スイッチング電力高電圧直流リレー電磁駆動とアーク制御技術

スイッチング電源システムでは、高電圧DCリレーは、電磁駆動機構によって回路の正確なオンオフ制御を実現します。その作業原則には、正確な電磁および機械的コラボレーション設計が含まれており、送電と流通の重要なハブになります。 ​
電磁駆動コアメカニズム
スイッチング電力高電圧直接電流リレー 電磁駆動をコア操作モードとして使用し、その作業プロセスは励起前と励起後の2つの段階に分割できます。励起電圧が印加されていない場合、リレーの電磁駆動コイルは電流のない状態にあり、現時点ではコイル内に磁場を形成することはできません。スプリング反応力の作用の下で、回転メカニズムのアーマチュアは初期位置を維持し、高電圧キャビティの電極が接触部を介して安定して接続され、閉ループを形成して回路が導電性状態になるようにします。励起電圧が電磁駆動部に適用されると、電流がコイル内で流れ始め、電磁誘導の原理に従って、コイルは対応する磁場を生成します。磁場によって生成された電磁力はスプリング反応力を超え、アーマチュアを駆動して抵抗と引き分けを克服し、アーマチュアの動きにより接触断片を駆動して回転させ、接触断片が元の電極から分離され、それによって回路のスイッチング関数が認識されます。
internal mechanism of arc generation
回路スイッチングを達成するために電力高電圧の直接電流リレーを切り替える過程で、アークの生成は、特に接点が切断されている場合、無視できない物理現象です。回路のインダクタ要素は、回路の電源を入れたときにエネルギーを蓄積します。接点が切断されると、電流が急激に変化し、インダクタに保存されたエネルギーが即座に放出され、接点間の電圧が急激に上昇します。接点間の電圧が空気の分解電圧を超えると、空気媒体がイオン化され、元々絶縁された空気が導電性プラズマチャネルに変換され、ARCが生成されます。 ARCの高温と高エネルギー特性により、リレーの接触の深刻なアブレーションが発生し、接点の表面材料が徐々に摩耗し、接点の導電率と機械的強度が低下し、リレーのサービス寿命が短縮されます。 ARCの存在は、電気干渉を引き起こし、他の電子機器の通常の操作に影響を与える可能性があり、電気火災などの深刻な安全事故を引き起こし、スイッチング電源システム全体の安定性と安全性に大きな脅威をもたらす可能性があります。 ​
電磁駆動とアーク制御の技術的課題
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.
技術的な最適化と将来の開発の方向性
上記の課題を満たすために、高電圧DCリレーの電磁駆動およびアーク制御技術は、より効率的でインテリジェントな方向に発展しています。電磁駆動に関しては、新しい磁気材料の適用と最適化された電磁構造設計は、電磁駆動の応答速度とエネルギー変換効率を改善するのに役立ちます。アーク制御の分野では、アークの形状を最適化し、アーク消滅ガスの利用効率を改善するなど、従来のアーク消滅技術を継続的に改善することに加えて、新しいアークが消滅する概念とテクノロジーが絶えず出現しています。インテリジェントコントロールアルゴリズムを導入することにより、リレーの作業ステータスとARCパラメーターがリアルタイムで監視され、アーク消滅戦略は実際の状況に従って動的に調整され、正確なアークが消滅することを達成します。