Kas PM aktuatorid on usaldusväärsed? Võrdle tüüpe ja eeliseid

Väljaannekaitsemehaanismide toimivus on otsustav tõhusa ja ohutu elektritarningu tagamiseks. Kuigi erinevad mehaanismed omavad oma eeliseid, ei asenda uus tüüp täielikult traditsioonilisi lahendusi. Näiteks, kuigi keskkonnasõbraliku gaasi eristuse kasutamine on kasvanud, hoiab solidaarne eristusega ringmainitud ühikud endiselt umbes 8% turust, näitades, et uued tehnoloogiad harva täielikult välja aja olemasolevaid lahendusi.

Püsiva magneti aktuaator (PMA) koosneb püsivatest magnetitest, sulgemiskoilist ja avamiskoilist. See eemaldab mehaanilised sidemed, lülitumismeekanismid ja lukustusmehaanismid, mis on levinud vedela võimu mehaanismides, tulemuseks on lihtne struktuur väga vähe komponentidega. Ainsa peamise liiguv komponendi töötamine lülitamisel annab suure usaldusväärsuse. See kasutab püsivaid magneete katkeseade asendit säilitamiseks, kuuludes elektromagnetilise aktueerimise kategooriasse püsiva magnetilise lukustuse ja elektronilise juhtimisega. Kuid tõusuvalt elektromagnetilise energiata, mis on vajalik sulgemiseks ja avamiseks, on tavaliselt vaja suurt energiat varustava kondensaatorit.

PMA mehaanismid on klassifitseeritud erinevatet tüüpi, peamiselt ühestabiliseeritud ja kahestabiliseeritud, ning ühekoiliste või kahekoiliste konfiguratsioonide, mille vahel pole selget eelist.

Kahestabiliseeritud püsiva magneti mehaanism kasutab püsivi magneti nii sulgemise kui ka avamise asendite lülitamiseks. Sulgemine ja avamine saavutatakse eraldi jahedamise koilide energieerimisel, et juhib liiguvat raudkuju. Samadel tingimustel on kahestabiliseeritud tüübil madalam kulmineerumisvoog. Väiksemad voogud lihtsustavad juhtimiskiidet, suurendavad usaldusväärsust ja vähendavad juhtimise kahjustumise riski. Lisaks on vaja väiksemat kondensaatori kapasitati – tavaliselt 100V/100,000μF elektroliitiline kondensaator toetab uuesti sulgemist. Kuid kahestabiliseeritud PMA vakuumkatkeseadme algne avamiskiirus on madalam kui selle keskmine kiirus täis kontaktitee ulatuses.

Ühestabiliseeritud püsiva magneti mehaanism kasutab püsivat magneti sulgemise asendi lülitamiseks, samas kui vedel hoiab avatud asendit. Sulgemine saavutatakse sulgemiskoiili energieerimisel, et juhib liiguvat kuju, samal ajal salvestades energiat avamisvedelas. Avamine toimub salvestatud energia vabastamisel vedelast.

Kuna ühestabiliseeritud PMA sõltub avamiseks vedelast, on tema algne avamiskiirus ja keskmine avamiskiirus paremad kui kahestabiliseeritud tüübi, sobides paremini katkeseadme avamise vastandjõudega. Kuid kuna energiat tuleb salvestada avamisvedelas sulgemisel, on kulmineerumisvoog oluliselt kõrgem kui kahestabiliseeritud mehaanismi korral võrreldavatel tingimustel.

AMVAC püsiva magneti aktueeritud vakuumkatkeseade maksimaalne nimiajaveskus on 27kV. 15kV mudel toetab kuni 3000A nimiajaveskut, 50kA lühiajalisest katkemaksumist ja 130kA lühiajalisest katkemaksumist.

Miks seda laialdaselt ei ole kasutusel?

1. Kulusuhetundlikkus (Hind-kaalu suhe)

PMA katkeseadmed omavad vähem liiguvaid osi, lihtsamat struktuuri ja elektromagnetilisi jõudsoomeid, mis sobivad hästi vakuumkatkeseadmetega. Need pakuvad mehaanilist kestlikkust üle 100,000 toimingut – oluliselt kõrgemat kui vedela võimu mehaanismide 30,000 toimingut. See muudab need ideaalseks sagedaseks lülitamiseks ja suure arvu toimingute rakenduste jaoks. Nende elektroniline kontroll aitab automatiseerimist. Kuid kõrgekvaliteedilised PMA katkeseadmed on oluliselt kallimad. Seetõttu kasutatakse neid peamiselt välismaal kõrgekvaliteedilistes rakendustes, nagu nafta- ja gaasitööstuses ning mereplatvormidel, kus hoolduseta toimimine, kõrge usaldusväärsus ja parandatud elektri jätkuvus on kriitilised.

2. Kvaliteedi küsimused

PMA katkeseadmed nõuavad äärmiselt kõrgekvaliteedilisi komponente, sealhulgas kondensaatore, püsivi magneete, elektromagneete ja elektronilisi kiite. Alamklassi PMA katkeseadmete võrdlemine standardsete vedela võimu mehaanismidega on ebaõiglane ja viljelev. Halvema kvaliteediga kondensaatorite või muude komponentide kasutamine nõrgendab terviklikku toote kvaliteeti. Erinevalt vedela võimu mehaanismidest, mis lubavad individuaalsete komponentide asendamist ja remonti, on PMA mehaanismite remond raske ja kallis. See kõrge asenduskulu takistab PMA katkeseadmete laialdast kasutamist.