مکانیزم عملکرد فنر
مکانیسم عملکرد فنر از چهار بخش تشکیل شده است: ذخیره انرژی فنر، تعمیر و نگهداری بسته شدن، نگهداری باز و باز کردن.تقریباً از 200 جزء تشکیل شده است و از انرژی ذخیره شده در کشش و انقباض فنر برای کنترل عملیات بسته شدن و باز کردن مدار شکن استفاده می کند. ذخیره انرژی فنر از طریق عملکرد مکانیسم کاهش موتور ذخیره انرژی حاصل می شود، در حالی که اقدامات بسته شدن و باز شدن مدار شکن توسط سیم پیچ های بسته و باز کنترل می شود. بنابراین، انرژی مورد نیاز برای عملیات بسته شدن و باز شدن کلید مدار بستگی به انرژی ذخیره شده در فنر دارد و مستقل از مقدار نیروی الکترومغناطیسی است، بنابراین نیاز به جریان های بسته شدن و باز شدن نسبتاً کمی دارد.
مزایای اصلی مکانیزم های فنری- عبارتند از:
جریان بسته شدن و باز شدن کم، بی نیاز از منابع تغذیه کارکرد با توان بالا؛
ذخیرهسازی انرژی الکتریکی از راه دور برای بستهشدن و باز کردن الکتریکی، یا ذخیرهسازی دستی انرژی محلی برای بستهکردن و باز کردن دستی، امکان بسته شدن و باز کردن دستی را حتی زمانی که منبع تغذیه عملیاتی در دسترس نیست یا مکانیسم عملیاتی از کارکرد الکتریکی امتناع میکند. سرعت بسته شدن و باز شدن سریع، بدون تأثیر نوسانات ولتاژ منبع تغذیه، و بسته شدن مجدد خودکار سریع؛
موتور ذخیره انرژی کم، قابل استفاده برای هر دو AC و DC.
مکانیسمهای کارکرده با فنر امکان تطابق بهینه انتقال انرژی را فراهم میکنند و به سادگی با انتخاب فنرهای ذخیرهسازی انرژی مختلف، امکان استفاده از مکانیسم عملکردی مشابه برای قطع کنندههای مدار با مشخصات جریان قطعی مختلف را فراهم میکنند که در نتیجه کارایی بسیار خوبی دارد.
معایب اصلی مکانیزم های فنری- عبارتند از:
ساختار نسبتاً پیچیده است، فرآیند تولید پیچیده است، دقت ماشینکاری بالا مورد نیاز است، و هزینه ساخت نسبتاً بالا است.
نیروی عملیاتی بزرگ است و به استحکام بالایی از اجزا نیاز دارد.
خرابی های مکانیکی مستعد رخ دادن هستند، که باعث می شود مکانیسم عملیاتی از کار بیفتد، سیم پیچ بسته یا کلید محدود را بسوزاند.
قطع کاذب رخ می دهد، و گاهی اوقات پس از یک حرکت کاذب، کلید مدار نمی تواند به طور کامل باز شود و تعیین موقعیت بسته شدن یا باز شدن آن غیرممکن می شود.
مشخصات سرعت باز شدن ضعیف است.
مکانیسم عملکرد آهنربای دائمی
مکانیسم عملکرد آهنربای دائم از یک اصل کار و ساختار کاملاً جدید استفاده می کند که از یک آهنربای دائمی، یک سیم پیچ بسته و یک سیم پیچ باز کننده تشکیل شده است. پیوندهای متحرک، دستگاههای آزاد/قفل و سایر اجزای موجود در مکانیزمهای عملیاتی فنر و الکترومغناطیسی را حذف میکند. ساختار ساده و حداقل تعداد قطعات آن (تقریباً 50) منجر به تنها یک قطعه متحرک اصلی در حین کار می شود که منجر به قابلیت اطمینان بالا می شود. این دستگاه از یک آهنربای دائمی برای حفظ موقعیت قطع کننده مدار استفاده می کند و آن را به مکانیزم کارکرد الکترومغناطیسی، آهنربای دائمی-و کنترل الکترونیکی تبدیل می کند.
