Opružni pogonski mehanizam
Mehanizam rada opruge sastoji se od četiri dijela: skladištenje energije opruge, održavanje zatvaranja, održavanje otvaranja i otvaranje.Sastoji se od približno 200 komponenti i koristi energiju pohranjenu u napetosti i kontrakciji opruge za upravljanje operacijama zatvaranja i otvaranja prekidača. Pohranjivanje energije opruge postiže se radom reduktorskog mehanizma motora za pohranjivanje energije, dok se djelovanjem zatvaranja i otvaranja prekidača upravlja zavojnicama za zatvaranje i otvaranje. Stoga energija potrebna za operacije zatvaranja i otvaranja prekidača ovisi o energiji pohranjenoj u opruzi i neovisna je o veličini elektromagnetske sile, stoga su potrebne relativno male struje zatvaranja i otvaranja.
Glavne prednosti opružnih-mehanizama su:
Niske struje zatvaranja i otvaranja, eliminirajući potrebu za velikim-napajanjima napajanja;
Daljinsko skladištenje električne energije za električno zatvaranje i otvaranje, ili lokalno ručno skladištenje energije za ručno zatvaranje i otvaranje, koje omogućuje ručno zatvaranje i otvaranje čak i kada radna opskrba strujom nije dostupna ili radni mehanizam odbija raditi električno; Velike brzine zatvaranja i otvaranja, na koje ne utječu fluktuacije napona napajanja i brzo automatsko ponovno zatvaranje;
Motor male snage za pohranu energije, koji se može koristiti i za AC i DC;
Opružni-mehanizmi omogućuju optimalno usklađivanje prijenosa energije i omogućuju korištenje istog radnog mehanizma za strujne prekidače s različitim specifikacijama struje prekidanja, jednostavnim odabirom različitih opruga za pohranu energije, što rezultira izvrsnom-učinkovitošću troškova.
Glavni nedostaci opružnih-mehanizama su:
Struktura je relativno složena, proces proizvodnje je složen, potrebna je visoka preciznost obrade, a trošak proizvodnje je relativno visok;
Radna sila je velika, zahtijeva visoku čvrstoću komponenti;
Skloni su mehanički kvarovi, koji uzrokuju neuspjeh radnog mehanizma, izgaraju svitak za zatvaranje ili granični prekidač;
Dolazi do lažnog okidanja, a ponekad nakon lažnog okidanja, prekidač se ne može potpuno otvoriti, zbog čega je nemoguće odrediti njegov položaj zatvaranja ili otvaranja;
Karakteristike brzine otvaranja su loše.
Mehanizam rada s permanentnim magnetom
Radni mehanizam s permanentnim magnetom koristi potpuno novi princip rada i strukturu, a sastoji se od trajnog magneta, zavojnice za zatvaranje i zavojnice za otvaranje. Eliminira pokretne veze, uređaje za otpuštanje/zaključavanje i druge komponente koje se nalaze u oprugama i elektromagnetskim radnim mehanizmima. Njegova jednostavna struktura i minimalan broj dijelova (oko 50) rezultiraju samo jednim glavnim pokretnim dijelom tijekom rada, što dovodi do visoke pouzdanosti. Koristi trajni magnet za održavanje položaja prekidača, što ga čini elektromagnetski upravljanim, trajno magnet-držanim i elektronički upravljanim radnim mehanizmom.
Načelo rada mehanizma za rad trajnog magneta: Kada je svitak za zatvaranje pod naponom, on stvara magnetski tok u gornjem dijelu magnetskog kruga u suprotnom smjeru od onog trajnog magneta. Magnetska sila koju stvara superpozicija dvaju magnetskih polja uzrokuje kretanje pokretne željezne jezgre prema dolje. Kada se pomakne otprilike na pola puta, zbog smanjenja zračnog raspora u donjem dijelu magnetskog kruga, magnetske linije sile trajnog magneta pomiču se prema donjem dijelu. U to vrijeme, magnetsko polje zavojnice za zatvaranje je u istom smjeru kao i magnetsko polje trajnog magneta, čime se ubrzava pokretna željezna jezgra da se pomiče prema dolje i konačno dostigne zatvoreni položaj. U to vrijeme, struja zatvaranja nestaje, a permanentni magnet koristi kanal niske magnetske impedancije koji pružaju pokretne i stacionarne željezne jezgre kako bi držao pokretnu željeznu jezgru u stabilnom zatvorenom položaju. Kada je zavojnica za otvaranje pod naponom, ona stvara magnetski tok u donjem dijelu magnetskog kruga u suprotnom smjeru od onog trajnog magneta. Magnetska sila koju stvara superpozicija dvaju magnetskih polja uzrokuje da se pokretna željezna jezgra pomiče prema gore. Kada se pomakne otprilike na pola puta, zbog smanjenja zračnog raspora u gornjem dijelu magnetskog kruga, magnetske linije sila trajnog magneta pomiču se u gornji dio. U to vrijeme, magnetsko polje zavojnice za otvaranje je u istom smjeru kao i magnetsko polje trajnog magneta, čime se ubrzava pokretna željezna jezgra da se pomiče prema gore i konačno dostigne otvoreni položaj. U to vrijeme struja otvaranja nestaje, a trajni magnet koristi kanal niske magnetske impedancije koji pružaju pokretne i stacionarne željezne jezgre kako bi držao pokretnu željeznu jezgru u stabilnom otvorenom položaju.
