Struktuur en beginsel van ABB VD4-stroombreker-bedryfsmeganisme

Die VD4, ABB se bekende mediumspanning-stroombreker, het byna een miljoen eenhede wêreldwyd verkoop. Ten spyte van sy betroubaarheid, kom foute voor, veral in die bedryfsmeganisme. Onderhoudspersoneel vertrou op ABB se handleiding, maar gedetailleerde gidse is skaars. Deur 'n geskrapte VD4 te dissekteer, bied die outeur insigte om praktiese werk te help.

Die VD4-meganisme beskik oor 'n planêre rolveer en hoofas, met meerstadium-uitskakeling vir posisiehandhawing en omskakeling, wat deur 'n nokhefboom uitgevoer word.

1. Energieberging:

Die VD4 gebruik stabiele planêre rolvere, wat die doeltreffendheid van die meganisme verbeter in vergelyking met tradisionele vere.

Geredigeerde teks:

Figuur 1: Vlakrolveer

Soos geïllustreer in Figuur 1, is die een punt van die vlakrolveer aan die hoofas vasgemaak, terwyl die ander punt aan die veeromhulsel geheg is. Tydens energieberging bly die hoofas-einde van die voluutveer stilstaande, en die energiebergingsmotor of die energiebergingswipper roteer die veeromhulsel kloksgewys (soos gesien vanaf die linkerkant van die meganisme; dieselfde oriëntasie geld deurgaans) via die ratelpal, ketting en groot rat, waardeur die rolveer gespanne word.

Wanneer dit kom by oop- en toemaakbewerkings, is die dop-einde van die rolveer vas, en met die vrystelling van die uitskakelmeganisme roteer die hoofas kloksgewys onder die aandrywing van die rolveer, wat sy gestoorde energie lewer.

Aangesien die VD4 'n planêre rolveer gebruik, verskil die oorgang tussen die veer se "ongelaaide" en "gestoorde" toestande van die meeste veerbediende meganismes. Dit behels 'n gaping-vaste rangskikking op die rolveerhuls, vergemaklik deur die koördinering van 'n skyf, 'n hulpnok wat aan die hoofas vasgemaak is, en 'n rol wat op die energiebergingsverbindingsstang gemonteer is. Eenvoudiger gestel, sodra energieberging voltooi is, gryp die rol, aangedryf deur die energiebergingsverbindingsstang, in 'n kerf op die skyf. Gevolglik roteer die energiebergingsverbindingsstang tot 'n spesifieke hoek, wat veroorsaak dat die geassosieerde energiebergingshulpkontak en die energiebergingsmeganiese aanwyser na die "Energiegestoorde" toestand oorskakel. Omgekeerd, tydens die stroombreker se sluitproses, beweeg die maksimum radius van die hulpnok deur die skyf se gaping en druk die rol terug na die skyf se buitenste rand. Hierdie aksie dryf die energiebergingsverbindingsstang terug na sy oorspronklike hoek, wat veroorsaak dat die energiebergingshulpkontak en die energiebergingsmeganiese aanwyser na die "Nie-Energiegestoorde" toestand terugkeer.

Figuur 2: Skematiese diagram van energiebergingstoestandoorgang

Dit is belangrik om daarop te let dat, in die geval van 'n tradisionele VD4-skakelaar wat in die oop posisie is sonder energieberging, 'n beduidende hoeveelheid energie binne die planêre rolveer gestoor bly. Daarom moet veiligheidsmaatreëls steeds getref word.

2. Reismodule

Die uitskakelmodule van die VD4-skakelaar se bedieningsmeganisme spog met 'n slanke en kenmerkende ontwerp. Ten spyte van die oënskynlike kompleksiteit daarvan, kan die hele uitskakelmodule na ontmanteling en analise in drie fundamentele uitskakelstrukture verdeel word:

Die eerstefase-uitskakelstruktuur bestaan ​​uit die voorste rol en die remskyf van die groot waaiervormige plaat, wat as 'n gespesialiseerde "detent + roller"-uitskakelstruktuur funksioneer. Die tweede fase bestaan ​​uit die groot waaiervormige plaat en die groot halfas, wat 'n tipiese "halfas + waaiervormige plaat"-uitskakelstruktuur vorm. Die derde fase sluit die oopmaak-halfas, die oopmaak-waaiervormige plaat, die sluit-halfas en die sluit-waaiervormige plaat in, wat saam twee stelle "halfas + waaiervormige plaat"-uitskakelklemkombinasies vorm.

