Vai PM aktuatori ir uzticami? Salīdziniet veidus un priekšrocības

Elektroapgādes sistēmu pārtrauku veidošanas mehānismu veiktspēja ir lēmumaizņemjoša faktora, lai nodrošinātu uzticību un drošumu elektroapgādē. Lai arī dažādi mehānismi katrai savas priekšrocības, jaunu tipu parādīšanās pilnībā neaizstāj tradicionālos. Piemēram, neraugoties uz videi draudzīgu gāzes izolācijas popularitāti, solidās izolācijas apgaismošanas ierīces joprojām ieņem aptuveni 8% no tirgus, kas rāda, ka jaunas tehnoloģijas reti pilnībā aizstāj esošās risinājumus.

Pastāvīgo magnētu aktuatora (PMA) sastāvdaļas ir pastāvīgie magnēti, slēgšanas spulvis un atveršanas spulvis. Tas izslēdz mehāniskos saistījumus, trigerus un fiksēšanas mehānismus, kas rodas spraugveida mehānismos, tādējādi radot vienkāršu struktūru ar ļoti mazu detaļu skaitu. Tikai viena galvenā kustīgā sastāvdaļa darbojas pārslēgšanas laikā, nodrošinot augstu uzticamību. Tā izmanto pastāvīgos magnētus, lai uzturētu pārtraukuma pozīciju, piederot pie elektromagnētiskās aktuatoru kategorijas ar pastāvīgo magnētisko fiksēšanu un elektronisko kontrolēšanu. Tomēr, tā kā slēgšanai un atveršanai nepieciešama liela elektromagnētiskā enerģija, parasti ir vajadzīgs liels talantuves kapacitors.

PMA mehānismi tiek sadalīti vairākos veidos, galvenokārt vienstabilos un divstabilos, un vienspuldzes vai divspuldzes konfigurācijās, starp kuriem nav skaidras labākās variantes.

Divstabilais pastāvīgo magnētu mehānisms izmanto pastāvīgos magnētus gan slēgšanas, gan atveršanas pozīcijās fiksēšanai. Slēgšana un atveršana tiek sasniegta, pieslēdzot atsevišķus izraisīšanas spulvus, lai pārvietotu kustīgo dzelzs kodolu. Vienādās apstākļos divstabilais tips ir ar zemāku virsotnes slēgšanas strāvu. Maziākas strāvas vienkāršo kontroles shēmas, palielina uzticamību un samazina regulētāja bojājuma risku. Papildus tam, nepieciešama mazāka talantuves kapacitāte—parasti 100V/100,000μF elektrolītiskais kapacitors var atbalstīt atkārtotas slēgšanas operācijas. Tomēr, divstabilā PMA vakuumā pārtraukuma izvirzīšanas ātrums sākumā ir zemāks nekā vidējais ātrums visā kontaktu ceļā.

Vienstabilais pastāvīgo magnētu mehānisms izmanto pastāvīgo magnētu slēgšanas pozīcijas fiksēšanai, bet atveršanas pozīciju uztur spraugveids. Slēgšana tiek sasniegta, pieslēdzot slēgšanas spulvi, lai pārvietotu kustīgo kodolu, vienlaikus akumulējot enerģiju atveršanas spraugvē. Atveršana tiek sasniegta, izlejot akumulēto enerģiju no spraugveida.

Kā rezultāts, jo vienstabilais PMA atkarīgs no spraugveida atveršanai, tā sākuma atveršanas ātrums un vidējais atveršanas ātrums ir labāki nekā divstabilā tipa, labāk atbilstot pārtraukuma atveršanas pretspēku raksturlielumiem. Tomēr, tā kā enerģijai jātiek akumulēta atveršanas spraugvē slēgšanas laikā, virsotnes slēgšanas strāva ir būtiski augstāka nekā divstabilā mehānismā līdzīgās apstākļos.

AMVAC pastāvīgo magnētu aktuatora vadītais vakuumā pārtraukums ir ar maksimālo nomākošanos 27kV. 15kV modelis atbalsta līdz 3000A nomākošano strāvu, īslaicīgu slēgšanas strāvu 50kA un īslaicīgu atveršanas strāvu 130kA.

Kāpēc to nav plaši pieņemts?

1. Ieguldījumu efektivitāte (vērtība par naudu)

PMA pārtraukumiem ir mazāk kustīgās detaļas, vienkāršāka struktūra un elektromagnētiskās spēles raksturlielumi, kas labi atbilst vakuumā pārtraukumiem. Tie piedāvā mehānisko izturību, kas pārsniedz 100,000 darbības—būtiski augstāku nekā parasti 30,000 darbības, kas raksturīgas spraugveida mehānismiem. Tas padara tos ideālus biežai pārslēgšanai un lielām darbību skaita aplikācijām. Elektroniskā kontrole arī palīdz automatizācijā. Tomēr, augstas kvalitātes PMA pārtraukumi ir būtiski dārgāki. Tādējādi tos galvenokārt izmanto premium aplikācijās ārpus valsts, piemēram, naftas un gāzes rūpniecībā un jūras platformās, kur bezuzglabājamā darbība, augsta uzticamība un uzlabota elektroenerģijas nepārtrauktība ir kritiska.

2. Kvalitātes problēmas

PMA pārtraukumi prasa ļoti augstas kvalitātes komponentes, tostarp talantuves, pastāvīgos magnētus, elektromagnētus un elektroniskās shēmas. Zemas kvalitātes PMA pārtraukumu salīdzināšana ar standarta spraugveida mehānismiem ir netaisnīga un vilinoša. Sliktas kvalitātes talantuves vai citas komponentes kompromitē kopējo produktu kvalitāti. Atšķirībā no spraugveida mehānismiem, kas ļauj individuālu komponentu aizvietošanu un remontu, PMA mehānismi ir grūti un dārgi remontējami. Šis augstais aizvietošanas izmaksas papildus traucē PMA pārtraukumu plašai pieņemšanai.