Glavne prednosti pogonskih mehanizama s permanentnim magnetima su:
Koriste bistabilni mehanizam s dvostrukom{0}}zavojnicom. Operacije otvaranja i zatvaranja pogonskog mehanizma s permanentnim magnetom postižu se pomoću zavojnica za otvaranje i zatvaranje. Trajni magnet radi u sprezi sa zavojnicama, učinkovito rješavajući problem potrebe za visokom snagom za otvaranje i zatvaranje. Budući da se energija magnetskog polja koju osigurava trajni magnet može koristiti za operaciju otvaranja i zatvaranja, energija potrebna zavojnicama je smanjena, čime se eliminira potreba za velikim radnim strujama.
Kretanje pokretne željezne jezgre gore{0}}i-dolje, preko koljenaste poluge i izolacijske vučne šipke, djeluje na pokretne kontakte vakuumskog prekidača strujnog prekidača, ostvarujući otvaranje ili zatvaranje strujnog prekidača. Ovo zamjenjuje tradicionalnu mehaničku metodu zaključavanja, uvelike pojednostavljuje mehaničku strukturu, smanjuje potrošni materijal, smanjuje troškove, smanjuje potencijalne točke kvara, značajno poboljšava pouzdanost mehaničkog rada i omogućuje-bez održavanja, štedeći na troškovima održavanja.
Mehanizam za rad s permanentnim magnetom može se pohvaliti gotovo-trajno postojanom silom trajnog magneta, životnim vijekom do 100.000 ciklusa i koristi elektromagnetsku silu za operacije otvaranja i zatvaranja dok održava bistabilan položaj silom trajnog magneta. To pojednostavljuje prijenosni mehanizam, smanjuje potrošnju energije i buku te nudi više od tri puta duži životni vijek od elektromagnetskih i opružnih pogonskih mehanizama.
Pomoćni prekidač koristi beskontaktni elektronički blizinski prekidač bez-komponenti, trošenja-i odbijanja-bez odbijanja, čime se uklanjaju problemi s kontaktom, osigurava pouzdan rad i ne podliježu vanjskim čimbenicima okoline. Također ima dug životni vijek, visoku pouzdanost i eliminira probleme s odbijanjem kontakta.
Koristi se tehnologija sinkronog zero{0}}crossing switchinga. Pod kontrolom elektroničkog upravljačkog sustava, pokretni i nepomični kontakti prekidača zatvaraju se kada valni oblik napona sustava prijeđe nulu i otvaraju se kada valni oblik struje prijeđe nulu, generirajući vrlo male udarne struje i prenapone. Time se smanjuje utjecaj rada na električnu mrežu i opremu. Nasuprot tome, rad elektromagnetskih i opružnih radnih mehanizama je nasumičan, što rezultira visoko-amplitudnim udarnim strujama i prenaponima, što uzrokuje značajan utjecaj na električnu mrežu i opremu.
Upravljački mehanizam s permanentnim magnetom može obavljati lokalne/daljinske operacije otvaranja i zatvaranja, kao i funkcije zaštitnog zatvaranja i ponovnog zatvaranja, a može se otvoriti i ručno. Budući da je kapacitet napajanja potreban za rad mali, kondenzator se koristi kao izravni izvor napajanja za okidanje i zatvaranje. Kondenzator ima kratko vrijeme punjenja, malu struju punjenja i jaku otpornost na udarce te još uvijek može izvoditi operacije otvaranja i zatvaranja na prekidaču nakon nestanka struje.
Glavni nedostaci radnih mehanizama s permanentnim magnetima su:
Ne mogu se ručno zatvoriti. Nakon što se radna snaga izgubi i kondenzator se isprazni, ako se kondenzator ne može ponovno napuniti, operacija zatvaranja se ne može ponovno izvesti.
Ručno otvaranje zahtijeva dovoljno veliku početnu brzinu otvaranja, zahtijevajući značajnu silu; inače se operacija otvaranja ne može izvesti.
Kvaliteta kondenzatora za pohranu energije je nedosljedna i teško ju je jamčiti.
Teško je postići idealne karakteristike brzine otvaranja.
Teško je poboljšati izlaznu snagu otvaranja pogonskog mehanizma s permanentnim magnetom.