اصل کار مکانیسم عملکرد آهنربای دائمی: هنگامی که سیم پیچ بسته کننده انرژی می گیرد، یک شار مغناطیسی در قسمت بالایی مدار مغناطیسی در خلاف جهت مغناطیسی دائمی ایجاد می کند. نیروی مغناطیسی ایجاد شده توسط برهم نهی دو میدان مغناطیسی باعث می شود که هسته آهنی متحرک به سمت پایین حرکت کند. هنگامی که تقریباً نیمه حرکت کرد، به دلیل کاهش شکاف هوا در قسمت پایینی مدار مغناطیسی، خطوط مغناطیسی نیروی مغناطیسی آهنربای دائم به قسمت پایین منتقل می شود. در این زمان، میدان مغناطیسی سیم پیچ بستهکننده هم جهت میدان مغناطیسی آهنربای دائمی است و بدین ترتیب هسته آهنی متحرک را تسریع میکند تا به سمت پایین حرکت کند و در نهایت به حالت بسته میرسد. در این زمان، جریان بسته شدن ناپدید می شود و آهنربای دائمی از کانال امپدانس مغناطیسی کم ارائه شده توسط هسته های آهنی متحرک و ثابت استفاده می کند تا هسته آهنی متحرک را در موقعیت بسته ثابت نگه دارد. هنگامی که سیم پیچ باز کننده برق می شود، یک شار مغناطیسی در قسمت پایینی مدار مغناطیسی در جهت مخالف مغناطیس دائمی ایجاد می کند. نیروی مغناطیسی ایجاد شده توسط برهم نهی دو میدان مغناطیسی باعث می شود که هسته آهنی متحرک به سمت بالا حرکت کند. هنگامی که تقریباً نیمه حرکت کرد، به دلیل کاهش شکاف هوا در قسمت بالایی مدار مغناطیسی، خطوط مغناطیسی نیروی مغناطیسی آهنربای دائم به قسمت بالایی منتقل می شود. در این زمان میدان مغناطیسی سیمپیچ بازکن هم جهت میدان مغناطیسی آهنربای دائمی است و بدین ترتیب هسته آهنی متحرک را تسریع میکند تا به سمت بالا حرکت کند و در نهایت به حالت باز برسد. در این زمان، جریان باز شدن ناپدید می شود و آهنربای دائمی از کانال امپدانس مغناطیسی کم ارائه شده توسط هسته های آهنی متحرک و ثابت استفاده می کند تا هسته آهنی متحرک را در موقعیت باز ثابت نگه دارد.
مزایای اصلی مکانیسم های عامل آهنربای دائمی عبارتند از:
آنها از یک مکانیسم سیم پیچ دوپایدار-استفاده می کنند. عملیات باز و بسته شدن مکانیزم عامل آهنربای دائمی از طریق سیم پیچ های باز و بسته به دست می آید. آهنربای دائمی در ارتباط با سیم پیچ ها کار می کند و به طور موثر مشکل نیاز به انرژی بالا برای باز و بسته شدن را حل می کند. از آنجا که انرژی میدان مغناطیسی تامین شده توسط آهنربای دائمی می تواند برای عملیات باز و بسته شدن استفاده شود، انرژی مورد نیاز سیم پیچ ها کاهش می یابد و در نتیجه نیاز به جریان های عملیاتی زیاد را از بین می برد.
حرکت به سمت بالا-و- هسته آهنی متحرک، از طریق بازوی میل لنگ و میله کششی عایق، بر روی کنتاکت های متحرک قطع کننده خلاء مدار قطع کننده عمل می کند و متوجه باز شدن یا بسته شدن مدار شکن می شود. این جایگزین روش قفل مکانیکی سنتی می شود، ساختار مکانیکی را بسیار ساده می کند، مواد مصرفی را کاهش می دهد، هزینه ها را کاهش می دهد، نقاط خرابی احتمالی را کاهش می دهد، قابلیت اطمینان عملیات مکانیکی را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد، و امکان تعمیر و نگهداری-رایگان، صرفه جویی در هزینه های تعمیر و نگهداری را فراهم می کند.
مکانیسم عملکرد آهنربای دائم دارای نیروی آهنربای دائمی تقریباً-همیشگی، طول عمر تا 100000 چرخه است و از نیروی الکترومغناطیسی برای عملیات باز و بسته کردن استفاده میکند و در عین حال موقعیتی دوپایدار با نیروی آهنربای دائم حفظ میکند. این امر مکانیسم انتقال را ساده می کند، مصرف انرژی و نویز را کاهش می دهد و عمری بیش از سه برابر بیشتر از مکانیزم های الکترومغناطیسی و فنری ارائه می دهد.
سوئیچ کمکی از یک سوئیچ الکترونیکی مجاورت بدون تماس،{0}}آزاد، فرسوده-آزاد و پرش{2}{2} استفاده میکند که مشکلات تماس را از بین میبرد، عملکرد قابل اعتماد را تضمین میکند و تحت تأثیر عوامل محیطی خارجی قرار نمیگیرد. همچنین دارای طول عمر طولانی، قابلیت اطمینان بالا و رفع مشکلات پرش تماس است.
