Visokonaponski{0}}DC relej služi kao konačna zaštita za električnu sigurnost u novim energetskim vozilima. Isključivo je odgovoran za upravljanje električnom vezom i prekid veze između baterije i kontrolera motora-uspostavljanje veze tokom rada sistema, obezbjeđivanje izolacije kada je sistem isključen i prekidanje strujnog kola u slučaju kvara. Bez ove kritične komponente, električno vozilo se ne može niti pokrenuti niti bezbedno zaustaviti. Ipak, to je naizgled jednostavan unutrašnji element-EV relejna armatura-koji čini ključni faktor koji određuje da li se kontakti releja mogu pouzdano uključiti i isključiti u uslovima visokog napona i velike struje. Njegov materijalni sastav, preciznost proizvodnje i površinska obrada direktno određuju ocjenu sigurnosti cijelog sklopa releja.
U prosjeku, novo energetsko vozilo je opremljeno sa pet do osam visoko-DC releja, uključujući glavne releje, releje za pred-releje, releje za brzo-punjenje i releje pomoćne opreme. Operativna logika armature EV releja je jednostavna: kada je zavojnica pod naponom, ona generiše magnetno polje koje privlači pokretno gvozdeno jezgro, prevazilazeći napetost opruge da bi zatvorio električne kontakte; obrnuto, kada se struja prekine, magnetno polje se raspršuje, a opruga vraća jezgro u prvobitni položaj, čime se otvara strujni krug. Međutim, u-naponskim platformama koje rade na 400V ili čak 800V, ova sekvenca "uključi-i-oslobodite" mora se izvršiti u roku od nekoliko milisekundi. Istovremeno, armatura mora izdržati struje opterećenja koje dostižu stotine ampera, kao i intenzivan električni udar koji nastaje u trenutku prekida -uvjeta koji nameću izuzetno rigorozne zahtjeve za brzinu odziva armature i magnetske performanse.
Odabir materijala za pokretnu armaturu predstavlja primarnu tehničku prepreku. Armatura za EV releje je tipično štancana od čistog željeza; ovaj izbor je vođen izuzetno visokom magnetnom permeabilnosti čistog gvožđa i izuzetno niskom koercitivnošću. Nakon uključivanja, magnetizira se i brzo se uključuje; obrnuto, nakon isključenja napajanja, demagnetizira se i brzo se oslobađa, izbjegavajući bilo kakvo odloženo otpuštanje uzrokovano magnetskom histerezom. Nadalje, čisto gvožđe ima intenzitet magnetne indukcije zasićenja većim od 2,1 Tesla, što mu omogućava da generiše dovoljno elektromagnetne privlačnosti-čak i pod ograničenjem ampera-zavoja- zavojnice da savlada suprotnu silu koju vrše kontaktne opruge. Ako materijal sadrži prekomjerne razine ugljika ili nečistoća, njegova magnetna svojstva degradiraju; ovo može dovesti do problema u kojima se relej ne uspije u potpunosti uključiti ili osloboditi, što direktno rezultira kontaktnim zavarivanjem ili prianjanjem.
Visoko{0}}izdržljivost na visokom naponu nije samo pitanje električne izolacije; to je u osnovi izazov u dizajnu magnetnih kola. Strukturno, armatura za elektromagnetne EV releje zahteva preciznu kontrolu nad vazdušnim jazom između pokretne armature i nepokretnog jezgra: ako je jaz preuzak, postaje podložan dielektričkom kvaru pod visokim naponom; obrnuto, ako je jaz preširok, magnetska reluktantnost se povećava, što zahtijeva veću struju zavojnice za postizanje zahvata. U inženjerskoj praksi se tipično koristi višestepena izolaciona struktura, koja uključuje nanošenje izolacionog laka otpornog na{{4}temperaturu-na površine jezgra i popunjavanje kontaktnih praznina sa-medijom za gašenje luka. Ovo osigurava da ne dođe do površinskog puzanja kada se kontakti razdvoje pod radnim naponom od 800V. Geometrija pokretne armature je također optimizirana; Strukture u obliku slova E{10} ili U- koriste se za efikasno raspršivanje magnetnog fluksa, čime se sprječavaju fluktuacije sile privlačenja uzrokovane lokaliziranim magnetskim zasićenjem.
Otpornost na strujne prenapone predstavlja kritičnu razliku koja razlikuje visokonaponske{0}}releje od njihovih standardnih kolega. Osnovna prednost mekog magnetskog željeza koje se koristi u EV relejnim armaturama leži u njegovoj kombinaciji niske koercitivnosti i visoke magnetne permeabilnosti. U trenutku zatvaranja kola, kapacitivna opterećenja stvaraju strujni udar koji može biti nekoliko puta veći od nazivne struje; ovaj prolazni udar može uzrokovati topljenje i zavarivanje kontakata konvencionalnih releja. Za razliku od standardnih materijala, meko magnetno gvožđe se ne pregreva zbog gubitaka na histerezi u uslovima trenutne velike struje. U kombinaciji sa optimiziranim dizajnom poprečnog presjeka-jezgra, ovaj materijal omogućava da se gustina magnetnog fluksa održi ispod tačke zasićenja, osiguravajući da pokretna armatura ostane bez magnetnog lijepljenja-čak i kada struja opterećenja dostigne deset puta veću nominalnu vrijednost. Otpornost na udarce jezgre armature visokonaponskog releja-u osnovi se ne odnosi na "izdržljivost-grube sile," već radije na osiguravanju da magnetni tok ima jasan put koji treba slijediti-ne ostaje ni zasićen ni stagnirajući-u trenutku udara. Ova sposobnost se u potpunosti oslanja na sinergijsko djelovanje između B-H krive materijala i konstrukcijskog dizajna.