Figuur 3: Strukturele Diagram van die Uitreismodule

Die uitskakelmodule van die VD4-skakelaarbedieningsmeganisme dien beide 'n hou- en uitskakelfunksie. Kom ons delf in detail in hierdie funksies.

Houfunksie:

As ons die sluitposisie as voorbeeld neem, val die voorste rol van die groot waaiervormige plaat in die ooreenstemmende gleuf op die remskyf sodra die sluitaksie voltooi is. Op hierdie punt word die groot halfas stewig in plek gehou deur die knyperstruktuur wat gevorm word deur die oopmaak- en sluitsektorplate. Dit verhoed dat die voorste rollers van die groot sektorplate opgelig word, wat die remskyf effektief sluit en die hoofas in die sluitposisie hou.

Uitskakelfunksie:

Kom ons kyk nou na die uitskakelfunksie met die openingsaksie as voorbeeld. Wanneer die meganisme 'n openingsbevel ontvang, roteer die openingshalfase kloksgewys deur 'n spesifieke hoek. Hierdie beweging veroorsaak dat die openingswaaierplaat sy tydelike draaipunt verloor en kloksgewys roteer, wat die knypervormige ondersteuningsstruktuur wat deur die openings- en toemaakwaaierplate gevorm word, disintegreer. Gevolglik roteer die groot halffase antikloksgewys onder die werking van die terugkeerveer, wat die groot waaiervormige plaat vrystel. Die groot waaiervormige plaat lig dan die voorste rol op onder die werking van die terugkeerveer, wat die remskyf vrystel. Die remskyf roteer kloksgewys onder die werking van die rolveer, wat die openingsaksie begin.

Tydens die oopmaakproses druk die verbindingsstang op die hulpas van die oopmaak- en toemaakposisie (soos getoon in Figuur 4) die oopmaaksektorplaat om terug te stel en dit weer in werking te stel met die oopmaakhalfas. Dit herstel die klemvormige ondersteuningsstruktuur wat deur die oopmaak- en toemaaksektorplate gevorm word en druk die groot halffas terug na sy oorspronklike hoek. Terselfdertyd werk die hulpskywe aan beide kante van die remskyf in op die agterste rollers van die groot waaiervormige plaat terwyl hulle saam met die hoofas roteer. Dit lig die agterste deel van die groot waaiervormige plaat op en laat die voorste deel sak, wat dit voorberei vir die volgende sluiting van die voorste rol aan die remskyf.

Figuur 4: Oopmaak- en toemaakposisie van hulpas-verbindingsstang

Die hulpas-verbindingsstang speel 'n belangrike rol in die werking van die VD4-skakelmeganisme. Dit verseker die gladde oorgang tussen die oop- en sluitposisies deur die oop- en sluitsektorplate te verbind en hul beweging te vergemaklik.

3. Uitvoermodule

Die uitvoermodule van die VD4-bedryfsmeganisme is 'n noodsaaklike komponent wat die rotasiebeweging van die hoofas omskakel in die lineêre beweging wat nodig is vir die oop- en toemaak van die stroombreker. Dit bestaan ​​uit drie nokskywe wat op die hoofas gemonteer is en drie dubbelarmige bewegende skakels wat aan die onderkant van die meganisme geleë is.

Die dubbelarmige bewegende skakel funksioneer as 'n hefboom, met sy draaipunt in die middel. Die voorpunt van die hefboom word beïnvloed deur die nokskyf op die hoofas, terwyl die agterpunt gekoppel is aan die isolerende trekstang van die vakuumborrel en die openingsveer.

