Elektrikli mekanizma idarəetmə sistemi yüksək qıratlı aparatlar üçün

Yüksək gərginlikli ayırıcılar tez reaksiyalı və yüksək çıxış momentinə malik iş mexanizmləri tələb edir. Mövcud elektrik mühərrikli mexanizmlərin əksəriyyəti bir sıra reduksiya komponentlərinə güvənir, lakin mühərrik ilə işlədilən mexanizm idarəetmə sistemləri bu tələbləri səmərəli şəkildə ödəyir.

1. Yüksək Gərginlikli Ayırıcılar üçün Mühərrik İle İşlədilən Mexanizmin İdarəetmə Sisteminə Baxış

1.1 Əsas Anlayış

Mühərrik ilə işlədilən mexanizm idarəetmə sistemi əsasən mühərrik sarğısı cərəyanını və fırlanma sürətini tənzimləmək üçün ikiqat dövrəli PID idarəetmə strategiyasından istifadə edən sistemi ifadə edir, bu da mexanizmin hərəkətini nəzarətdə saxlayır. Bu, ayırıcı kontaktlarının müəyyən yol nöqtələrində tələb olunan sürətlərə çatmasını təmin edir və ayırıcının (DS) açılış və bağlanma sürətinə dair tələbləri ödəyir.

Ayırıcılar (DS) ən geniş yayılmış yüksək gərginlikli avtomatik cihazlardır. Onlar enerji şəbəkələrində effektiv izolyasiya boşluğu yaradır, vacib ayırma funksiyalarını yerinə yetirir və xətt keçidlərində və veriliş panellərinin konfiqurasiyasında vacib rol oynayır. Mühərrik ilə işlədilən mexanizm idarəetmə sisteminin əsas funksiyası gərginliyi və cərəyanı avtomatik şəkildə izləmək, yüksək gərginlikli hissələri ayırmaq və yüksək gərginlikli zonada təhlükəsizliyi təmin etməkdir.

1.2 Tədqiqat Vəziyyəti və İnkişaf Tendensiyaları

(1) Tədqiqat Vəziyyəti
Yüksək gərginlikli avadanlıqlarda mühərrik ilə işlədilən mexanizm idarəetmə sistemləri strukturunun sadəliyi və sürətli iş prinsipi sayəsində geniş istifadə olunur və idarəetmə asanlığı təmin edir. Dünyanın müxtəlif tədqiqat institutları və universitetləri mühərrik ilə işlədilən mexanizmləri yay və ya hidravlik mexanizmlərdən aydın şəkildə fərqləndirmiş, onların strukturunun sadəliyini, daha yaxşı sabitliyini, sıxılmış qazın saxlanması metodunun sadəliyini və ənənəvi sistemlərlə müqayisədə iş mürəkkəbliyinin aşağı olması üstünlüklərini vurğulamışdır.

İş prosesində sistem cərəyanla yüklənmiş bobinlər və daxili cərəyan dəyişiklikləri vasitəsilə meydana gələn elektromaqnit qüvvəsi ilə hərəkətə başlayır. Onun yüksək gərginlikli avadanlıqlarda istifadəsi trend halına gəlmişdir və tədqiqatçılar mühərrik sürücü texnologiyalarının davamlı təkmilləşdirilməsi və inkişaf etdirilməsi sahəsində əhəmiyyətli irəliləyiş əldə etmişlər.

Bu cür sistemlər ümumiyyətlə avtomatik söndürücülərə tətbiq olunur, lakin ayırıcılarda istifadəsinə dair tədqiqatlar hələ ki, məhdud qalır. Mühərrik və idarəetmə komponentləri ayırıcıların mühərrik ilə işlədilən sistemlərinin bir hissəsini təşkil etsə də, hazırda kontaktların açılması/bağlanması üçün mühərrikin birbaşa təsiri ilə işləyən birbaşa sürüştürmə sistemi mövcud deyil — bu da əməliyyat baxımından böyük məhdudiyyət yaradır.

(2) İnkişaf Vəziyyəti
Beynəlxalq miqyasda ayırıcı istehsalçıları əsasən mexaniki strukturları təkmilləşdirməklə və yeni materiallarla texnologiyaları inteqrasiya etməklə idarəetmə sistemlərinin performansını əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq yolu ilə rəqabət aparırlar.

