Các bộ điều khiển PM có đáng tin cậy không? So sánh các loại và lợi ích

Hiệu suất của cơ chế hoạt động của cầu chì là quyết định cho nguồn điện đáng tin cậy và an toàn. Mặc dù các cơ chế khác nhau đều có ưu điểm riêng, sự xuất hiện của một loại mới không hoàn toàn thay thế các loại truyền thống. Ví dụ, mặc dù sự tăng lên của cách điện khí thân thiện với môi trường, các đơn vị vòng chính bằng cách điện rắn vẫn chiếm khoảng 8% thị trường, cho thấy công nghệ mới hiếm khi thay thế hoàn toàn giải pháp hiện có.

Cơ cấu tác động nam châm vĩnh cửu (PMA) bao gồm nam châm vĩnh cửu, cuộn đóng và cuộn mở. Nó loại bỏ các liên kết cơ học, cơ chế ngắt và giữ được tìm thấy trong cơ chế hoạt động bằng lò xo, dẫn đến cấu trúc đơn giản với rất ít bộ phận. Chỉ có một thành phần di chuyển chính hoạt động trong quá trình chuyển mạch, cung cấp độ tin cậy cao. Nó sử dụng nam châm vĩnh cửu để duy trì vị trí của cầu chì, thuộc danh mục tác động điện từ với cơ chế giữ bằng nam châm vĩnh cửu và điều khiển điện tử. Tuy nhiên, do năng lượng điện từ cần thiết cho việc đóng và mở lớn, thường cần một tụ điện lưu trữ năng lượng có dung lượng lớn.

Các cơ chế PMA được phân loại thành các loại khác nhau, chủ yếu là ổn định một chiều và ổn định hai chiều, và cấu hình cuộn đơn hoặc cuộn kép, không có sự vượt trội rõ ràng giữa chúng.

Cơ chế nam châm vĩnh cửu ổn định hai chiều sử dụng nam châm vĩnh cửu ở cả vị trí đóng và mở để giữ. Các hành động đóng và mở được thực hiện bằng cách kích hoạt các cuộn dây kích thích riêng biệt để điều khiển lõi sắt di chuyển. Trong cùng điều kiện, loại ổn định hai chiều có dòng điện đỉnh đóng thấp hơn. Dòng điện nhỏ giúp đơn giản hóa mạch điều khiển, tăng độ tin cậy và giảm nguy cơ hỏng bộ điều khiển. Ngoài ra, chỉ cần dung lượng tụ điện nhỏ hơn—thường là tụ điện điện giải 100V/100.000μF có thể hỗ trợ các hoạt động đóng lại. Tuy nhiên, tốc độ mở ban đầu của máy cắt chân không PMA ổn định hai chiều thấp hơn tốc độ trung bình trong suốt hành trình tiếp xúc.

Cơ chế nam châm vĩnh cửu ổn định một chiều sử dụng nam châm vĩnh cửu để giữ vị trí đóng, trong khi lò xo giữ vị trí mở. Việc đóng được thực hiện bằng cách kích hoạt cuộn đóng để điều khiển lõi di chuyển, đồng thời lưu trữ năng lượng trong lò xo mở. Việc mở được thực hiện bằng cách giải phóng năng lượng đã lưu trữ trong lò xo.

Do cơ chế PMA ổn định một chiều phụ thuộc vào lò xo để mở, tốc độ mở ban đầu và tốc độ mở trung bình của nó tốt hơn so với loại ổn định hai chiều, phù hợp hơn với đặc tính lực phản đối khi mở của cầu chì. Tuy nhiên, vì phải lưu trữ năng lượng trong lò xo mở trong quá trình đóng, dòng điện đỉnh đóng cao hơn nhiều so với cơ chế ổn định hai chiều trong điều kiện tương đương.

Máy cắt chân không AMVAC có điện áp định mức tối đa là 27kV. Mô hình 15kV hỗ trợ dòng điện định mức lên đến 3000A, dòng điện cắt ngắn mạch là 50kA và dòng điện tạo ngắn mạch là 130kA.

Tại Sao Không Được Sử Dụng Rộng Rãi?

1. Hiệu Quả Chi Phí (Giá Trị So Với Tiền)

Máy cắt PMA có ít bộ phận di chuyển, cấu trúc đơn giản và đặc tính lực điện từ phù hợp với máy ngắt chân không. Chúng cung cấp độ bền cơ học vượt quá 100.000 lần vận hành—cao hơn nhiều so với 30.000 lần vận hành điển hình của cơ chế lò xo. Điều này khiến chúng lý tưởng cho các ứng dụng chuyển mạch thường xuyên và số lần vận hành cao. Điều khiển điện tử cũng giúp tự động hóa. Tuy nhiên, máy cắt PMA chất lượng cao có giá đắt đỏ. Do đó, chúng chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng cao cấp ở nước ngoài, như trong các nhà máy hóa dầu và giàn khoan, nơi hoạt động không cần bảo dưỡng, độ tin cậy cao và cải thiện tính liên tục của nguồn điện là quan trọng.

2. Lo ngại về Chất Lượng

Máy cắt PMA đòi hỏi các thành phần chất lượng cực kỳ cao, bao gồm tụ điện, nam châm vĩnh cửu, điện từ và mạch điện tử. So sánh máy cắt PMA tầm thấp với cơ chế lò xo tiêu chuẩn là không công bằng và gây hiểu lầm. Sử dụng tụ điện hoặc các thành phần khác kém chất lượng làm giảm chất lượng tổng thể của sản phẩm. Khác với cơ chế hoạt động bằng lò xo, cho phép thay thế và sửa chữa từng thành phần, cơ chế PMA khó và tốn kém để sửa chữa. Chi phí thay thế cao này càng làm hạn chế việc sử dụng rộng rãi máy cắt PMA.