آیا آکچوئیتورهای PM قابل اعتماد هستند؟ مقایسه انواع و مزایا

عملکرد مکانیزم‌های عملکرد دستکش برق برای تأمین برق قابل اعتماد و ایمن تعیین‌کننده است. در حالی که هر یک از مکانیزم‌های مختلف دارای مزایای خود هستند، ظهور نوع جدید به طور کامل مکانیزم‌های سنتی را جایگزین نمی‌کند. به عنوان مثال، با وجود افزایش عایق‌بندی گازی محیط‌دوستانه، واحد‌های حلقه‌ای با عایق‌بندی جامد همچنان حدود ۸٪ از بازار را در اختیار دارند که نشان می‌دهد فناوری‌های جدید به ندرت راه‌حل‌های موجود را به طور کامل جایگزین می‌کنند.

مکانیزم آکتواتور مغناطیس دائم (PMA) شامل مغناطیس‌های دائمی، پیچ بستن و پیچ باز شدن است. این مکانیزم پیوندهای مکانیکی، مکانیزم‌های سقوط و قفل کردن موجود در مکانیزم‌های پружین را حذف می‌کند و ساختار ساده‌ای با تعداد بسیار کم قطعه دارد. تنها یک قطعه متحرک اصلی در زمان تغییر وضعیت عمل می‌کند که موجب قابلیت اطمینان بالا می‌شود. از مغناطیس‌های دائمی برای حفظ وضعیت دستکش برق استفاده می‌کند و به دسته مکانیزم‌های الکترومغناطیسی با قفل مغناطیسی دائمی و کنترل الکترونیکی تعلق دارد. با این حال، به دلیل انرژی الکترومغناطیسی بالای مورد نیاز برای بستن و باز کردن، معمولاً نیاز به خازنه‌ای با ظرفیت بزرگ برای ذخیره انرژی است.

مکانیزم‌های PMA به انواع مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند، عموماً تک‌پایدار و دو‌پایدار، و پیکربندی‌های تک‌پیچ و دو‌پیچ، بدون برتری مشخص بین آنها.

مکانیزم مغناطیس دائمی دو‌پایدار از مغناطیس‌های دائمی در هر دو وضعیت بستن و باز کردن برای قفل کردن استفاده می‌کند. عمل بستن و باز کردن با تغذیه پیچ‌های تحریک جداگانه برای حرکت هسته آهن متحرک انجام می‌شود. تحت شرایط یکسان، نوع دو‌پایدار دارای جریان قله‌ای بستن کمتری است. جریان‌های کوچک‌تر مدار کنترل را ساده‌تر می‌کنند، قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهند و خطر آسیب به کنترل‌کننده را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، ظرفیت کوچک‌تر خازنه مورد نیاز است—معمولاً یک خازنه الکترولیتی ۱۰۰V/۱۰۰,۰۰۰μF می‌تواند عملیات بازبستن را پشتیبانی کند. با این حال، سرعت اولیه باز شدن دستکش برق VCB با مکانیزم PMA دو‌پایدار کمتر از سرعت متوسط آن در طول سفر تماس کامل است.

مکانیزم مغناطیس دائمی تک‌پایدار از یک مغناطیس دائمی برای قفل کردن وضعیت بسته استفاده می‌کند، در حالی که یک پружین وضعیت باز را حفظ می‌کند. بستن با تغذیه پیچ بستن برای حرکت هسته متحرک انجام می‌شود، همزمان انرژی در پружین باز کردن ذخیره می‌شود. باز کردن با آزاد کردن انرژی ذخیره شده در پружین انجام می‌شود.

چون PMA تک‌پایدار از یک پружین برای باز کردن استفاده می‌کند، سرعت اولیه و متوسط باز کردن آن بهتر از نوع دو‌پایدار است و به خصوصیات مقاومت باز کردن دستکش برق بیشتر منطبق است. با این حال، چون باید انرژی در پружین باز کردن در حین بستن ذخیره شود، جریان قله‌ای بستن به طور قابل توجهی بیشتر از مکانیزم دو‌پایدار تحت شرایط قابل مقایسه است.

دستکش برق خلاء با مکانیزم مغناطیس دائمی AMVAC دارای ولتاژ اسمی حداکثر ۲۷kV است. مدل ۱۵kV حداکثر جریان اسمی ۳۰۰۰A، جریان قطع کوتاه ۵۰kA و جریان بستن کوتاه ۱۳۰kA را پشتیبانی می‌کند.

چرا به طور گسترده‌ای پذیرفته نشده است؟

۱. ارزش‌آوری (ارزش برای پول)

دستکش‌های برق PMA دارای قطعات متحرک کمتر، ساختار ساده‌تر و خصوصیات نیروی الکترومغناطیسی خوبی که با مختل‌کننده‌های خلاء مناسب است. آنها قابلیت تحمل مکانیکی بیش از ۱۰۰,۰۰۰ عملیات را دارند—به طور قابل توجهی بیشتر از ۳۰,۰۰۰ عملیات معمول در مکانیزم‌های پружین. این موارد آنها را برای کاربردهای متعدد و با عملیات بالا مناسب می‌کند. کنترل الکترونیکی آنها همچنین اتوماتیک‌سازی را تسهیل می‌کند. با این حال، دستکش‌های PMA با کیفیت بالا به طور قابل توجهی گران‌تر هستند. بنابراین، آنها عمدتاً در کاربردهای پرمصرف خارجی مانند پالایشگاه‌های نفت و گاز و پلتفرم‌های دریایی استفاده می‌شوند، جایی که عملکرد بدون نگهداری، قابلیت اطمینان بالا و پیوستگی برق بهبود یافته بسیار مهم است.

۲. نگرانی‌های کیفیت

دستکش‌های PMA نیاز به اجزای با کیفیت بسیار بالا دارند، از جمله خازنه‌ها، مغناطیس‌های دائمی، الکترومغناطیس‌ها و مدارهای الکترونیکی. مقایسه دستکش‌های PMA پایین‌سطح با مکانیزم‌های پружین استاندارد ناعادلانه و مخاد است. استفاده از خازنه‌ها یا اجزای دیگر با کیفیت پایین کیفیت کل محصول را کاهش می‌دهد. در حالی که مکانیزم‌های پружین اجازه تعویض و تعمیر اجزای فردی را می‌دهند، مکانیزم‌های PMA دشوار و گران هزینه برای تعمیر هستند. این هزینه‌های جایگزینی بالا مانع گسترده شدن دستکش‌های برق PMA می‌شوند.