Fjeder betjeningsmekanisme
Fjederens betjeningsmekanisme består af fire dele: fjederenergilagring, lukkevedligeholdelse, åbningsvedligeholdelse og åbning.Den består af cirka 200 komponenter og udnytter den energi, der er lagret i fjederens spænding og sammentrækning, til at styre afbryderens lukke- og åbningsfunktioner. Lagringen af fjederenergi opnås gennem driften af energilagringsmotorens reduktionsmekanisme, mens afbryderens lukke- og åbnehandlinger styres af lukke- og åbnespolerne. Derfor afhænger den energi, der kræves til afbryderens lukke- og åbningsoperationer, af den energi, der er lagret i fjederen og er uafhængig af størrelsen af den elektromagnetiske kraft, hvilket kræver relativt små lukke- og åbningsstrømme.
De vigtigste fordele ved fjeder-betjente mekanismer er:
Lave lukke- og åbningsstrømme, hvilket eliminerer behovet for strømforsyninger med høj-effekt;
Fjernlagring af elektrisk energi til elektrisk lukning og åbning, eller lokal manuel energilagring til manuel lukning og åbning, som giver mulighed for manuel lukning og åbning, selv når strømforsyningen ikke er tilgængelig, eller betjeningsmekanismen nægter at fungere elektrisk; Hurtig lukke- og åbningshastighed, upåvirket af strømforsyningsspændingsudsving og hurtig automatisk genlukning;
Laveffekt energilagringsmotor, anvendelig til både AC og DC;
Fjeder--betjente mekanismer giver mulighed for optimal energioverførsels-tilpasning og gør det muligt at bruge den samme driftsmekanisme til afbrydere med forskellige brudstrømsspecifikationer, blot ved at vælge forskellige energilagringsfjedre, hvilket resulterer i fremragende omkostningseffektivitet-.
De største ulemper ved fjeder-betjente mekanismer er:
Strukturen er relativt kompleks, fremstillingsprocessen er kompleks, høj bearbejdningspræcision er påkrævet, og fremstillingsomkostningerne er relativt høje;
Driftskraften er stor, hvilket kræver høj styrke af komponenter;
Mekaniske fejl er tilbøjelige til at opstå, hvilket får betjeningsmekanismen til ikke at fungere, brænder lukkespolen eller endestopkontakten ud;
Falsk udløsning forekommer, og nogle gange efter en falsk udløsning kan afbryderen ikke åbnes helt, hvilket gør det umuligt at bestemme dens lukke- eller åbneposition;
Åbningshastighedsegenskaberne er dårlige.
Permanent magnet betjeningsmekanisme
Betjeningsmekanismen for permanent magnet anvender et helt nyt arbejdsprincip og -struktur, bestående af en permanent magnet, en lukkespole og en åbningsspole. Det eliminerer de bevægelige led, udløser/låseanordninger og andre komponenter, der findes i fjeder- og elektromagnetiske betjeningsmekanismer. Dens enkle struktur og minimale antal dele (ca. 50) resulterer i kun én bevægelig hoveddel under drift, hvilket fører til høj pålidelighed. Den bruger en permanent magnet til at fastholde afbryderens position, hvilket gør den til en elektromagnetisk betjent, permanent magnet-holdt og elektronisk styret betjeningsmekanisme.
Funktionsprincippet for permanentmagnetens betjeningsmekanisme: Når lukkespolen aktiveres, genererer den en magnetisk flux i den øvre del af det magnetiske kredsløb i modsat retning af permanentmagnetens. Den magnetiske kraft, der genereres af superpositionen af de to magnetfelter, får den bevægelige jernkerne til at bevæge sig nedad. Når den har bevæget sig cirka halvvejs, på grund af reduktionen af luftspalten i den nedre del af det magnetiske kredsløb, flytter den permanente magnets magnetiske kraftlinjer sig til den nederste del. På dette tidspunkt er lukkespolens magnetiske felt i samme retning som permanentmagnetens magnetfelt, hvorved den bevægende jernkerne accelererer til at bevæge sig nedad og til sidst når den lukkede position. På dette tidspunkt forsvinder lukkestrømmen, og den permanente magnet bruger den lave magnetiske impedanskanal, som de bevægelige og stationære jernkerner giver til at holde den bevægelige jernkerne i den stabile lukkede position. Når åbningsspolen aktiveres, genererer den en magnetisk flux i den nederste del af det magnetiske kredsløb i modsat retning af den permanente magnet. Den magnetiske kraft, der genereres af superpositionen af de to magnetfelter, får den bevægelige jernkerne til at bevæge sig opad. Når den har bevæget sig cirka halvvejs, på grund af reduktionen af luftspalten i den øvre del af det magnetiske kredsløb, skifter de magnetiske kraftlinjer af permanentmagneten til den øvre del. På dette tidspunkt er magnetfeltet i åbningsspolen i samme retning som magnetfeltet i den permanente magnet, hvorved den bevægende jernkerne accelererer til at bevæge sig opad og til sidst når den åbne position. På dette tidspunkt forsvinder åbningsstrømmen, og den permanente magnet bruger den lave magnetiske impedanskanal, der leveres af de bevægelige og stationære jernkerner til at holde den bevægelige jernkerne i den stabile åbne position.
