно е да се подобри изходната мощност на отваряне на работния механизъм с постоянен магнит.
Сравнение
Характеристики и размери | Пружинен задвижващ механизъм | Работен механизъм с постоянен магнит |
|---|---|---|
| Технологична зрялост | Той е много зрял, широко използван и има дълга история на работа и голяма потребителска база. | Въпреки че по-новите технологии се развиват бързо, им липсва достатъчен оперативен опит и дългосрочно{0}}натрупване на данни. |
| Структура и надеждност | Той има сложна структура със стотици части, включително множество механични компоненти като свързващи пръти и ключалки. Има много потенциални точки на повреда и изисква висока прецизност в производството, високо-качествени материали и правилна поддръжка. | С изключително проста структура и само една основна движеща се част, той елиминира необходимостта от механично освобождаване или заключващи устройства. Това основно намалява източниците на повреда, удължавайки механичния живот до над 100 000 цикъла и лесно постигайки-работа без поддръжка. |
| Оперативна производителност | Той има висока работна скорост (около 50 ms), но неговите изходни характеристики не са добре съчетани с изискванията на вакуумните прекъсвачи и трябва да бъдат компенсирани от сложен механизъм за свързване на гърбицата. | Той се отличава с ултра{0}}бърза реакция (до 20 ms) и изходни характеристики, които са перфектно съчетани с вакуумните прекъсвачи, което води до ясно и чисто действие. |
| Електрически контрол | Лесен е за управление, като отварянето и затварянето разчитат на традиционна електромагнитна намотка за управление на резето. Не е чувствителен към колебания на захранващото напрежение и работи стабилно. | Процесът на управление е сложен и разчита на кондензатори за съхранение на енергия, силови електронни устройства и интелигентни контролери. Той е податлив на електромагнитни смущения и стабилността на качеството на кондензаторите за съхранение на енергия в момента е основна технологична слабост. |
| Захранване и консумация на енергия | Мощността на затваряне се съхранява в пружината, така че токовете на затваряне и отваряне са малки (1,5A-2,5A), а изискванията за DC захранване не са високи. Енергийният капацитет на двигателя е само няколкостотин вата. | Изискването за спомагателна мощност е изключително малко (<1A), but the capacitor needs to release a high-power pulse (up to 2600W) instantaneously when closing and opening the circuit breaker. |
| Оперативни методи | Изключително гъвкав. Може да се захранва с електричество за съхранение и работа на енергия или да се захранва ръчно за съхранение на енергия и включване/изключване, когато няма захранване, осигурявайки силни възможности за аварийна работа. | Не се поддържат ръчно затваряне и отваряне. Въпреки че е осигурен терминал за аварийно отваряне, той изисква външен мигновен сигнал с голям ток, за да се задейства, което прави аварийната работа неудобна. |
| цена | Има по-ниски разходи и значително ценово предимство. | Той е по-скъп, в момента струва значително повече от пружинните механизми. |
| Приспособимост към околната среда | Чувствителен е към околната среда; лубрикантът може да изсъхне или да се влоши, а частите може да ръждясват, което да повлияе на надеждността. | Той е много адаптивен към различни среди, благодарение на своята проста структура и запечатан дизайн, което му позволява да се справя по-добре с тежки условия. |
Как да изберем
Ако давате приоритет на крайната надеждност и превъзходна производителност и разполагате с достатъчен бюджет: механизмът с постоянен магнит несъмнено е по-добрият избор. Той е особено подходящ за места с изключително високи изисквания за непрекъснатост на захранването, трудна поддръжка (като офшорни вятърни паркове и отдалечени райони) или честа работа. Неговата функция за интелигентно фазово-селективно затваряне ефективно потиска работните пренапрежения и пусковите токове, което го прави идеален за превключване на кондензаторни батерии и друго оборудване, чувствително към преходни процеси.
Ако вашето приложение е общо и цените технологичната зрялост, контрола на разходите и лекотата на работа: тогава изпитаният с времето пружинен механизъм остава най-безопасният и най-икономичен избор. Той е широко приложим в различни подстанции, фабрики, сгради и други общи приложения. Неговата възможност за ръчно управление е решаваща функция за безопасност при извънредни ситуации, като например загуба на захранване в подстанция.
Свържете се с нас
Shaanxi Huadian е възприел предимствата на минималистичен механизъм с постоянен магнит, идеално съответстващ на неговите изходни характеристики с вакуумния прекъсвач. Основната работна верига елиминира сложните механични блокировки и изключващи устройства, като значително намалява движещите се части и фундаментално понижава степента на отказ, постигайки наистина дълъг живот и работа без -обслужване. Той запазва основното аварийно предимство на пружинния механизъм. Дори в екстремни ситуации като загуба на захранване на станцията или повреда на контролера с постоянен магнит, вие все още можете да извършвате операции по аварийно затваряне чрез просто ръчно съхранение на енергия. Това не е просто механизъм, а надежден "физически резерв" в критични моменти. За запитвания, моля свържете се с нас:pannie@hdswitchgear.com.