فناوری سوئیچینگ صفر{0}}همگام استفاده شده است. تحت کنترل سیستم کنترل الکترونیکی، کنتاکت های متحرک و ثابت مدار شکن زمانی که شکل موج ولتاژ سیستم از صفر عبور می کند بسته می شود و زمانی که شکل موج جریان از صفر عبور می کند باز می شود و جریان های هجومی و اضافه ولتاژ بسیار کمی ایجاد می کند. این امر تأثیر عملکرد بر روی شبکه برق و تجهیزات را کاهش می دهد. در مقابل، عملکرد مکانیزمهای کارکرد الکترومغناطیسی و فنر تصادفی است، که منجر به جریانهای هجومی با دامنه بالا و اضافه ولتاژ میشود که تأثیر قابلتوجهی بر شبکه برق و تجهیزات ایجاد میکند.
مکانیزم عامل آهنربای دائمی می تواند عملیات باز و بسته کردن محلی/راه دور و همچنین عملکردهای بسته و بازبست محافظتی را انجام دهد و می تواند به صورت دستی باز شود. از آنجایی که ظرفیت منبع تغذیه مورد نیاز برای عملکرد کم است، از یک خازن به عنوان منبع تغذیه مستقیم برای قطع و بسته شدن استفاده می شود. خازن دارای زمان شارژ کوتاه، جریان شارژ کم و مقاومت در برابر ضربه قوی است و پس از قطع برق همچنان می تواند عملیات باز و بسته شدن را بر روی کلید برق انجام دهد.
معایب اصلی مکانیسم های عملکرد آهنربای دائمی عبارتند از:
آنها را نمی توان به صورت دستی بسته کرد. پس از از دست رفتن توان عملیاتی و تخلیه خازن، در صورتی که خازن قابل شارژ نباشد، عملیات بسته شدن مجدد قابل انجام نیست.
باز کردن دستی به سرعت باز شدن اولیه به اندازه کافی بالا نیاز دارد که نیاز به نیروی قابل توجهی دارد. در غیر این صورت، عملیات باز کردن قابل انجام نیست.
کیفیت خازن های ذخیره انرژی متناقض است و تضمین آن دشوار است.
به دست آوردن ویژگی های سرعت باز شدن ایده آل دشوار است.
بهبود قدرت خروجی باز شدن مکانیزم عملکرد آهنربای دائم دشوار است.
مقایسه
ویژگی ها و ابعاد | مکانیزم عملیاتی فنری | مکانیسم عامل مغناطیس دائمی |
|---|---|---|
| بلوغ فناوری | این بسیار بالغ است، به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، و دارای سابقه طولانی عملیات و پایگاه کاربر بزرگ است. | فنآوریهای جدیدتر، در عین حال که به سرعت در حال توسعه هستند، فاقد تجربه عملیاتی کافی و جمعآوری دادههای بلندمدت-میباشند. |
| ساختار و قابلیت اطمینان | دارای ساختار پیچیده ای با صدها قطعه، از جمله اجزای مکانیکی متعدد مانند میله های اتصال و چفت است. دارای نقاط بالقوه بسیاری از خرابی است و به دقت بالا در ساخت، مواد-با کیفیت بالا و نگهداری مناسب نیاز دارد. | با ساختاری بسیار ساده و تنها یک قسمت متحرک اصلی، نیاز به دستگاه های آزادسازی مکانیکی یا قفل را بی نیاز می کند. این امر اساساً منابع خرابی را کاهش میدهد، عمر مکانیکی را به بیش از 100000 سیکل افزایش میدهد و به راحتی به کارکرد رایگان-تعمیرات دست مییابد. |
| عملکرد عملیاتی | سرعت عملیاتی بالایی دارد (حدود 50 میلیثانیه)، اما ویژگیهای خروجی آن به خوبی با الزامات مدارشکنهای خلاء مطابقت ندارد و باید با مکانیزم پیوند بادامک پیچیده جبران شود. | دارای پاسخ{0}سریع (حداکثر 20 میلی ثانیه) و ویژگی های خروجی است که کاملاً با قطع کننده های مدار خلاء مطابقت دارد و عملکردی واضح و تمیز را در پی دارد. |
| کنترل الکتریکی | کنترل آن ساده است و باز و بسته شدن آن به یک سیم پیچ الکترومغناطیسی سنتی برای کنترل قفل متکی است. به نوسانات ولتاژ منبع تغذیه حساس نیست و پایدار عمل می کند. | فرآیند کنترل پیچیده است و به خازن های ذخیره انرژی، دستگاه های الکترونیکی قدرت و کنترل کننده های هوشمند متکی است. مستعد تداخل الکترومغناطیسی است و پایداری کیفی خازن های ذخیره انرژی در حال حاضر یک ضعف عمده تکنولوژیکی است. |
