Dizajn i implementacija na nova generacija hibriden kontaktor bez luk
I. Проектна подлата и критични проблеми за решавање
Како едно од најчесто користените ниски напонски електрични уреди, ац алтернативни контактори играат клучна улога во системите за долговремено функционирање. Меѓутоа, нивниот традиционален дизајн има фундаментален недостаток: контактите неизбежно генерираат дуг кога прекинуваат кружницата.
Овој внатрешен дефект доведува до серија од сериозни проблеми:
- Сериозно ограничена електрична издржливост: Дуговите предизвикуваат значителна електрична износност на контактите, што резултира со електрична временска продолжителност (приближно 2–2.5 милиони операции) многу пократка од механичната временска продолжителност (20–25 милиони операции), типична само една десетина од последната.
- Електромагнетно загадување: Дуговите загадуваат електропроточната мрежа, генерираат радио-френквенција интерференција и влијаат на друга електрична опрема.
- Ризики од безбедност: Преувисок напонски удар генериран при прекинување на индуктивни терени може да повреди поврзаната опрема и исто така ограничува честотата на функционирање на контакторот.
II. Клуčно решение: Принцип на прекинување без дуг
Клуčната инновација на ова решение лежи во примената на хибридна структура која комбинира главни контакти + паралелен модул со тиритор, со прецизно активирачки контролен кружник за точна синхронизација на нивните секвенци на превклучување.
- Основен дизајнерски пристап:
• Користете двосмерни тиритори како контактни превклучачи за постигнување на првично превклучување, последно прекинување на стројот, потполно избегнување на генерирање на дуг.
• Исползувајте традиционални механички контакти за носење на стројот во време на стабилна проводливост, надминувајќи недостатоците на чисто контактни превклучачи (на пример, користејќи само тиритори), како што се слаба отпорност на ударни стројеви, висок пад на напон при проводливост, висока цена и потребата за големи топлински отводници.
• Милисекундна прецизна синхронизација помеѓу механичките контакти и полупроводничките уреди (тиритори) преку активирачки контролен кружник е кључна за успехот на ова решение. - Клуčен работен процес (со примерот на контакторот CJ20-40A):
|
Фаза на работа |
Временски јазел |
Акција на процесот |
Клуčен цел и ефект |
|
Поврзување |
|||
|
10мс после енергирање на цевката |
Активирачкиот кружник испраќа сигнал; три парови двосмерни тиритори моментално превклучуваат. |
Првично превклучување: Се установува пат на стројот, подготвувајќи го затворањето на контактите → поврзување без дуг. |
|
|
15мс после енергирање на цевката |
Главните контакти на контакторот се затвораат, кратко поврзувајќи ги тириторите. |
Превклучување: Механичките контакти носат главен строј на кружница; тириторите автоматски се изключуваат поради нулта разлика во напон → енергетска ефикасност. |
|
|
Прекинување |
|||
|
После де-енергирање на цевката |
Притисокот на контактите се намалува; отпорот на контактите се зголемува; падот на напонот на контактите се зголемува до ~0.10V. |
Подготвување: Сигналот на падот на напонот активира контролниот кружник → тириторите моментално превклучуваат. |
|
|
12мс после де-енергирање на цевката |
Главните контакти започнуваат да се отвараат. |
Прекинување без дуг: Стројот се потполно пренесува на патот на тириторите → контактите се прекинуваат при нулт строј → потполно без дуг. |
|
|
18мс после де-енергирање на цевката |
Активирачкиот кружник спира сигналот; тириторите природно се изключуваат на нулта пресечна точка на стројот. |
Последно прекинување: Завршува прекинувањето без дуг на целата кружница. |
III. Имплементација на процесот и план за модификација
Овој план следи принципот на "целосна модификација базирана на зрели производи," значително намалувајќи индустријалните бариери и трошоци.
Специфични модификација:
- Електромагнетен систем: Легки промени и оптимизација за осигурување дека неговото време на акција задоволува прецизните барања за синхронизација со кружникот на тиритор.
- Контакти и систем за угашување на дуг:
o Бидејќи е достигнато прекинување без дуг, оригиналната камера за угашување на дуг станува непотребна и може да се махне.
o Заменета со високотемпературно одбирана изолирана обвивка. Оваа нова обвивка интегрира три двосмерни тиритори, активирачки контролен кружник и други важни електронски компоненти. - Изглед и компатибилност: Внешните размери, отворите за монтаžа и методот на поврзување на модифицираниот контактор остануваат потполно конзистентни со стандардните контактори. Корисниците можат да ги заменуваат и ажурираат без промена на никакви основи за монтаžа или логика на поврзување, значително облеснувајќи го прифаќањето на пазарот.
IV. Тестирање на заклучоци и значајна вредност
Ац алтернативниот контактор развиен на база на овој план ја преминаше строгите тестови за механичка и електрична издржливост, верификувајќи неговата безопасност, надежност и практичност.
Основна вредност доставена:
• Револуционарно подобрување на перформансите: Потполно елиминирање на дугови при превклучување го зголемува електричната издржливост за десетки пати, теоретски достигнувајќи ниво на механична временска продолжителност. исто така го намалува одржуванието на контактите и го зголемува дозволената честота на функционирање.
• Проширени области на примената: Својството без дуг го прави сигурно примена во високоризични околини со строги барања за експлозивна и противопожарна заштита, како што се петрохемиски заводи, углене мини, аерокосмички итн., што го прави високо надежен клучен компонент во системите за контрола и распределба на електрична енергија.
• Еколошка прифатлива: Значително го намалува загадувањето на мрежата и електромагнетната интерференција предизвикана од дугови, што се согласува со трендот на современата зелена електрична опрема.