Sposobnosti suzbijanja luka i prebacivanja u konačnici zavise od kontaktnog sistema; shodno tome, pouzdanost kontaktnog sistema je određena preciznošću proizvodnje metalnih komponenti armature EV releja. Ravnost armaturnog jezgra mora se kontrolisati unutar 0,02 mm, a hrapavost površine (Ra) ne smije biti veća od 0,8 μm; čak i najmanje savijanje može dovesti do neusklađenosti kontakta, uzrokujući da luk skrene na jednu stranu tokom prebacivanja i rezultira erozijom kontakta. Zazor u matrici za štancanje se obično postavlja na 3% do 5% debljine materijala; nakon procesa slepljivanja, delovi moraju biti očišćeni od ivica i žareni kako bi se ublažila unutrašnja naprezanja, čime se sprečava postepena deformacija tokom naknadnog sastavljanja. Poziciona tolerancija za montažne rupe je strogo kontrolisana unutar ±0,1 mm; nepoštovanje ove tolerancije može rezultirati nagnutom jezgrom armature nakon montaže, što dovodi do neujednačenog kontaktnog pritiska i lokaliziranog pregrijavanja-uvjeta koji na kraju izazivaju kvar uređaja.
Površinska obrada služi kao konačna zaštita za dugoročnu-pouzdanost jezgre armature. Armaturne ploče u EV relejima se obično proizvode od čistog željeza, čija je primarna slabost njegova osjetljivost na oksidaciju. Budući da hrđa djeluje kao električni izolator, njeno prisustvo povećava magnetni zračni jaz unutar kruga i smanjuje magnetsku privlačnu silu. U inženjerskoj praksi, komponente su obično obložene niklom ili cinkom; debljina prevlake se kontroliše u rasponu od 3 do 8 μm-, konkretno, veća ili jednaka 5 μm za standardna radna okruženja i veća ili jednaka 8 μm za korozivna okruženja. Osim zaštite od hrđe, obloga također služi za smanjenje otpornosti na kontakt, jer oksidi nikla i cinka pokazuju znatno veću električnu provodljivost od željeznih oksida. U testovima korozije u slanom spreju, pravilno naneseni sloj oplata treba da izdrži izlaganje preko 1000 sati bez pokazivanja znakova "crvene rđe". Kvar u jezgru armature visokonaponskog releja rijetko nastaje tokom njegovog prvog ciklusa aktiviranja; umjesto toga, obično počinje sa korozijom koja počinje na mikroskopskim rupicama u sloju oplate, što dovodi do postepenog povećanja magnetne reluktancije i godinu dana-preko-opadanja magnetne privlačnosti-procesa pogoršanja koji često ostaje neprimijećen sve dok naknadna pred{18} operacija ne uspije.
Pet osnovnih mogućnosti visoko-DC releja-visokonaponskih-izdržljivosti, izdržljivosti opterećenja, otpornosti na udare, potiskivanja luka i prekidne sposobnosti-u konačnici konvergiraju na jednu komponentu: armaturu. Sastav materijala diktira magnetna svojstva; preciznost određuje poravnanje kontakta; i površinski sloj osigurava dugoročnu-pouzdanost-svaki je nezamjenjiv. Kao odgovor na zahtjeve platformi od 800 V i trend prema ultra-brzom punjenju, izbor materijala i proizvodnih procesa se pomjera sa pristupa{10} vođenog iskustvom na pristup vođen simulacijom; Analiza magnetnog kola konačnih elemenata i kompenzacija povratne opruge su sada postali standardna praksa u dizajnu.
Često postavljana pitanja
1. Koji materijal se koristi za meku magnetnu armaturu za EV relej?
EV relejne armature se obično proizvode od gvožđa visoke- čistoće ili mekog magnetnog gvožđa zbog njihove visoke magnetne permeabilnosti i niske koercitivnosti.
2. Zašto je čisto željezo poželjnije za armaturu od čistog željeza za EV relej?
Čisto željezo omogućava brzo magnetiziranje i demagnetizaciju, osiguravajući pouzdane performanse prebacivanja u visoko-naponskim DC relejima.
3. Koja se oplata koristi na pokretnoj armaturnoj ploči za EV relej?
Niklovanje i cinkovanje se obično primjenjuju radi poboljšanja otpornosti na koroziju i dugotrajnih{0}}magnetskih performansi.
kontaktirajte nas
Ako trenutno birateArmatura za elektromagnetski EV relejprojekta u okviru sektora novih energetskih vozila, ili ako ocjenjujete performanse otpornosti na udare postojećeg rješenja, pozivamo vas da nas kontaktirate kako bismo dobili specifikacije proizvoda i detaljne prijedloge suradnje prilagođene vašem specifičnom scenariju primjene.
