Пружинный приводной механизм
Пружинный приводной механизм состоит из четырех частей: накопления энергии пружины, обслуживания закрытия, обслуживания открытия и открытия.Он состоит примерно из 200 компонентов и использует энергию, накопленную при растяжении и сжатии пружины, для управления операциями включения и выключения автоматического выключателя. Сохранение энергии пружины достигается за счет работы редукторного механизма накопителя энергии, в то время как действия включения и выключения выключателя контролируются включающими и размыкающими катушками. Следовательно, энергия, необходимая для операций включения и отключения выключателя, зависит от энергии, запасенной в пружине, и не зависит от величины электромагнитной силы, поэтому требуются относительно небольшие токи включения и отключения.
Основными преимуществами пружинных-механизмов являются:
Низкие токи закрытия и открытия, устраняющие необходимость в-мощных источниках питания;
Удаленный накопитель электроэнергии для электрического закрытия и открытия или локальный ручной накопитель энергии для ручного закрытия и открытия, позволяющий закрывать и открывать вручную, даже когда рабочий источник питания недоступен или приводной механизм отказывается работать электрически; Быстрая скорость закрытия и открытия, не зависящая от колебаний напряжения питания, а также быстрое автоматическое повторное закрытие;
Маломощный двигатель для накопления энергии, который можно использовать как для переменного, так и для постоянного тока;
Пружинные-механизмы обеспечивают оптимальную передачу энергии и позволяют использовать один и тот же приводной механизм для автоматических выключателей с различными характеристиками отключающего тока, просто выбирая разные энергоаккумулирующие пружины, что обеспечивает превосходную экономическую-эффективность.
Основными недостатками пружинных-механизмов являются:
Структура относительно сложна, производственный процесс сложен, требуется высокая точность обработки, а стоимость производства относительно высока;
Рабочая сила велика и требует высокой прочности компонентов;
Часто возникают механические неисправности, приводящие к выходу из строя рабочего механизма, перегоранию замыкающей катушки или концевого выключателя;
Происходят ложные срабатывания, а иногда после ложного срабатывания выключатель не может быть полностью разомкнут, что делает невозможным определение его положения включения или выключения;
Скоростные характеристики открытия плохие.
Рабочий механизм с постоянными магнитами
В рабочем механизме с постоянными магнитами используется совершенно новый принцип работы и конструкция, состоящая из постоянного магнита, замыкающей катушки и размыкающей катушки. В нем отсутствуют движущиеся звенья, устройства разблокировки/блокировки и другие компоненты пружинных и электромагнитных приводных механизмов. Его простая конструкция и минимальное количество деталей (около 50) приводят к тому, что во время работы используется только одна основная движущаяся часть, что обеспечивает высокую надежность. В нем используется постоянный магнит для поддержания положения автоматического выключателя, что делает его рабочим механизмом с электромагнитным управлением, постоянным-удерживанием магнитов и электронным управлением.
Принцип работы механизма действия постоянного магнита: когда замыкающая катушка находится под напряжением, она генерирует магнитный поток в верхней части магнитной цепи в направлении, противоположном направлению постоянного магнита. Магнитная сила, создаваемая суперпозицией двух магнитных полей, заставляет движущийся железный сердечник двигаться вниз. Когда он прошёл примерно половину пути, за счёт уменьшения воздушного зазора в нижней части магнитопровода магнитные силовые линии постоянного магнита смещаются в нижнюю часть. В это время магнитное поле замыкающей катушки находится в том же направлении, что и магнитное поле постоянного магнита, тем самым ускоряя движение движущегося железного сердечника вниз и, наконец, достигая закрытого положения. В это время ток закрытия исчезает, и постоянный магнит использует канал с низким магнитным сопротивлением, обеспечиваемый движущимся и неподвижным железным сердечниками, для удержания движущегося железного сердечника в стабильном закрытом положении. Когда на открывающую катушку подается напряжение, она создает магнитный поток в нижней части магнитной цепи в направлении, противоположном направлению постоянного магнита. Магнитная сила, создаваемая суперпозицией двух магнитных полей, заставляет движущийся железный сердечник двигаться вверх. Когда он прошёл примерно половину пути, за счёт уменьшения воздушного зазора в верхней части магнитопровода магнитные силовые линии постоянного магнита смещаются в верхнюю часть. В это время магнитное поле открывающей катушки находится в том же направлении, что и магнитное поле постоянного магнита, тем самым ускоряя движение движущегося железного сердечника вверх и, наконец, достигая открытого положения. В это время ток открытия исчезает, и постоянный магнит использует канал с низким магнитным сопротивлением, обеспечиваемый движущимся и неподвижным железными сердечниками, для удержания движущегося железного сердечника в стабильном открытом положении.
