Mecanismo operacional de ímã permanente de três bobinas: como ele aborda simultaneamente a velocidade de abertura e o salto de fechamento?

Abertura rápida o suficiente, fechamento suficientemente estável

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Disjuntores a vácuoimpõem dois requisitos rígidos ao mecanismo de operação: a abertura deve ser rápida o suficiente para reduzir o tempo de arco e o fechamento deve ser estável o suficiente para suprimir o ressalto do contato. A velocidade de abertura insuficiente pode agravar o desgaste elétrico dos contatos e até mesmo levar à falha de interrupção, enquanto o ressalto excessivo no fechamento pode corroer os contatos e reduzir a vida elétrica. Os mecanismos tradicionais de ímã permanente biestável têm resposta rápida e poucas peças, mas há uma contradição entre a aceleração de abertura e o buffer de fechamento.

Mecanismo de atuação de ímã permanente de três bobinas

Um mecanismo operacional de ímã permanente de três bobinas é geralmente baseado em um mecanismo de ímã permanente biestável, com uma bobina de fechamento, uma bobina de abertura e uma bobina de controle auxiliar. Os ímãs permanentes são responsáveis por manter as posições de fechamento e abertura, enquanto as três bobinas são excitadas de forma compartilhada de acordo com a estratégia de controle, ajustando de forma independente a magnitude e a direção da força eletromagnética.

Durante o fechamento, a bobina de fechamento impulsiona o núcleo de ferro móvel em direção à posição de fechamento. Quando o núcleo de ferro móvel se aproxima da posição de fechamento, a bobina auxiliar é alimentada com uma corrente reversa, gerando um amortecimento eletromagnético controlável que reduz a velocidade de colisão entre o núcleo de ferro móvel e o sistema de contato, reduzindo assim o ressalto de fechamento. Isto equivale a adicionar um “amortecedor eletromagnético” no estágio final do movimento.

Durante a abertura, a bobina de abertura trabalha em conjunto com o campo magnético permanente para fornecer uma força de abertura inicial relativamente grande; a bobina auxiliar pode simultaneamente fornecer um impulso, fazendo com que o núcleo de ferro em movimento acelere rapidamente. Como o processo de abertura não requer supressão de ressaltos, a força eletromagnética pode ser concentrada no aumento da velocidade de abertura e na redução do tempo de abertura.

controle de tempo compartilhado

Portanto, atravéscontrole de compartilhamento de tempode "aceleração de abertura e amortecimento de fechamento", o esquema de três bobinas equilibra a velocidade de abertura e o salto de fechamento. Seu efeito real depende do projeto do circuito magnético, da forma de onda da corrente da bobina e da precisão da detecção de posição. Padrões de teste de características mecânicas relevantes têm requisitos claros para tempos de abertura e fechamento e tempo de salto, e este esquema fornece um caminho viável para atender a esses requisitos.