De vigtigste fordele ved permanent magnetdriftsmekanismer er:
De anvender en bistabil, dobbelt-spolemekanisme. Åbnings- og lukkeoperationerne af permanentmagnetens betjeningsmekanisme opnås ved at åbne og lukke spoler. Den permanente magnet arbejder sammen med spolerne og løser effektivt problemet med at kræve energi med høj effekt til åbning og lukning. Fordi magnetfeltenergien tilvejebragt af den permanente magnet kan bruges til åbning og lukning, reduceres den energi, der kræves af spolerne, hvilket eliminerer behovet for store driftsstrømme.
Op--og-bevægelsen af den bevægelige jernkerne, via krumtappen og den isolerende trækstang, virker på de bevægelige kontakter på afbryderens vakuumafbryder og realiserer åbning eller lukning af afbryderen. Dette erstatter den traditionelle mekaniske låsemetode, hvilket i høj grad forenkler den mekaniske struktur, reducerer forbrugsmaterialer, sænker omkostningerne, reducerer potentielle fejlpunkter, forbedrer pålideligheden af mekanisk drift betydeligt og muliggør vedligeholdelses-fri drift, hvilket sparer på vedligeholdelsesomkostninger.
Permanentmagnetens betjeningsmekanisme kan prale af en næsten-vedvarende permanent magnetkraft, en levetid på op til 100.000 cyklusser og bruger elektromagnetisk kraft til åbning og lukning, mens den bibeholder en bistabil position med permanent magnetkraft. Dette forenkler transmissionsmekanismen, reducerer energiforbrug og støj og giver en levetid mere end tre gange længere end elektromagnetiske og fjederbetjeningsmekanismer.
Hjælpekontakten anvender en kontaktløs, komponent-fri, slid-fri og afvisningsfri- elektronisk nærhedsafbryder, hvilket eliminerer kontaktproblemer, sikrer pålidelig drift og upåvirket af eksterne miljøfaktorer. Den har også en lang levetid, høj pålidelighed og eliminerer problemer med kontaktsprængning.
Der anvendes synkron nul-krydsningsteknologi. Under styring af det elektroniske styresystem lukker afbryderens bevægelige og stationære kontakter, når systemets spændingsbølgeform krydser nul, og åbnes, når strømbølgeformen krydser nul, hvilket genererer meget små startstrømme og overspændinger. Dette reducerer virkningen af driften på elnettet og udstyr. I modsætning hertil er betjeningen af elektromagnetiske og fjederdriftsmekanismer tilfældig, hvilket resulterer i høje-amplitudestartstrømme og overspændinger, hvilket forårsager betydelig indvirkning på elnettet og udstyr.
Betjeningsmekanismen med permanent magnet kan udføre lokale/fjernbetjeninger til åbning og lukning, såvel som beskyttelsesluknings- og genlukningsfunktioner og kan åbnes manuelt. Fordi den strømforsyningskapacitet, der kræves til drift, er lille, bruges en kondensator som den direkte strømforsyning til udløsning og lukning. Kondensatoren har en kort opladningstid, lille ladestrøm og stærk slagfasthed og kan stadig udføre åbning og lukning på afbryderen efter strømafbrydelse.
De største ulemper ved permanent magnetdriftsmekanismer er:
De kan ikke lukkes manuelt. Efter at driftsstrømmen er gået tabt og kondensatoren er opbrugt, hvis kondensatoren ikke kan genoplades, kan lukkeoperationen ikke udføres igen.
Manuel åbning kræver en tilstrækkelig høj initial åbningshastighed, hvilket nødvendiggør betydelig kraft; ellers kan åbningen ikke udføres.
Kvaliteten af energilagringskondensatorerne er inkonsekvent og vanskelig at garantere.
Det er svært at opnå ideelle åbningshastighedskarakteristika.
Det er vanskeligt at forbedre åbningsudgangseffekten af permanentmagnetens betjeningsmekanisme.