Usporedba
Značajke i dimenzije | Opružni radni mehanizam | Mehanizam rada s permanentnim magnetom |
|---|---|---|
| Tehnološka zrelost | Vrlo je zreo, široko korišten, ima dugu povijest rada i veliku bazu korisnika. | Novijim tehnologijama, iako se brzo razvijaju, nedostaje dovoljno operativnog iskustva i dugo-akumulacije podataka. |
| Struktura i pouzdanost | Ima složenu strukturu sa stotinama dijelova, uključujući brojne mehaničke komponente kao što su klipnjače i zasuni. Ima mnogo potencijalnih točaka kvara i zahtijeva visoku preciznost u proizvodnji, visoko-kvalitetne materijale i pravilno održavanje. | Uz iznimno jednostavnu strukturu i samo jedan glavni pokretni dio, eliminira potrebu za mehaničkim otključavanjem ili uređajima za zaključavanje. Time se bitno smanjuju izvori kvarova, produžujući mehanički životni vijek na više od 100.000 ciklusa i jednostavno postižući rad bez-održavanja. |
| Radna izvedba | Ima veliku radnu brzinu (oko 50 ms), ali njegove izlazne karakteristike nisu dobro usklađene sa zahtjevima vakuumskih prekidača i to treba kompenzirati složenim mehanizmom za povezivanje brega. | Ima ultra{0}}brzi odziv (do 20 ms) i izlazne karakteristike koje su savršeno usklađene s vakuumskim prekidačima, što rezultira jasnim i čistim djelovanjem. |
| Električna kontrola | Jednostavan je za upravljanje, s otvaranjem i zatvaranjem koji se oslanjaju na tradicionalnu elektromagnetsku zavojnicu koja kontrolira zasun. Nije osjetljiv na fluktuacije napona napajanja i radi stabilno. | Proces upravljanja je složen, oslanja se na kondenzatore za pohranu energije, energetske elektroničke uređaje i inteligentne kontrolere. Osjetljiv je na elektromagnetske smetnje, a stabilnost kvalitete kondenzatora za pohranu energije trenutačno je velika tehnološka slabost. |
| Napajanje i potrošnja energije | Snaga zatvaranja je pohranjena u opruzi, tako da su struje zatvaranja i otvaranja male (1,5A-2,5A), a zahtjevi za istosmjerno napajanje nisu visoki. Kapacitet pohrane energije motora je samo nekoliko stotina vata. | Potreba za pomoćnom snagom je izuzetno mala (<1A), but the capacitor needs to release a high-power pulse (up to 2600W) instantaneously when closing and opening the circuit breaker. |
| Metode rada | Izuzetno fleksibilan. Može se napajati električno za pohranu energije i rad, ili ručno za pohranu energije i uključivanje/isključivanje kada nema napajanja, pružajući snažne mogućnosti rada u hitnim slučajevima. | Ručno zatvaranje i otvaranje nije podržano. Iako postoji priključak za otvaranje u nuždi, za njegovo aktiviranje potreban je vanjski trenutni signal visoke struje, što rad u nuždi čini nezgodnim. |
| trošak | Ima niže troškove i značajnu cjenovnu prednost. | Skuplji je, trenutno košta znatno više od opružnih mehanizama. |
| Prilagodljivost okolišu | Osjetljiv je na okoliš; mazivo se može osušiti ili pokvariti, a dijelovi mogu hrđati, što utječe na pouzdanost. | Vrlo je prilagodljiv različitim okruženjima, zahvaljujući jednostavnoj strukturi i zatvorenom dizajnu, što mu omogućuje da se bolje nosi s teškim uvjetima. |
Kako odabrati
Ako vam je prioritet vrhunska pouzdanost i vrhunska izvedba te imate dovoljan proračun: mehanizam s permanentnim magnetom nedvojbeno je bolji izbor. Posebno je prikladan za lokacije s iznimno visokim zahtjevima za kontinuitetom napajanja, teškim održavanjem (kao što su vjetroelektrane na moru i udaljena područja) ili čestim radom. Njegova inteligentna funkcija-selektivnog zatvaranja faza učinkovito potiskuje radne prenapone i udarne struje, što ga čini idealnim za prebacivanje baterija kondenzatora i druge opreme osjetljive na prijelazne procese.
Ako je vaša primjena općenita i cijenite tehnološku zrelost, kontrolu troškova i jednostavnost rukovanja: onda-provjereni opružni mehanizam ostaje najsigurniji i najekonomičniji izbor. Široko je primjenjiv u raznim trafostanicama, tvornicama, zgradama i drugim općim primjenama. Njegova mogućnost ručnog rada ključna je sigurnosna značajka u hitnim slučajevima kao što je gubitak struje u podstanici.
Kontaktirajte nas
Shaanxi Huadian je usvojio prednosti minimalističkog mehanizma s permanentnim magnetima, savršeno usklađujući njegove izlazne karakteristike s vakuumskim prekidačem. Glavni radni krug eliminira složene mehaničke blokade i okidačke uređaje, značajno smanjujući pokretne dijelove i bitno smanjujući stopu kvarova, postižući istinski dug životni vijek i rad-bez održavanja. Zadržava glavnu prednost opružnog mehanizma u hitnim slučajevima. Čak i u ekstremnim situacijama kao što je gubitak napajanja stanice ili kvar kontrolera trajnog magneta, i dalje možete izvesti operacije zatvaranja u nuždi jednostavnom ručnom pohranom energije. Ovo nije samo mehanizam, već pouzdana "fizička podrška" u kritičnim trenucima. Za upite, kontaktirajte nas:pannie@hdswitchgear.com.
