Im Schaltnetzversorgungssystem erreicht das Hochspannungs-DC-Relais eine präzise Ein-Aus-Steuerung der Schaltung mittels des elektromagnetischen Antriebsmechanismus. Sein Arbeitsprinzip enthält eine präzise elektromagnetische und mechanische kollaborative Konstruktion und wird zum wichtigsten Zentrum für die Stromübertragung und -verteilung.
Elektromagnetischer Antriebskernmechanismus
Der Schaltleistung Hochspannungs -Gleichstromrelais Verwendet elektromagnetischer Antrieb als Kernbetriebsmodus, und sein Arbeitsprozess kann in zwei Stufen unterteilt werden: vor der Anregung und nach der Anregung. Wenn die Anregungsspannung nicht angewendet wird, befindet sich die elektromagnetische Antriebsspule des Relais in einem Zustand ohne Strom, und das Magnetfeld kann zu diesem Zeitpunkt nicht in der Spule gebildet werden. Unter der Wirkung der Federreaktionskraft behält der Anker im rotierenden Mechanismus die anfängliche Position bei, so dass die Elektroden im Hochspannhöhlen durch das Kontaktstück stabil verbunden sind und eine geschlossene Schleife bilden, um sicherzustellen, dass sich die Schaltung in einem leitenden Zustand befindet. Wenn die Anregungsspannung auf den Teil des elektromagnetischen Antriebs angewendet wird, beginnt der Strom in der Spule zu fließen, und nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion erzeugt die Spule ein entsprechendes Magnetfeld. Die vom Magnetfeld erzeugte elektromagnetische Kraft überschreitet die Federreaktionskraft und treibt den Anker an, um den Widerstand und die Anziehung zu überwinden, und die Bewegung des Ankers treibt das Kontaktstück zum Drehen an, so dass das Kontaktstück von der ursprünglichen Elektrode getrennt und mit der neuen Elektrode verbunden ist, wodurch die Schaltfunktion der Schaltung realisiert wird.
Der internal mechanism of arc generation
Beim Prozess der Schaltleistung Hochspannungs -Gleichstrom -Relais, um die Schaltungsschaltung zu erreichen, ist die Erzeugung von ARC ein physikalisches Phänomen, das nicht ignoriert werden kann, insbesondere wenn die Kontakte getrennt werden. Das Induktorelement in der Schaltung speichert Energie, wenn der Schaltkreis eingeschaltet wird. Wenn die Kontakte getrennt sind, ändert sich der Strom stark und die im Induktor gespeicherte Energie wird sofort freigesetzt, wodurch die Spannung zwischen den Kontakten stark ansteigt. Wenn die Spannung zwischen den Kontakten die Breakdown -Spannung der Luft überschreitet, wird das Luftmedium ionisiert, und die ursprünglich isolierende Luft wird in einen leitenden Plasmakanal umgewandelt und der Bogen wird erzeugt. Die hohen Temperatur- und hohen Energieneigenschaften des Bogens führen zu einer schwerwiegenden Ablation der Kontakte des Relais, wodurch das Oberflächenmaterial der Kontakte allmählich abnimmt, die Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit der Kontakte verringert und die Lebensdauer des Relais verkürzt. Das Vorhandensein des ARC kann auch elektrische Störungen verursachen, den normalen Betrieb anderer elektronischer Geräte beeinflussen und sogar schwerwiegende Sicherheitsunfälle wie elektrische Brände verursachen und eine große Bedrohung für die Stabilität und Sicherheit des gesamten Schaltnetzteilsystems darstellen.
Technische Herausforderungen des elektromagnetischen Antriebs und der Bogensteuerung
Der electromagnetic drive and arc control technologies of switching power high voltage direct current relay face many challenges. On the one hand, in order to ensure that the relay can quickly and accurately switch the circuit under different working conditions, the parameters of the electromagnetic drive part need to be carefully designed and optimized to achieve accurate matching of the electromagnetic force and the spring reaction force. On the other hand, in response to the arc problem, it is necessary to develop efficient arc extinguishing technology and protective measures. This not only involves the optimization design of the arc extinguishing chamber structure so that it can effectively suppress the expansion and continuation of the arc, but also requires the selection of suitable arc extinguishing gas in combination with the characteristics of the gas medium, and the use of the cooling and insulation characteristics of the gas to accelerate the extinguishing of the arc.
Technische Optimierung und zukünftige Entwicklungsrichtung
Um die oben genannten Herausforderungen zu bewältigen, entwickeln sich die elektromagnetische Antriebs- und Bogen-Steuerungstechnologie von Hochspannungs-DC-Relais in effizienterer und intelligenterer Richtung. In Bezug auf den elektromagnetischen Antrieb kann die Anwendung neuer magnetischer Materialien und optimiertes elektromagnetisches Strukturdesign dazu beitragen, die Reaktionsgeschwindigkeit und die Energieumwandlungseffizienz des elektromagnetischen Antriebs zu verbessern. Im Bereich der Bogenkontrolle werden neben der kontinuierlichen Verbesserung der traditionellen Bogenlöschtechnologie wie der Optimierung der Form der Bogenlöschungskammer und der Verbesserung der Nutzungseffizienz des Bogenlöschgases neue Bogenlöschkonzepte und -technologien ständig aufgetaucht. Durch die Einführung intelligenter Kontrollalgorithmen werden der Arbeitsstatus und die Lichtbogenparameter des Relais in Echtzeit überwacht, und die Strategie zur Bogenlöschung wird dynamisch an die tatsächliche Situation angepasst, um eine präzise Bogenlöschung zu erreichen.