Motorstyrd mekanismkontrollsystem för högspänningsavkopplare

Högspegelavkopplare kräver driftmekanismer med snabb respons och hög utmatningsmoment. De flesta nuvarande motorstyrda mekanismer använder en serie reduceringskomponenter, men motorstyrda mekanismkontrollsystem uppfyller effektivt dessa krav.

1. Översikt av motorstyrda mekanismkontrollsystem för högspegelavkopplare

1.1 Grundläggande koncept

Motorstyrda mekanismkontrollsystem hänvisar huvudsakligen till ett system som använder en dubbelloop PID-styrstrategi för att reglera motorvindningens ström och rotationshastighet, vilket styrs mekanismens rörelse. Detta säkerställer att avkopplingskontakterna når angivna hastigheter vid designtillfället, vilket uppfyller de nödvändiga öppnings- och stängningshastigheterna för avkopplingen (DS).

Avkopplare (DS) är den mest använda typen av högspänningsutrustning. De etablerar effektivt en isoleringsgap i elnät, uppfyller kritiska isoleringsfunktioner och spelar en viktig roll i linjeomkoppling och busbaromkonfiguration. Motorstyrda mekanismkontrollsystems primära funktion är att automatiskt övervaka spänning och ström, isolera högspänningsdelar och säkerställa säkerhet i högspänningsområden.

1.2 Forskningsstatus och utvecklingstrender

(1) Forskningsstatus
I högspänningsutrustning används motorstyrda mekanismkontrollsystem allmänt på grund av deras enkla struktur och snabba drift, vilket ger lätthet i kontroll. Forskningsinstitut och universitet världen över har klart skiljt motorstyrda mekanismer från fjäder- eller hydrauliska mekanismer, genom att framhäva deras strukturella enkelhet, bättre stabilitеть

I laddnings/avlastningsstyrkretsdesignen ersätter BLDCM-systemet traditionell energilagring med kondensatorer. Kondensatorbanken laddas och isoleras sedan från den externa strömkällan, vilket ökar säkerheten och effektiviteten.

3. Förbättringar av styrningssystemet för motorstyrt mekanism

3.1 Öppna/stänga isoleringsdrivstyrkrets

Denna krets kontrollerar trefasströmmar genom att hantera strömstyrande enheter och implementera effektiva strategier för växlingsbanor. Den minskar överspänningar under växlingar och växlingsförluster, vilket garanterar säker och stabil drift av komponenterna.

När vridaren är avstängd absorberar en kondensator avstängningsströmmen via en diod under laddning. När den är pågående sker avlastningen genom en resistor. Det bör användas snabbåterhämtande dioder med tillräckligt höga beläggningströmmar över huvudkretsen. För att minimera parasitinduktans rekommenderas högfrekventa, högpresterande snubberkondensatorer.

3.2 Motorpositionsdetekteringskrets

Denna design fastställer exakt positionen av rotorernas magnetiska poler, vilket möjliggör precis styring av statorvindningar. Tre Hall-effekt-sensorer är monterade på en Hall-skiva, medan en cirkulär permanentmagnet simulerar motorns magnetfält för att öka positionsprecisionen. När magneten roterar varierar Hall-sensorernas utdata tydligt, vilket möjliggör precist elektroniskt rotorpositionering.

3.3 Fartdetekteringskrets

En optisk rotationsencoder—bestående av infraröda LED-fototransistor-optokopplingar och en slottad shutter-skiva—används för att mäta rotorsnabbhet. Optokopplingarna distribueras jämnt i en cirkulär form. Shutter-skivan, placerad mellan LED-lamporna och fototransistorerna, innehåller fönster som modulerar ljusöverföring när den roterar. Den resulterande pulserade utsignalen möjliggör beräkning av rotoracceleration och hastighet.

3.4 Strömdetekteringskrets

Traditionell detektion baserad på shunt-resistor lider av termisk drift och dålig precision. Dessutom riskerar bristande elektrisk isolering mellan ström- och styrkretsar att orsaka skador på känslig elektronik av högspänningsövergångar.

För att lösa detta använder den förbättrade designen en elektriskt isolerad Hall-effekt-strömsensor. Under drift uppfattas växelströmmen i motorvindningar, och en summaförstärkare bearbetar sensorutdata. Efter proportionell skalning erhålls en säker, isolerad strömsignal.

3.5 Kondensatorladdnings/avlastningsstyrkrets

BLDCM-systemet ersätter traditionell energilagring med lösningar baserade på kondensatorer, vilket betydligt förbättrar effektiviteten och förenklar laddnings/avlastningsstyrning. En digital signalprocessor övervakar konstant kondensatorspänning och avslutar laddning endast när driftströmhöjder uppfylls. Denna design är framstående i energihantering och signalinvinning, vilket möjliggör precis kretsstyrning.

4. Slutsats

Styrningssystemet för motorstyrd mekanism för högspänningskopplare representerar en strategisk respons på ökande energibehov och ett åtagande att skydda moderna levnadsstandarder. Genom att effektivt lösa de långvariga begränsningarna hos traditionella kopplare spelar detta system en avgörande roll för att främja tillförlitligheten, effektiviteten och intelligensen i elinfrastrukturen.