Одолжување на индустријалната автоматизација: Скокот во енергетската ефикасност на алтернативните контактни прередувачи

1. Анализа на основни проблеми

В индустријалните аутоматски контролни системи, алтернативните контактори служат како клучни компоненти за пускане и спиркање на моторите, директно влијајќи на стабилната работа и енергетската ефикасност на производственото опрема. Поради долг период, традиционалните алтернативни контактори биле ограничени од две ключни технички бутилнетескави:

• Неефикасен електромагнетен систем: Традиционалните јадерни материјали имаат високи губитоци од хистерезис, што доведува до силен нагрев на котелот и премногу енергетско потрошуванje. Поради тоа, забавниот одговор на зацврствување и ослободување намалува прецизноста на контролниот систем и брзината на динамичкиот одговор.
• Недоволна надежност на контактниот систем: Под лоши работни услови, како често пускане-спиркање и прекин со големи стројеви, контактите се подложни на сварување, изгорење од дуг и зголемена контактна резистенција. Овие проблеми доведуваат до неочекувани повременни престои, високи трошоци за одржување и дури и безбедносни инциденти.

1. Интегрирани решенија и примената на иновативни технологии

2.1 Оптимизиран дизајн на електромагнетен систем: Стремење кон висока ефикасност и брз одговор

За да се подобри ефикасноста на електромагнетниот систем и брзината на одговор, се имплементираа три клучни технологички иновации:

• Ажурирање на јадерниот материјал: Високопропусни јадерни плочици од силициумска челик заменуваат традиционалните јадерни материјали. Некои од оптимизациите на магнетната кола значително намалуваат губитоците од вихрушки и хистерезис. Мерените губитоци од хистерезис се намалуваат за 15%–20%, што значително го подобрува ефикасноста на електромагнетната конверзија и целосната енергетска ефикасност.
• Прецизна оптимизација на параметрите на котелот: Се применува технологија на коначни елементи (FEA) за точна симулација на електромагнетното поле, што овозможува научна корекција на ампер-витковите на котелот. На пример, за типичен модел, бројот на виткови на котелот беше оптимизиран од 1.200 до 1.050, додека дијаметарот на жицата беше зголемен од 0,8 мм до 1,0 мм. Оваа корекција намалува резистенцијата на котелот и рабочиот строј, додека се одржува истата сила на сосачење, што минимизира губитоците од нагрев.
• Финална подесувања на динамичките карактеристики: Иновативно се интегрира дизајн со постепена стапидост во реакциониот пружин, што гарантира оптимална уредливост помеѓу силата на пружината и електромагнетната сила. Овој дизајн гарантира униформна акцелерација токму време на зацврствување на контакторот, ефективно супримира скокот и стабилизира временото на зацврствување под 50 мс, значително го подобрува брзината на одговор.

2.2 Подобрување на надежноста на контактниот систем: Обезбедување на безопасност и долга употреба

За да се справи со слабостите на контактите, се направија комплексни подобрувања од гледиште на материјал, структура и механизам:

• Иновација во материјалот: Главните контакти користат сплав на сребро и оксид на кадмиум (AgCdO) наместо традиционалното чисто сребро. Овој материјал има одлична отпорност на изгорење од дуг и проводливост, што трипати го подобрува перформансот против сварување и го продолжува електричниот живот до над 500.000 операции под стандардни услови на натоварување.
• Оптимизација на структурата: Се прифатува двоен прекин на мостовиден контакт со комбинација со U-образен дизајн на камера за угашување на дуг. Оваа структура брзо ја проширува и хлади дугата, достигнувајќи ефикасно угашување. Тести покажуваат дека за контактор со номинална ток од 100 А, напонот на дугата при прекин е ефективно супримиран под 28 В, значително намалувајќи изгорењето на контактите од дуга.
• Механизам за компензација на притисок: Единаечен нелинеарен притиснички плат е вграден во контактната пружина, формирајќи интелигентен механизам за компензација на притисок. Кога износот на износот на контактите достигне 0,5 мм поради долготрајна употреба, овој механизам автоматски компенсира губитоците на притисок, обезбедувајќи стабилен контактен притисок токму време на целиот живот на употреба и ефективно го предотвратува зголемувањето на контактната резистенција и прекомерен нагрев поради намалување на притисок.

1. Комплексни резултати од имплементација

Овој интегриран решението успешно е верификуван во многу индустријски сценарија, давајќи значителни резултати:

• Примена во контролен шкаф за валчилница во стална фабрика: Последна модификација, временото на дејство на контакторот беше намалено за 40%, подобрувајќи прецизноста на контролниот систем; потрошуванjето на енергија беше намалено за 12%, што доведе до значителни годишни штети на електричество; и поради значително намалување на процентот на грешки, годишните трошоци за одржување беа намалени за околу 80.000 јуана.
• Примена во моторот на воден насос во хемиска фабрика: Под услови на често пускане-спиркање и висока влажност, процентот на грешки на контактите беше намален за 75%, а успехот на пускането на моторот достигна 99,8%, обезбедувајќи непрекинатоста и стабилноста на производствениот процес.

1. Сумирање на техничките предности

• Висока ефикасност: Комплексната оптимизација на електромагнетниот систем го намалува целосното потрошуванje на енергија за 12% и го подобрува брзината на одговор за 40%.
• Изузетна надежност: Множеството мерки за заштита во контактниот систем го намалуваат процентот на грешки за 75% и го продолжуваат механичкиот и електричкиот живот до 500.000 операции.
• Значителни економски предности: Годишните трошоци за одржување се значително намалуваат, временото на прекин на опремата е скратено, а целосната економичка ефикасност е висока.
• Широка примена: Решението ги покрива различни нивеа на моќ и е прифатливо за сцени за контрола на моторите во разнородни индустријски околини, како што се металургија, хемиски индустрии, искувување, и интелегентна производство.