Основными преимуществами приводов с постоянными магнитами являются:
В них используется бистабильный механизм с двойной-катушкой. Операции открытия и закрытия приводного механизма с постоянными магнитами достигаются посредством открывающих и закрывающих катушек. Постоянный магнит работает совместно с катушками, эффективно решая проблему, требующую высокой мощности для открытия и закрытия. Поскольку энергия магнитного поля, обеспечиваемая постоянным магнитом, может использоваться для операций открытия и закрытия, энергия, необходимая катушкам, снижается, что устраняет необходимость в больших рабочих токах.
Движение вверх-и-вниз подвижного железного сердечника через кривошип и изолирующую тягу воздействует на подвижные контакты вакуумного прерывателя выключателя, осуществляя размыкание или включение выключателя. Он заменяет традиционный метод механической блокировки, значительно упрощая механическую конструкцию, сокращая расходные материалы, снижая затраты, уменьшая количество потенциальных точек отказа, значительно повышая надежность механической работы и позволяя работать-без обслуживания, экономя на затратах на техническое обслуживание.
Рабочий механизм с постоянными магнитами обеспечивает почти-постоянную постоянную силу постоянного магнита, срок службы до 100 000 циклов и использует электромагнитную силу для операций открытия и закрытия, сохраняя при этом бистабильное положение с помощью силы постоянного магнита. Это упрощает механизм передачи, снижает потребление энергии и шум, а срок службы более чем в три раза превышает срок службы электромагнитных и пружинных механизмов.
Во вспомогательном переключателе используется бесконтактный,-не требующий компонентов,-неизнашиваемый и не подверженный дребезгу-электронный бесконтактный переключатель, исключающий проблемы с контактами, гарантирующий надежную работу и не подверженный влиянию внешних факторов окружающей среды. Он также отличается длительным сроком службы, высокой надежностью и исключает проблемы с дребезгом контактов.
Используется технология синхронного переключения-пересечения нуля. Под контролем электронной системы управления подвижные и неподвижные контакты выключателя замыкаются, когда форма волны напряжения системы пересекает ноль, и размыкаются, когда форма волны тока пересекает ноль, генерируя очень малые пусковые токи и перенапряжения. Это снижает воздействие эксплуатации на электросеть и оборудование. Напротив, работа электромагнитных и пружинных исполнительных механизмов носит случайный характер, что приводит к возникновению пусковых токов большой-амплитуды и перенапряжений, оказывающих существенное воздействие на электросеть и оборудование.
Рабочий механизм с постоянными магнитами может выполнять операции местного/дистанционного открытия и закрытия, а также функции защитного закрытия и повторного включения, а также может открываться вручную. Поскольку мощность источника питания, необходимая для работы, невелика, в качестве прямого источника питания для отключения и включения используется конденсатор. Конденсатор имеет короткое время зарядки, небольшой зарядный ток и высокую ударопрочность, а также может выполнять операции размыкания и замыкания автоматического выключателя после отключения электроэнергии.
Основными недостатками приводов с постоянными магнитами являются:
Их невозможно закрыть вручную. После потери рабочей мощности и разрядки конденсатора, если конденсатор не может быть перезаряжен, операция включения не может быть выполнена снова.
Ручное открытие требует достаточно высокой начальной скорости открытия и приложения значительного усилия; в противном случае операция открытия не может быть выполнена.
Качество конденсаторов для хранения энергии нестабильно, и его трудно гарантировать.
Получить идеальные скоростные характеристики открытия сложно.
Трудно улучшить выходную мощность открытия приводного механизма с постоянными магнитами.