| منبع تغذیه و مصرف برق | قدرت بسته شدن در بهار ذخیره می شود، بنابراین جریان های بسته شدن و باز شدن کم است (1.5A-2.5A) و نیازهای منبع تغذیه DC زیاد نیست. ظرفیت ذخیره انرژی موتور تنها چند صد وات است. | نیاز برق کمکی بسیار کم است (<1A), but the capacitor needs to release a high-power pulse (up to 2600W) instantaneously when closing and opening the circuit breaker. |
| روش های عملیاتی | فوق العاده انعطاف پذیر. میتوان آن را برای ذخیرهسازی و بهرهبرداری انرژی، یا بهصورت دستی برای ذخیرهسازی انرژی و روشن/خاموش کردن در زمانی که منبع تغذیه وجود ندارد، تغذیه کرد و قابلیتهای عملیات اضطراری قوی را ارائه کرد. | بسته شدن و باز کردن دستی پشتیبانی نمی شود. اگرچه یک پایانه باز کردن اضطراری ارائه شده است، اما برای راهاندازی به یک سیگنال جریان بالای آنی خارجی نیاز دارد که عملکرد اضطراری را ناخوشایند میکند. |
| هزینه | هزینه کمتر و مزیت قیمت قابل توجهی دارد. | گرانتر است و در حال حاضر به طور قابلتوجهی بیشتر از مکانیزمهای فنری هزینه دارد. |
| سازگاری با محیط | به محیط زیست حساس است؛ روان کننده ممکن است خشک یا خراب شود و قطعات ممکن است زنگ بزنند و قابلیت اطمینان را تحت تأثیر قرار دهند. | به دلیل ساختار ساده و طراحی مهر و موم شده، سازگاری بالایی با محیط های مختلف دارد و به آن امکان می دهد با شرایط سخت بهتر کنار بیاید. |
نحوه انتخاب
اگر اطمینان نهایی و عملکرد برتر را در اولویت قرار می دهید و بودجه کافی دارید: مکانیسم آهنربای دائمی بدون شک انتخاب بهتری است. این به ویژه برای مکان هایی با نیازهای بسیار بالا برای تداوم منبع تغذیه، تعمیر و نگهداری دشوار (مانند مزارع بادی فراساحلی و مناطق دورافتاده)، یا عملیات مکرر مناسب است. عملکرد بسته شدن انتخابی فاز هوشمند آن به طور موثری اضافه ولتاژهای عملیاتی و جریان های هجومی را سرکوب می کند، و آن را برای سوئیچینگ بانک های خازن و سایر تجهیزات حساس به فرآیندهای گذرا ایده آل می کند.
اگر برنامه شما عمومی است و به بلوغ فناوری، کنترل هزینه و سهولت کار اهمیت می دهید: در این صورت مکانیسم فنر آزمایش شده با زمان، ایمن ترین و مقرون به صرفه ترین انتخاب باقی می ماند. این به طور گسترده در پست های مختلف، کارخانه ها، ساختمان ها و سایر کاربردهای عمومی کاربرد دارد. قابلیت عملیات دستی آن یک ویژگی ایمنی حیاتی در مواقع اضطراری مانند از دست دادن برق پست است.
تماس با ما
Shaanxi Huadian مزایای مکانیزم آهنربای دائمی مینیمالیستی را به کار گرفته است که کاملاً ویژگی های خروجی آن را با قطع کننده خلاء مطابقت می دهد. مدار عملیاتی اصلی، اینترلاکهای مکانیکی پیچیده و دستگاههای خاموش کننده را حذف میکند، به طور قابلتوجهی قطعات متحرک را کاهش میدهد و به طور اساسی نرخ خرابی را کاهش میدهد، به عمر طولانی واقعی و کارکرد رایگان-دستیابی میکند. مزیت اضطراری اصلی مکانیزم فنر را حفظ می کند. حتی در شرایط شدید مانند از دست دادن برق ایستگاه یا خرابی کنترلر آهنربای دائمی، همچنان میتوانید عملیات بسته شدن اضطراری را از طریق ذخیرهسازی دستی انرژی ساده انجام دهید. این فقط یک مکانیسم نیست، بلکه یک "پشتیبان فیزیکی" قابل اعتماد در لحظات حساس است. برای سوالات، لطفا با ما تماس بگیرید:pannie@hdswitchgear.com.