Çində isə energetika sənayesinin sabit inkişafı ilə istehsalçıların sayı əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır və bir çox böyük miqyaslı açar idarəetmə sistemi şirkətləri yaranmışdır. Daxili yüksək gərginlikli ayırıcı sistemləri daha yüksək gərginlik səviyyəsinə, daha böyük tutuma, artırılmış etibarlılığa, azaldılmış təmir tələbinə, miniatürləşməyə və modullu inteqrasiyaya doğru inkişaf edir:

• Daha yüksək gərginlik və tutum milli enerji təchizatı tələblərinin artmasına uyğun gəlir;

• Artırılmış etibarlılıq cari daşıma qabiliyyətini yaxşılaşdırır;

• İrəli addım atılmış materiallar və korroziyaya qarşı texnikalar mexaniki çevikliyi artırır və təmir tələbini azaldır;

• Miniatürləşmə sistemlərin çoxfunksiyalığı və standartlaşdırılması üzrə artan tələbləri ödəyir.

2. Mühərrik İle İşlədilən Mexanizmin İdarəetmə Sisteminin Arxitekturası

2.1 BLDCM Mexanizm Sistemi

BLDCM fırçasız daimi cərəyan mühərriki deməkdir. O, alternativ cərəyanı sabit cərəyana çevirir və sonra invertorundan istifadə edərək idarə olunan alternativ cərəyana yenidən çevirir. Sinkron mühərrik və sürücüdən ibarət olan BLDCM mexaniki kommutatorları elektron kommutatorlarla əvəz edərək fırçalı daimi cərəyan mühərriklerinin çatışmazlıqlarını aradan qaldıran elektromexaniki inteqrasiya məhsuludur.

O, AC mühərriklərin möhkəmliyi ilə yaxşı sürət tənzimləməsini birləşdirir və cərəyanın keçidində qıvılcım yoxdur, yüksək etibarlılıq və asan təmir kimi xüsusiyyətlərə malikdir. Yüksək gərginlikli ayırıcılar üçün rezervdə saxlanılan iş mexanizmlərində BLDCM-lər ümumiyyətlə limit svitçlərlə təchiz olunur və kulis qolu vasitəsilə DS-ni birbaşa hərəkətə gətirərək açılış/bağlanma əməliyyatlarını yerinə yetirir — bu da çoxsaylı birləşdirmələr və strukturun mürəkkəbliyi kimi ənənəvi problemləri səmərəli şəkildə həll edir.

2.2 DS Mexanizm Sistemi

"DS" yüksək gərginlikli ayırıcıyı bildirir, hansı ki, vacib elektrik izolyasiyasını təmin edir. Sadə strukturuna və yüksək etibarlılığına görə DS blokları geniş miqyasda istifadə olunur və transformator stansiyalarının və elektrik stansiyalarının layihələndirilməsində, tikintisində və işləməsində mühüm rol oynayırlar.

Mühərrik ilə işlədilən idarəetmə sistemlərində DS mexanizmi ümumiyyətlə sistemin bütün funksiyalarını idarə edən əsas idarəedicisi kimi Rəqəmsal Siqnal Prosessorunu (DSP) istifadə edir. Sistem həmçinin aşağıdakıları özündə ehtiva edir:

• Açılış/bağlanma izolyasiya sürüşdürmə idarəetməsi;

• Mühərrikin mövqe aşkarlaması;

• Sürətin aşkarlanması.

Mövqe aşkarlaması üçün mövqe sensoru dövrəsi lojik açar dövrəsinə dəqiq kommutasiya siqnalları təqdim edir. Sürət rotorun sürətini aşkarlayan enkoder vasitəsilə ölçülür, LED çıxışı siqnalları fırlanma sürətini əks etdirir.

Ənənəvi cərəyan aşkarlaması temperaturdan asılı olaraq sürüşməyə meylli olan şunt rezistorlara əsaslanır, bu da ölçü dəqiqliyini pozur. Bundan əlavə, xarici və idarəetmə dövrələri arasında kifayət qədər elektrik izolyasiyasının olmaması gərginlik sıçramalarını gücləndirə bilər və sistemin təhlükəsizliyinə təhlükə yaradır.

Zərurətli yükləmə/boşalma idarəetmə mühərrisi dizaynında, BLDCM sistemi konvensional enerji saxlama yerinə kondansatorlardan istifadə edir. Kondansator bankı şarj olunur və sonra xarici elektrik mənbəsindən izolyasiya olunur, bu da təhlükəsizliyi və effektivliyi artırır.

