Disjuntores a vácuo de comutação rápida-de ímã permanente: por que a desmagnetização é o principal desafio?

info-1920-1280

Disjuntor a vácuo de interrupção rápida-de ímã permanente

Comutação rápida-de ímã permanentedisjuntores a vácuonormalmente usam um mecanismo operacional de ímã permanente biestável, no qual os ímãs permanentes fornecem a força de retenção para as posições de fechamento e abertura, e a bobina só precisa de excitação de pulso curto para alterar o estado do circuito magnético. Esta estrutura possui poucas peças e resposta rápida, mas uma vez que o ímã permanente sofre desmagnetização irreversível, a força de retenção diminui, ameaçando diretamente a confiabilidade da comutação.

Causas do desafio da desmagnetização

Esta magnetização representa um desafio significativo por três razões principais.

O primeiro é o efeito do campo magnético oposto. Quando a bobina é ligada e desligada, o campo magnético gerado pela corrente da bobina é sempre oposto ao do ímã permanente. A comutação rápida requer excitação de corrente curta-alta-de tempo, tornando o campo magnético reverso mais forte. Se o circuito magnético for mal concebido e o ponto de funcionamento local dos ímanes permanentes estiver abaixo da "dobra" na curva de desmagnetização, ocorre uma desmagnetização irreversível.

Em segundo lugar, o efeito de sobreposição a altas temperaturas.Quando o fluxo de ar é obstruído, a corrente contínua é interrompida, causando o acúmulo de calor nos pontos de contato e nos componentes eletrônicos, aumentando assim a temperatura da caixa. À medida que a temperatura aumenta, a dureza magnética dos ímãs permanentes NdFeB diminui gradualmente; além disso, a altas temperaturas, a sua capacidade de resistir a campos magnéticos inversos torna-se muito fraca, levando a um aumento da perda de potência mecânica.

Em terceiro lugar, as consequências são graves. Após a desmagnetização, a força de retenção biestável torna-se insuficiente, o que pode fazer com que a posição de fechamento não seja mantida, abertura incompleta ou até mesmo falha na operação ou mau funcionamento.

Como resolver o problema

Para resolver o problema da desmagnetização, é portanto necessário implementar medidas relacionadas com materiais, circuitos magnéticos e gestão térmica: selecionar materiais de ímanes permanentes com elevada coercividade e elevada resistência a altas temperaturas; otimizar o circuito magnético para que o campo magnético oposto não exceda uma faixa segura; limitar a corrente e o tempo de ativação das bobinas; e melhorar a dissipação de calor e o monitoramento de temperatura. Somente controlando o risco de desmagnetização o ímã permanente poderá rapidamentedisjuntores a vácuoalcançar velocidade e confiabilidade.