Unu Artikolo por Kompreni la Kontakto-Separajn Etapojn de Vakuuma Ĉirkaŭvojo
Stadioj de Kontakta Separigo en Vakuuma Ĉirkuitchioĉilo: Arko-Initiato, Arko-Ekstingvigo, kaj Oscilado
Stadio 1: Komenco de Malfermo (Fazo de Arko-Initiato, 0–3 mm)
Moderna teorio konfirmas, ke la komenca fazo de kontakta separigo (0–3 mm) estas kritika por la interrompa kapablo de vakuumaj ĉirkuitchioĉiloj. Je la komenco de la kontakta separigo, la arko-kuro transiras de kunpremita modo al disvastiĝa modo — la pli rapida tiu transiro, des pli bona la interrompa efikeco.
Tri mezuroj povas akceligi la transiron de kunpremita al disvastiĝa arko:
Malpliiĝo de la maso de movataj komponentoj: Dum la evoluo de vakuumaj ĉirkuitchioĉiloj, malpliiĝo de la maso de la kondukanta klampo helpas malpliiĝi la inercion de movataj partoj. Komparitaj testoj montras, ke tiu proksimo plibonigas la komencon de la malferma rapido je diversaj gradoj.
Pliaŭigo de la forto de la malferma spiralo, certigante, ke ĝi efektiviĝas dum la frua malferma fazo (0–3 mm).
Minimumigo de la kontakta kompresi-trajekto (ideale 2–3 mm), permesante al la malferma spiralo enagi en la separiga procezo kiel eble plej frue.
Tradiciaj ĉirkuitchioĉiloj kutime uzas enmetan kontakton. Sub kortcirkuita kuvo, elektromagnetaj fortoj kaŭzas, ke la fingraj kontaktoj forte tenas la kondukan stangon, rezultigante nulan forton en la direkto de moviĝo. Kontraste, vakuumaj ĉirkuitchioĉiloj uzas ebenan kontakton. Kiam okazas kortcirkuita kuvo, forta elektromagnetaj forto agas kiel repulsa forto sur la kontaktojn.
Tio signifas, ke la kontakta separigo ne devas atendi la tutan liberigon de la kontakta kompressa spiralo — la separigo okazas preskaŭ samtempe kun la moviĝo de la ĉefakso (kun neglektebla aŭ minimuma malfruo). Do, kun minimuma kompresi-trajekto, la malferma spiralo povas agi pli frue, plibonigante la komencon de la malferma rapido. Ĉar la komenca drivforto en tiu fazo estas la elektromagnetaj repulsa forto, la maso, kiun oni devas minimumigi, inkluzivas ĉiujn movatajn komponentojn. Tial, strukturaĵoj kiel divida aŭ montita mekanismoj — ofte implikantaj longajn kaj multajn ligilojn — ne taŭgas por vakuumaj ĉirkuitchioĉiloj, ĉar ili obstaklas la atingon de alta komenca malferma rapido.
Stadio 2: Arko-Ekstingvigo (3–8 mm)
Kiam la kontaktoj apartiĝas al 3–4 mm, la transiro de la arko al disvastiĝa modo estas tipe kompleta — tio estas la optimuma fenestro por arko-ekstingvigo. Vastaj testoj konfirmis, ke la ideala ark-spaco por interrompo estas 3–4 mm. Se nul-kuro okazas ĉe tiu punkto, la denseco de metalvapor rapide malkreskas, kaj la dielektra forto tra la spaco rapide rekonstruas, rezultigante sukcesan interrompon. La drivforto en tiu dua stadio estas la malferma spiralo.
En tri-faza sistemo, se arko-ekstingvigo okazas je la unua nul-kuro, la ark-tempo estas ĉirkaŭ 3 ms (supozante, ke la kontaktoj apartiĝas inter du nul-kuroj, kiam la spaco estas sufiĉe granda). Por atingi ekstingvon je 3–4 mm spaco, la meza malferma rapido dum tiu fazo devus esti 0,8–1,1 m/s. Konvertite al la komune uzata 6 mm mezuro, la ekvivalenta meza malferma rapido estas ĉirkaŭ 1,1–1,3 m/s — amplekso larĝe adoptita de vakuumaj ĉirkuitchioĉiloj ĉiumunde. Tamen, tiu datumo estas akirita el mekanikaj operaciaj testoj sub senlasta kondiĉo. Dum alta-kuva interrompo, la efektiva malferma rapido estas signife pli alta pro la aldona elektromagnetaj repulsaj fortoj kontribuanta al la kontakta moviĝo. Konsekvence, en la sama tempo, la movata kontakto povas vojaĝi 6–8 mm.
Por minimumigi la ark-tempo, specialaj amortigaj mezuroj devas esti aplikitaj en la dua stadio por rapide redukti la rapidon de la konduka stango. La tempigo de olea amortilo devas esti zorge kontrolita. La unua stadio postulas rapidan apartigon, sed la malferma spiralo ankoraŭ ne plene enmetis. En la dua stadio, la rapidon devas redukti — la malferma spiralo ne devas esti tro forta, aŭ ĝi preventos la rapid-redukton, prallongigos la ark-tempo, kaj komplikos la trian stadio.
Stadio 3: Oscilado (8–11 mm)
Pro la malgranda kontakta spaco kaj mallonga malferma daŭro en vakuumaj ĉirkuitchioĉiloj, la rapide movataj kontaktoj devas esti haltigitaj en tre mallonga tempo. Ne gravas la amortiga metodo uzata, la rapido de ŝanĝo restas alta, farante fortan mekanikan ŝokon neevitebla. Resta vibrado tipe daŭras ĉirkaŭ 30 ms. Aktuale, ambaŭ hejme kaj internacie, vakuumaj ĉirkuitchioĉiloj prenas ĉirkaŭ 10–12 ms por la movata kontakto apartiĝi kaj eniri la vibradan zonon, dum la ark-daŭro estas tipe 12–15 ms. Klare, la lokale fondita kontakta surfaco komencas refredi kaj solidiĝi nur post eniro en la vibradan zonon. Tiu intenza vibrado neeviteble splaŝas fondata metalo, formanta akrajn promontojn sur la kontakta surfaco kaj lasanta pendajn metalpartiklojn inter la kontaktoj — klavaj eksteraj faktoroj kontribuantaj al resparkoj. Tiaj dizajn-defektoj ofte ne estas plene revelitaj en limigitaj tipo-testoj, kondukante al insufiĉa sciigo pri tiu problemo dum longa tempo.
Konkludo
Dizajnantoj de vakuumaj ĉirkuitchioĉiloj devas atenti la tutan proceson de kontakta separigo. Klavaj strategioj inkluzivas: malpliiĝo de movata maso, pliaŭigo de la komenca malferma rapido, prompta rapid-redukto en la dua stadio, kaj minimumigo de la ark-tempo tiel, ke la arko ekstinguas antaŭ ol la kontaktoj eniras la vibradan zonon. Tio provizas sufiĉan refriĝotempon por la kontakta surfaco kaj reduktas la intensiton de la vibrado. Bone dezegita separiga profilo — konforma kun tiuj mekanikaj kaj elektraj principoj — signife plibonigas la mekanikan kaj elektran servoperiodon, plibonigante la tutan fidon kaj efikecon.