Tydens die sluitingsproses roteer die nokskyf saam met die hoofas en druk dit af op die rollers aan die voorkant van die dubbelarmige bewegende skakel. Hierdie aksie lig die agterkant van die skakel, druk die isolerende trekstang opwaarts en sluit die dinamiese en statiese kontakte binne die vakuumborrel. Terselfdertyd word die openingsveer saamgepers, wat energie stoor vir die daaropvolgende openingsproses.

Omgekeerd, tydens die oopmaakbewerking, roteer die nokskyf in die teenoorgestelde rigting, wat die rollers aan die voorkant van die dubbelarmige bewegende skakel vrystel. Dit laat die openingsveer toe om uit te sit, wat die dinamiese en statiese kontakte skei en die stroombaan oopmaak.

4. Sluitfunksie

Die VD4-bedieningsmeganisme sluit 'n omvattende sluitfunksie in wat veiligheid en betroubaarheid verbeter. Hier is 'n nader kyk na elk van die sluitkenmerke:

1. Verbod op Sluiting Wanneer Handkar in Middelposisie is:
   • 'n Sluitende sluitelektromagneet (Y1) is geïnstalleer.
   • Limietskakelaars (S8 en S9) word parallel met die sluitelektromagneet gekoppel om die sluitkring te vorm.
   • Wanneer die handkar in die toetsposisie of werkposisie is, koppel óf S8 óf S9 aan die sluitingssluitkring, wat die sluitingselektromagneet laai en die meganiese sluiting van die sluitende halfas vrystel.
   • 'n Hulpskakelaar (S2) in die sluitkring van die stroombreker is in serie gekoppel met die bewegende ysterkern van die sluitelektromagneet, wat die stroombaan voorberei vir die uitvoering van die sluitopdrag. Soos hierbo genoem, kombineer die maatreël meganiese sluiting en elektriese sluiting, wat 'n omvattende sluitskema is.

Die beskrywing wat verskaf word, gee besonderhede oor die belangrikheid en funksionaliteit van die hulpskakelaar S2 in die sluitkring van 'n VD4 elektriese beheerbedradingsdiagram vir 'n handkar-tipe stroombreker. Hier is 'n bondige opsomming en verduideliking van die belangrikste punte:

Hulpskakelaar S2 in die Sluitkring

1. Verbeterde Sluitbetroubaarheid:
   • Die hulpskakelaar S2 word gebruik in samewerking met die meganiese sluiting wat deur die sluitelektromagneet Y1 verskaf word.
   • Hierdie dubbele sluitmeganisme verhoog die betroubaarheid van die stroombreker se sluitfunksie.
2. Voorkoming van oorverhitting en skade:
   • Indien S2 nie in die sluitkring ingesluit is nie, en die stroombreker-handkarretjie 'n sluitopdrag ontvang terwyl dit in die middelste posisie is, sal die sluitkring geaktiveer word.
   • As gevolg van die blokkerende werking van die sluitende sluitelektromagneet Y1, kan die sluitende halfas nie roteer nie, wat verhoed dat die stroombreker sluit.
   • Dit sal lei tot langdurige aktivering van die sluitende elektromagneet, wat veroorsaak dat dit oorverhit en moontlik uitbrand.
3. Hulpskakelaarrol:
   • Deur S2 in die stroombaan in te sluit, verseker dit dat die sluitelektromagneet slegs geaktiveer word wanneer die stroombreker in die korrekte posisie vir sluiting is.
   • Dit voorkom onnodige energietoevoer en potensiële skade aan die elektromagneet.