Сравнение
Особенности и размеры | Пружинный рабочий механизм | Рабочий механизм с постоянным магнитом |
|---|---|---|
| Зрелость технологий | Он очень зрелый, широко используется, имеет долгую историю работы и большую базу пользователей. | Новые технологии, хотя и быстро развиваются, не имеют достаточного опыта эксплуатации и долгосрочного-накопления данных. |
| Структура и надежность | Он имеет сложную конструкцию, состоящую из сотен деталей, включая многочисленные механические компоненты, такие как шатуны и защелки. Он имеет множество потенциальных точек отказа и требует высокой точности изготовления, высококачественных материалов-и надлежащего обслуживания. | Благодаря чрезвычайно простой конструкции и только одной основной движущейся части он устраняет необходимость в механических разблокирующих или запирающих устройствах. Это существенно снижает количество источников отказов, продлевая срок службы механики до более чем 100 000 циклов и легко обеспечивая работу-без обслуживания. |
| Операционные показатели | Он имеет высокую скорость срабатывания (около 50 мс), но его выходные характеристики недостаточно соответствуют требованиям вакуумных выключателей, и это необходимо компенсировать сложным механизмом кулачкового механизма. | Он отличается сверх-быстрым откликом (до 20 мс) и выходными характеристиками, которые идеально соответствуют вакуумным выключателям, что обеспечивает четкое и чистое действие. |
| Электрическое управление | Им легко управлять: открытие и закрытие осуществляется с помощью традиционной электромагнитной катушки для управления защелкой. Он не чувствителен к колебаниям напряжения питания и работает стабильно. | Процесс управления сложен и основан на использовании конденсаторов для хранения энергии, силовых электронных устройств и интеллектуальных контроллеров. Он чувствителен к электромагнитным помехам, а стабильность качества конденсаторов для хранения энергии в настоящее время является основным технологическим недостатком. |
| Электропитание и энергопотребление | Мощность закрытия сохраняется в пружине, поэтому токи закрытия и открытия малы (1,5–2,5 А), а требования к источнику питания постоянного тока не высоки. Энергоемкость двигателя составляет всего несколько сотен ватт. | Потребность в вспомогательной мощности чрезвычайно мала (<1A), but the capacitor needs to release a high-power pulse (up to 2600W) instantaneously when closing and opening the circuit breaker. |
| Методы работы | Чрезвычайно гибкий. Он может иметь электрическое питание для хранения и работы или ручное питание для хранения энергии и включения/выключения при отсутствии электропитания, что обеспечивает надежные возможности аварийной работы. | Ручное закрытие и открытие не поддерживается. Несмотря на наличие клеммы аварийного открывания, для ее срабатывания требуется внешний мгновенный сильноточный сигнал, что делает аварийную работу неудобной. |
| Расходы | Он имеет более низкие затраты и значительное ценовое преимущество. | Он дороже, в настоящее время стоит значительно дороже пружинных механизмов. |
| Экологическая адаптивность | Он чувствителен к окружающей среде; смазка может высохнуть или испортиться, а детали могут заржаветь, что повлияет на надежность. | Он легко адаптируется к различным средам благодаря своей простой конструкции и герметичной конструкции, что позволяет ему лучше справляться с суровыми условиями. |
Как выбрать
Если вы отдаете предпочтение максимальной надежности и превосходной производительности и располагаете достаточным бюджетом, механизм с постоянными магнитами, несомненно, является лучшим выбором. Он особенно подходит для мест с чрезвычайно высокими требованиями к непрерывности электроснабжения, сложному техническому обслуживанию (например, морские ветряные электростанции и отдаленные районы) или частой эксплуатации. Его интеллектуальная функция выборочного замыкания по фазе-эффективно подавляет рабочие перенапряжения и пусковые токи, что делает его идеальным для переключения батарей конденсаторов и другого оборудования, чувствительного к переходным процессам.
Если у вас общая сфера применения и вы цените технологическую зрелость, контроль затрат и простоту эксплуатации, тогда-проверенный временем пружинный механизм остается самым безопасным и экономичным выбором. Он широко применяется на различных подстанциях, заводах, зданиях и других объектах общего назначения. Возможность ручного управления является важной функцией безопасности в чрезвычайных ситуациях, таких как потеря мощности на подстанции.
Связаться с нами
Shaanxi Huadian воспользовалась преимуществами минималистского механизма с постоянными магнитами, идеально сочетая его выходные характеристики с вакуумным прерывателем. В основной рабочей схеме отсутствуют сложные механические блокировки и отключающие устройства, что значительно уменьшает количество движущихся частей и существенно снижает частоту отказов, обеспечивая по-настоящему длительный срок службы и работу-без обслуживания. Он сохраняет основное преимущество пружинного механизма в чрезвычайной ситуации. Даже в экстремальных ситуациях, таких как потеря электропитания станции или отказ контроллера с постоянными магнитами, вы все равно можете выполнить операции аварийного закрытия с помощью простого ручного накопления энергии. Это не просто механизм, а надежный «физический резерв» в критические моменты. По вопросам, пожалуйста, свяжитесь с нами:pannie@hdswitchgear.com.
