Potencia de conmutación de transmisión electromagnética de retromagnética de corriente continua de alto voltaje

En el sistema de suministro de alimentación de conmutación, el relé de CC de alto voltaje logra un control preciso de encendido apagado del circuito mediante el mecanismo de accionamiento electromagnético. Su principio de trabajo contiene un diseño colaborativo electromagnético y mecánico preciso, y se convierte en el cubo clave de transmisión y distribución de potencia. ​
Mecanismo del núcleo de accionamiento electromagnético
El Relé de corriente continua de alto voltaje de potencia de conmutación Utiliza la unidad electromagnética como modo de operación central, y su proceso de trabajo se puede dividir en dos etapas: antes de la excitación y después de la excitación. Cuando no se aplica el voltaje de excitación, la bobina de accionamiento electromagnético del relé está en un estado sin corriente, y el campo magnético no se puede formar dentro de la bobina en este momento. Bajo la acción de la fuerza de reacción de resorte, la armadura en el mecanismo de rotación mantiene la posición inicial, de modo que los electrodos en la cavidad de alto voltaje están conectados de manera estable a través de la pieza de contacto, formando un circuito cerrado para garantizar que el circuito esté en un estado conductor. Cuando el voltaje de excitación se aplica a la parte del accionamiento electromagnético, la corriente comienza a fluir en la bobina, y de acuerdo con el principio de inducción electromagnética, la bobina genera un campo magnético correspondiente. La fuerza electromagnética generada por el campo magnético excede la fuerza de reacción de resorte, impulsando la armadura para superar la resistencia y atraer, y el movimiento de la armadura impulsa que la pieza de contacto gire, de modo que la pieza de contacto se separe del electrodo original y se conecte con el nuevo electrodo, realizando así la función de conmutación del circuito.
El internal mechanism of arc generation
En el proceso de cambio de transmisión de corriente continua de alto voltaje para lograr la conmutación de circuito, la generación de ARC es un fenómeno físico que no se puede ignorar, especialmente cuando los contactos se desconectan. El elemento inductor en el circuito almacena energía cuando el circuito se enciende. Cuando los contactos se desconectan, la corriente cambia bruscamente y la energía almacenada en el inductor se libera instantáneamente, lo que hace que el voltaje entre los contactos aumente bruscamente. Cuando el voltaje entre los contactos excede el voltaje de descomposición del aire, el medio de aire se ioniza y el aire aislante originalmente se transforma en un canal de plasma conductor, y se genera el arco. Las características de alta temperatura y alta energía del ARC causarán una gran ablación de los contactos del relé, lo que hace que el material superficial de los contactos se desgaste gradualmente, reduciendo la conductividad y la resistencia mecánica de los contactos, y acortando la vida útil del relé. La existencia del arco también puede causar interferencia eléctrica, afectar el funcionamiento normal de otros equipos electrónicos e incluso puede causar graves accidentes de seguridad, como incendios eléctricos, lo que representa una gran amenaza para la estabilidad y la seguridad de todo el sistema de fuente de alimentación de conmutación. ​
Desafíos técnicos del disco electromagnético y control de arco
El 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.
Optimización técnica y dirección de desarrollo futuro
Para enfrentar los desafíos anteriores, la unidad electromagnética y la tecnología de control de arco de los relés DC de alto voltaje se están desarrollando en una dirección más eficiente e inteligente. En términos de impulso electromagnético, la aplicación de nuevos materiales magnéticos y el diseño optimizado de la estructura electromagnética pueden ayudar a mejorar la velocidad de respuesta y la eficiencia de conversión de energía del disco electromagnético. En el campo del control de arco, además de mejorar continuamente la tecnología de extinción de arco tradicional, como la optimización de la forma de la cámara de extinción de arco y mejorar la eficiencia de utilización del gas de extinción de arco, los nuevos conceptos y tecnologías de extinción de arco están constantemente emergiendo. Al introducir algoritmos de control inteligentes, el estado de trabajo y los parámetros de arco del relé se monitorean en tiempo real, y la estrategia de extinción de arco se ajusta dinámicamente de acuerdo con la situación real para lograr una extinción de arco preciso.