3. Motorla işləyən mekanizmin idarəetmə sisteminin dizayn iyileştirmələri

3.1 Açma/Bağlama Ayrılma Sürücü İdarəetmə Mühərrisi

Bu mühərris üçfaz sarım akımlarını idarə edir, enerji döyüşmə cihazlarını nəzərə alaraq və anahtarlama trayektoriyası üçün etibarlı strategiyalar tətbiq edir. Bu, müvəqqəti aşırı voltajı və anahtarlama zədələrini azaldır, təhlükəsiz və stabel komponent işləməsini təmin edir.

Anahtar kapandığında, kondansator şarjlanma zamanı diod vasitəsilə söndürmə akımını qəbul edir. Açıldığında isə rezistor vasitəsilə boşalma baş verir. Ana sərgüzəştin reytinqindən çox olan nominal akım ilə həyata keçirilən tez bərpa diodları istifadə edilməlidir. Parazit induktivliyi minimala endirmək üçün yüksək frekanslı, yüksək performanslı snubber kondansatorları tövsiyə olunur.

3.2 Motorun Məkanın Dəqiqlikli Anlayış Mühərrisi

Bu dizayn rotordan manyetik qütblərin məkanını dəqiqliklə anlayır, stator sarmalarının dəqiqlikli kommutatsiya idarəetməsinə imkan verir. Üç Hall effekt sensoru Hall diskinə sabitləşdirilir, o cümlədən dairəvi doymuş manyetik motorun manyetik sahasını təkmilləşdirmək üçün daha dəqiqlikli məkan anlayışa imkan verir. Manyetik növbədə fırlanarkən, Hall sensorların çıxışları aydın fərqlənir, bu da dəqiqlikli elektron rotor məkan anlayışına imkan verir.

3.3 Sürət Dəqiqlikli Anlayış Mühərrisi

İnfrakırmızı LED-fotosanzor optokuplerlərdən və parçalı kəskin diskdən ibarət bir optik dövrəvi encoderi rotor sürətinin ölçməsi üçün istifadə olunur. Optokuplerlər dairəvi formada münasibətlə paylanır. LED-lər və fotosanzorlar arasına yerləşdirilmiş kəskin disk, onun fırlanması zamanı işıq transmisyanı modulyasiya edən pəncərələrə malikdir. Nəticədə alınan pulsuran çıxış signali rotor ivmələrinin və sürətinin hesablanması üçün imkan yaradır.

3.4 Akım Dəqiqlikli Anlayış Mühərrisi

Gəmişək shunt rezistor bazlı dəqiqlikli anlayış termal sürüşmə və pis dəqiqlik problemlərinə malikdir. Həmçinin, güclü və idarəetmə sərgüzəştləri arasında yetersiz elektrik izolyasiya, həssas elektronika cihazlarının hasar görməsinə səbəb olmaqdadır.

Bu problemləri həll etmək üçün, yeni dizaynda elektrik izolyasiyası olan Hall effekt akım sensoru istifadə olunur. İşləmə zamanı, motor sarmalarındakı mütəyənni akım anlaşıldı və sensorun çıxışı toplanan amplitaqör vasitəsiylə işlənir. Orantılı ölçülərə görə məhsuldan sonra, təhlükəsiz, izolyasiya edilmiş akım signali əldə edilir.

3.5 Kondansator Şarj/Boşalma İdarəetmə Mühərrisi

BLDCM sistemi konvensional enerji saxlama yerinə kondansator bazlı həllər ilə əvəz edilir, bu da effektivliyi ciddi şəkildə artırır və şarj/boşalma idarəetməsini sadələşdirir. Rəqəmsal signal prosessoru körovsuz kondansator voltajını izləyir və faaliyyət limitlərinə uyğun gəldikdə şarjlanmanı dayandırır. Bu dizayn enerji idarəetməsində və signalların əldə edilməsində üstünlük göstərir, dəqiqlikli mühərris idarəetməsinə imkan verir.

4. Nəticə

Yüksək voltajlı ayırıcılar üçün motorla işləyən mekanizmin idarəetmə sistemi, artan enerji tələblərinə strateji cavab olaraq və modern həyat standartlarının qorunmasına zənginlik gətirir. Gəmişək ayırıcıların uzunmüddətli limitlərini etibarlı şəkildə həll edərək, bu sistem enerji infrastrukturu üçün etibarlılıq, effektivlik və intellektuallaşdırmanın əhəmiyyətli rolunu oynayır.