Sluiting-grendelmeganisme

1. Meganiese Sluiting:
   • Die sluitmeganisme is 'n suiwer meganiese stelsel wat 'n vierskakelstruktuur gebruik wat bestaan ​​uit die stroombreker-sluitplaat, sluithefboom en sluithefboom.
   • Hierdie meganisme word tussen die loodskroef van die onderstelmotor en die sluithalfas van die stroombreker gevestig.
2. Funksionaliteit:
   • Wanneer die stroombreker-handkar in die toets- of werkposisie is, is die stroombreker-grendelplaat in die onderstel horisontaal, wat die sluithalfas vrylik kan draai.
   • Wanneer die handkar in die middelste posisie is, word die vergrendelingsplaat deur die loodskroef opgelig, wat veroorsaak dat die sluithefboom met die plastieknok van die sluitende halfas in aanraking kom en die rotasie daarvan sluit.

Ten slotte, die hulpskakelaar S2 in die sluitkring en die sluitgrendelmeganisme is albei belangrike komponente wat die veilige en betroubare werking van die stroombrekerhandkar verseker. Hulle werk saam om ongemagtigde of onveilige sluitoperasies te voorkom en die toerusting teen potensiële skade te beskerm.

Figuur 6 Sluitmeganisme

Die beskrywing wat verskaf word, gee 'n gedetailleerde oorsig van die VD4-handkar-onderstelkomponente en hul funksies, veral met die fokus op veiligheidsmeganismes en operasionele beperkings. Hier is 'n opsomming en verduideliking van die belangrikste punte:

1. Onderstelvervorming en Onderhoud:
   • Die studie het aan die lig gebring dat onderstelvervorming of -vashaking kan verhoed dat die meganiese slot behoorlik loskom, wat lei tot die brand van die sluitspoel.
   • Om dit te voorkom, moet gereelde inspeksie en onderhoud van verwante komponente uitgevoer word om te verseker dat die onderstel in 'n goeie werkende toestand is.
2. Blokkering van Handkarretjiebeweging wanneer Stroombreker Gesluit is:
   • Die VD4-skakelaar gebruik 'n meganiese sluitmeganisme om te verhoed dat die handkar in of uit beweeg word wanneer die stroombreker gesluit is.
   • Dit word bereik deur die samewerking tussen die sluitraam op die ineensluitende plaat en die voorste rollers van die B-fase dubbelarmige bewegende skakel.
   • Wanneer die stroombreker gesluit is, word die voorste rollers afgedruk, wat 'n klein gaping met die sluitraam skep. As jy probeer om die handkar te beweeg, sal die loodskroef teen die vergrendelplaat druk, wat weer op die loodskroef reageer en beweging blokkeer.
3. Blokkerende Sluitskakelaar Sonder Energieberging:
   • Dit is van kritieke belang dat die stroombreker genoeg energie gestoor het voordat dit gesluit kan word.
   • Sonder energieberging of onvolledige energieberging sal die sluitspoed en -krag afneem, wat moontlik tot sluitingsmislukking kan lei.
   • Die VD4-skakelaar gebruik 'n samewerking tussen die energiebergingssluitplaat en die verlengplaat van die sluitwaaiervormige plaat om sluiting te blokkeer wanneer daar geen energieberging is nie.
   • Wanneer energieberging voltooi is, raak die roller op die energiebergingsverbindingsstang met die skyf in aanraking, wat die stroombreker normaalweg laat sluit.

Kortliks, die VD4-handkar-onderstelkomponente sluit veiligheidsmeganismes in om onbehoorlike werking te voorkom, soos om beweging te blokkeer wanneer die stroombreker gesluit is en om sluiting te voorkom sonder voldoende energieberging. Gereelde onderhoud en inspeksie van hierdie komponente is noodsaaklik om die veilige en betroubare werking van die toerusting te verseker.

Figuur 8 'n Posisie van die energiebergingssluitplaat wanneer energie gestoor word

Hersiene teks:

Figuur 8(b) illustreer die posisie van die energiebergingsuitsluitingsplaat wanneer geen energie gestoor word nie.

Om die bogenoemde meganiese sluitmeganisme aan te vul, is die VD4-skakelaar ook in serie gekoppel met die energiebergingshulpskakelaar S1 (soos uitgebeeld in Figuur 5) binne die sluitkring. Hierdie rangskikking verbeter die elektriese sluitfunksie en beskerm teen potensiële uitbranding van die sluitelektromagneet.