Sammenligning
Funktioner og dimensioner | Forårsdriftsmekanisme | Permanent magnet betjeningsmekanisme |
|---|---|---|
| Teknologi modenhed | Den er meget moden, udbredt og har en lang historie med drift og en stor brugerbase. | Mens nyere teknologier udvikler sig hurtigt, mangler de tilstrækkelig driftserfaring og langtids{0}}dataakkumulering. |
| Struktur og pålidelighed | Den har en kompleks struktur med hundredvis af dele, herunder adskillige mekaniske komponenter såsom plejlstænger og låse. Det har mange potentielle fejlpunkter og kræver høj præcision i fremstillingen, materialer af høj-kvalitet og korrekt vedligeholdelse. | Med en ekstremt enkel struktur og kun én bevægelig hoveddel eliminerer den behovet for mekaniske udløser- eller låseanordninger. Dette reducerer fundamentalt kilderne til fejl, forlænger den mekaniske levetid til over 100.000 cyklusser og opnår let vedligeholdelsesfri-drift. |
| Driftsydelse | Den har en hurtig driftshastighed (ca. 50 ms), men dens udgangsegenskaber er ikke godt afstemt med kravene til vakuumafbrydere, og den skal kompenseres af en kompleks knastkoblingsmekanisme. | Den har en ultra-hurtig respons (op til 20 ms) og outputkarakteristika, der er perfekt matchet med vakuumafbrydere, hvilket resulterer i en skarp og ren handling. |
| Elektrisk kontrol | Den er enkel at styre, idet åbning og lukning er afhængig af en traditionel elektromagnetisk spole til at styre låsen. Den er ikke følsom over for strømforsyningsspændingsudsving og fungerer stabilt. | Styringsprocessen er kompleks og er afhængig af energilagringskondensatorer, strømelektroniske enheder og intelligente controllere. Det er modtageligt for elektromagnetisk interferens, og kvalitetsstabiliteten af energilagringskondensatorerne er i øjeblikket en stor teknologisk svaghed. |
| Strømforsyning og strømforbrug | Lukkekraften lagres i foråret, så lukke- og åbningsstrømmene er små (1,5A-2,5A), og kravene til jævnstrømsforsyningen er ikke høje. Motorens energilagringskapacitet er kun et par hundrede watt. | Hjælpeeffektbehovet er ekstremt lille (<1A), but the capacitor needs to release a high-power pulse (up to 2600W) instantaneously when closing and opening the circuit breaker. |
| Driftsmetoder | Ekstremt fleksibel. Den kan være elektrisk drevet til energilagring og drift, eller manuelt drevet til energilagring og tænd/sluk, når der ikke er nogen strømforsyning, hvilket giver stærke nøddriftsmuligheder. | Manuel lukning og åbning understøttes ikke. Selvom der er en nødåbningsterminal, kræver den et eksternt øjeblikkeligt højstrømssignal for at udløse, hvilket gør nødbetjening ubelejligt. |
| Koste | Det har lavere omkostninger og en betydelig prisfordel. | Det er dyrere og koster i øjeblikket betydeligt mere end fjedermekanismer. |
| Miljøtilpasningsevne | Det er følsomt over for miljøet; smøremidlet kan tørre ud eller forringes, og delene kan ruste, hvilket påvirker pålideligheden. | Den er meget tilpasningsdygtig til forskellige miljøer takket være dens enkle struktur og forseglede design, hvilket gør den i stand til bedre at klare barske forhold. |
Sådan vælger du
Hvis du prioriterer ultimativ pålidelighed og overlegen ydeevne og har et tilstrækkeligt budget: permanentmagnetmekanismen er uden tvivl det bedre valg. Det er særligt velegnet til steder med ekstremt høje krav til strømforsyningskontinuitet, vanskelig vedligeholdelse (såsom havvindmølleparker og fjerntliggende områder) eller hyppig drift. Dens intelligente fase-selektive lukkefunktion undertrykker effektivt operationelle overspændinger og startstrømme, hvilket gør den ideel til at skifte kondensatorbanker og andet udstyr, der er følsomt over for transiente processer.
Hvis din applikation er generel, og du værdsætter teknologisk modenhed, omkostningskontrol og nem betjening: Så er den tids-testede fjedermekanisme fortsat det sikreste og mest økonomiske valg. Det er bredt anvendeligt i forskellige transformerstationer, fabrikker, bygninger og andre generelle applikationer. Dens manuelle betjeningsevne er en afgørende sikkerhedsfunktion i nødstilfælde, såsom tab af strømforsyning til transformerstationen.
Kontakt os
Shaanxi Huadian har taget fordelene ved en minimalistisk permanentmagnetmekanisme, der perfekt matcher dens outputkarakteristika med vakuumafbryderen. Hoveddriftskredsløbet eliminerer komplekse mekaniske aflåsninger og udløsningsenheder, hvilket reducerer bevægelige dele betydeligt og sænker fejlfrekvensen fundamentalt, hvilket opnår ægte lang levetid og-vedligeholdelsesfri drift. Det bevarer fjedermekanismens centrale nødfordel. Selv i ekstreme situationer som f.eks. tab af strømforsyning eller fejl i permanent magnet-controller, kan du stadig udføre nødlukningsoperationer gennem simpel manuel energilagring. Dette er ikke bare en mekanisme, men en pålidelig "fysisk backup" i kritiske øjeblikke. For forespørgsler, kontakt os venligst:pannie@hdswitchgear.com.
