Jaunās paaudzes hibrīda bezlodes AC kontaktpārslēgļa dizains un realizācija

 I. Projekta fons un galvenie jārisina problēmas​
Kā viens no visplašāk izmantotajiem zema sprieguma elektriskajiem ierīcēm, AC kontaktpārslēži spēlē svarīgu lomu ilgtermiņa darbības sistēmās. Tomēr to tradicionālais dizains ir ar būtisku trūkumu: kontaktpunkti neizbēgami veido loku, pārtraucot tīklu.

Šis būtisks defekts ved pie vairāku nopietnu problēmu:

1. ​Sērii ierobežota elektroikspēja: Lokos rada zināmu elektroierode kontaktpunktos, kas rezultē īsāku elektroikspēju (aptuveni 2–2,5 miljoniem operāciju) salīdzinājumā ar mehānisko ikspēju (20–25 miljoniem operāciju), parasti tikai desmitdaļu no pēdējā.
2. ​Elektromagnētiskā piesārņojuma: Lokos piesārņo enerģijas tīklu, radot radiofrekvenču interferenci un ietekmējot citas elektriskās ierīces.
3. ​Drošības riski: Pārmērīgā pārsprieguma impulss, radot induktīvos slodzes pārtraukšanu, var bojāt savienotos ierīčus un ierobežo kontaktpārslēzēja darbības biežumu.

​II. Galvenā risinājuma: Bezarka pārslēgšanas princips​
Šī risinājuma galvenā inovācija ir hibrīda struktūras izmantošana, kombinējot ​galvenos kontaktpunktus + paralēlu tiristoru moduli, ar precīzu trigēšanas kontrolējošo shēmu, lai tieši sinhronizētu tos pārslēgšanas secību.

1. ​Galvenais projektēšanas pieejas:
   • Izmantojot divvirziena tiristorus kā bezkontaktu slēdzienus, lai sasniegtu ​pirmo savienojumu, pēdējo atvienošanu​ strāvas pārslēgšanu, pilnībā izvairot lokus.
   • Izmantojot tradicionālos mehāniskos kontaktpunktus, lai nodrošinātu strāvu pastāvīgā pārveduma stāvoklī, pārvarot tīri bezkontaktu slēdzienus (piem., tikai tiristorus) trūkumus, piemēram, slikta impulsslikta strāvas drošība, augsts vedēja sprieguma pazeminājums, augstā cena un nepieciešamība lielām siltuma atlaišanas ķēdēm.
   • Millisekundēs precīza sinhronizācija starp mehāniskajiem kontaktpunktiem un poluprovadītāju ierīcēm (tiristoriem) ar trigēšanas kontrolējošo shēmu ir šī risinājuma panākuma atslēga.
2. ​Galvenais darbības gaitas (piemērs - CJ20-40A kontaktpārslēzis)​:

​III. Realizācijas process un modificēšanas plāns​
Šis risinājums ievēro principu ​​"mērķtiecīgas modificēšanas balstoties uz pilnveidotiem produktiem,"​​ būtiski samazinot industriālo barjeras un izmaksas.

​Konkrētas modificācijas:

1. ​Elektromagnētiskā sistēma: Nelielas pielāgojumi un optimizācijas, lai nodrošinātu tās aktuācijas laiku, kas atbilst precizitātes prasībām sincronizācijai ar tiristoru shēmu.
2. ​Kontaktpunkti un loka iznīcināšanas sistēma:
   o Tā kā bezarka atvienošana ir sasniegta, sākotnējā loka iznīcināšanas kamera ir nederīga un to var noņemt.
   o Aizstāj ar augstām temperatūrām noturīgu dielektrisku korpusu. Šis jaunais korpus integrē trīs divvirziena tiristorus, trigēšanas kontrolējošo shēmu un citus nepieciešamos elektroniskos komponentus.
3. ​Izskats un saderība: Modificētā kontaktpārslēzis ārējie izmēri, montāžas spraugas un vads metodes paliek pilnīgi saskaņoti ar standarta kontaktpārslēzēm. Lietotāji var aizstāt un atjaunot, nemainot neko montāžas pamatus vai vadu loģiku, ļoti veicinot tirgus pieņemšanu.

​IV. Testa secinājumi un nozīmīga vērtība​
AC kontaktpārslēzis, kas izstrādāts, balstoties uz šo risinājumu, ir pārbaudīts grūtās mehāniskās un elektroikspējas testos, apliecinoši tā drošību, uzticamību un iespējamību.

​Būtiska vērtība, ko sniedz:
• ​Revolutionāra veiktspējas uzlabojumi: Pilnīga lokus izslēgšana palielina elektroikspēju desmitkārt, teorētiski sasniedzot mehānisko ikspēju līmeni. Tas arī samazina kontaktpunktu uzturēšanu un palielina atļauto darbības biežumu.
• ​Izvērstas lietošanas jomas: Bezarka īpašības ļauj drošu lietošanu augsta riska vides, kurās ir stingri eksplozijas un ugunsdrošības prasības, piemēram, naftas rūpniecībā, ogļu koksnes, kosmosā, padarot to par augsti uzticamu galveno komponentu kontrolējošajos un enerģijas sadalīšanas sistēmās.
• ​Vides draudzīgs: Būtiski samazina loku radīto tīkla piesārņojumu un elektromagnētisko interferenci, atbilstot modernām zaļām elektriskām ierīcēm attīstības tendencēm.