Industriālās automātizācijas veicināšana: AC kontakttājveida enerģētisko efektivitāti uzlabojošais solis

1. Galvenās problēmas analīze

Rūpnieciskajos automatizētajos kontroles sistēmās AC kontaktori ir būtiski sastāvdaļas motoru ieslēgšanai un kontrolēšanai, tie tieši ietekmē ražošanas iekārtu stabilo darbību un enerģijas efektivitāti. Ilgu laiku tradicionālie AC kontaktori tika ierobežoti ar diviem galvenajiem tehniskajiem grūtumiem:

• Neefektīva elektromagnētiskā sistēma: Tradicionālie magnētu materiāli rada lielu histerēzes zudumu, kas noved pie smaga spēka palielināšanās un pārmērīga enerģijas patēriņa. Turklāt lēna reakcija uz ieslēgšanu un atslēgšanu sajauk kvalitāti un dinamiskās atbildes ātrumu.
• Kontaktu sistēmas nepietiekama uzticamība: Svarīgiem darbības apstākļiem, piemēram, biežām ieslēgšanas un atslēgšanas operācijām un augstām strāvas vērtībām, kontakti ir cieš no savienojuma, loksnes iznīcinājuma un kontaktu pretestības palielināšanās. Šie jautājumi rada neparedzētas iekārtu apturēšanas, lielus remonts izmaksas un pat drošības incidentus.

1. Integrēti risinājumi un inovatīvo tehnoloģiju ieviešana

2.1 Optimizēta elektromagnētiskā sistēmas dizains: Mērķis - augsta efektivitāte un ātra reakcija

Lai fundamentāli uzlabotu elektromagnētisko efektivitāti un atbildes ātrumu, tika ieviestas trīs būtiskas tehnoloģiskas inovācijas:

• Magnētu materiālu modernizācija: Augstā permeabilitātes silīcijas dzelzs plāksnes aizstāj tradicionālos magnētu materiālus. Izveidojot optimizētu magnetiskās šķiras dizainu, ir samazināts virpuļstrāvas un histerēzes zudums. Izmērītais histerēzes zudums ir samazinājies par 15%–20%, ļoti uzlabojot elektromagnētisko pārveidošanas efektivitāti un kopējo enerģijas efektivitāti.
• Tieša spēka parametru optimizācija: Tiek izmantota Galvenā elementu analīze (FEA) precīzai elektromagnētiskā lauka simulācijai, kas ļauj zinātniski pielāgot spēka amperstuŗus. Piemēram, tipiska modeļa gadījumā spēka griezieni tika optimizēti no 1 200 līdz 1 050, bet drātas diametrs tika palielināts no 0,8 mm līdz 1,0 mm. Šī pielāgojuma rezultātā samazinās spēka pretestība un darbības strāva, saglabājot to pašu pievilcējas spēku, tādējādi samazinot siltuma zudumus.
• Dinamisku raksturojumu pielāgošana: Reakcijas spraugā ir integrēts gradienta stigra disainis, nodrošinot optimālu sakritību starp spraugas spēku un elektromagnētisko spēku. Šis disains garantē vienmērīgu paātrinājumu kontaktora ieslēgšanas procesā, efektīvi novēršot triecienus un stabilizējot ieslēgšanas darbības laiku 50 ms robežās, ļoti uzlabojot atbildes ātrumu.

2.2 Kontaktu sistēmas uzticamības uzlabošana: Drošības un ilgas izmantošanas garantija

Lai risinātu kontaktu neuzticamību, tika veikti visaptveroši uzlabojumi no materiāla, struktūras un mehānismu perspektīvas:

• Materiālu inovācija: Galvenie kontakti izmanto sarkanā oksīda (AgCdO) legotu, aizstājot tradicionālo tīro sarkanā. Šis materiāls piedāvā lielisku loksnes iznīcinājuma resistenci un konduktivitāti, trīsreiz palielinot anti-savienojuma veiktspēju un pagarinājot elektriskās izmantošanas ilgumu līdz vairāk nekā 500 000 operācijām standarta slodzes apstākļos.
• Struktūras optimizācija: Tiek pieņemts divu pārtraukumu tilta tipa kontaktu struktūras modelis, kombinēts ar U formāta loksnes iznīcināšanas kameru. Šī struktūra ātri garoja un dzesā loksni, sasniedzot efektīvu loksnes iznīcināšanu. Testi parāda, ka kontaktoram ar 100 A nomērāko strāvu, loksnes spriegums slodžu pārtraukuma laikā tika efektīvi samazināts līdz 28 V, ļoti samazinot loksnes iznīcinājumu kontaktos.
• Spiediena kompensācijas mehānisma: Kontaktu spraugā ir iebūvēts nelīnijas spiediena plāksne, veidojot inteliģentu spiediena kompensācijas mehānismu. Kad kontaktu iznīcinājums sasniedz 0,5 mm ilgstošas izmantošanas dēļ, šis mehānisms automātiski kompensē spiediena zudumu, nodrošinot stabilu kontaktu spiedienu visā izmantošanas periodā un efektīvi novēršot kontaktu pretestības un pārsildījuma palielināšanos, ko rada spiediena samazināšanās.

1. Visaptveroši ieviešanas rezultāti

Šis integrētais risinājums ir veiksmīgi verificēts vairākos rūpnieciskajos scenārijos, dodot ievērojamus rezultātus:

• Lietojums siderurgijas rūpnīcas rotācijas mazgājamo kontroles skapī: Pēc modifikācijas, kontaktora darbības laiks tika samazināts par 40%, uzlabojot kontrolēšanas sistēmas precizitāti; enerģijas patēriņš tika samazināts par 12%, nodrošinot būtiskas gada elektrības taupības; un tā kā noticis ievērojams kļūdu frekvences samazinājums, gada remonts izmaksas tika samazinātas aptuveni par 80 000 CNY.
• Lietojums kīmijas rūpnīcas ūdens pompes motorā: Biežas ieslēgšanas un atslēgšanas un augstā mitruma apstākļos, kontaktu kļūdu frekvence tika samazināta par 75%, un motora ieslēgšanas veiksmes rādītājs sasniedza 99,8%, nodrošinot ražošanas procesa turpināšanos un stabilitāti.

1. Tehnisku priekšrocību kopsavilkums

• Augsta efektivitāte: Elektromagnētiskā sistēmas visaptveroša optimizācija samazina kopējo enerģijas patēriņu par 12% un uzlabo atbildes ātrumu par 40%.
• Izcilā uzticamība: Dažādi aizsardzības pasākumi kontaktu sistēmā samazina kļūdu frekvenci par 75% un pagarina mehānisko un elektrisko izmantošanas ilgumu līdz 500 000 operācijām.
• Nozīmīgas ekonomiskās priekšrocības: Gada remonta izmaksas tiek būtiski samazinātas, iekārtu apturēšanas laiki tiek saīsināti, un kopējais rentabilitātes rādītājs ir ļoti augsts.
• Plaša pielāgojamība: Risinājums ietver dažādas jaudas līmeņus un ir piemērots dažādos rūpnieciskajos vides motoru kontrolēšanas scenārijos, piemēram, metālurgijā, kīmijas rūpniecībā, rūpniecībā, un progresīvā ražošanā.