Interruttori automatici in vuoto a commutazione rapida-a magneti permanenti: perché la smagnetizzazione è la sfida principale? - Blog

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Interruttore automatico sottovuoto a interruzione rapida-a magneti permanenti

Magnete permanente a commutazione rapida-interruttori automatici in vuotoin genere utilizzano un meccanismo operativo a magnete permanente bistabile, in cui i magneti permanenti forniscono la forza di tenuta sia per la posizione di chiusura che per quella di apertura e la bobina necessita solo di un'eccitazione a breve impulso per modificare lo stato del circuito magnetico. Questa struttura ha poche parti e una risposta rapida, ma una volta che il magnete permanente subisce una smagnetizzazione irreversibile, la forza di tenuta diminuisce, mettendo direttamente a rischio l'affidabilità della commutazione.

Cause della sfida della smagnetizzazione

Questa magnetizzazione rappresenta una sfida significativa per tre ragioni principali.

Il primo è l'effetto del campo magnetico opposto. Quando la bobina viene accesa e spenta, il campo magnetico generato dalla corrente della bobina è sempre opposto a quello del magnete permanente. La commutazione rapida richiede un'eccitazione di corrente- elevata per un breve-tempo, rendendo più forte il campo magnetico inverso. Se il circuito magnetico è progettato in modo inadeguato e il punto di lavoro locale dei magneti permanenti si trova al di sotto del "nodo" della curva di smagnetizzazione, si verifica una smagnetizzazione irreversibile.

In secondo luogo, l'effetto di sovrapposizione alle alte temperature.Quando il flusso d'aria è ostruito, la corrente continua viene interrotta, causando un accumulo di calore nei punti di contatto e sui componenti elettronici, aumentando così la temperatura dell'alloggiamento. All'aumentare della temperatura, la durezza magnetica dei magneti permanenti NdFeB diminuisce gradualmente; inoltre, alle alte temperature, la loro capacità di resistere ai campi magnetici inversi diventa molto debole, comportando una maggiore perdita di potenza meccanica.

In terzo luogo, le conseguenze sono gravi. Dopo la smagnetizzazione, la forza di tenuta bistabile diventa insufficiente, il che potrebbe causare il mancato mantenimento della posizione di chiusura, un'apertura incompleta o addirittura un mancato funzionamento o un malfunzionamento.

Come risolvere il problema

Per affrontare il problema della smagnetizzazione è quindi necessario attuare misure relative ai materiali, ai circuiti magnetici e alla gestione termica: selezionare materiali a magneti permanenti con elevata coercività ed elevata resistenza alle alte temperature; ottimizzare il circuito magnetico in modo che il campo magnetico opposto non superi un intervallo di sicurezza; limitare la corrente e il tempo di attivazione delle bobine; e migliorare la dissipazione del calore e il monitoraggio della temperatura. Solo controllando il rischio di smagnetizzazione è possibile velocizzare il magnete permanenteinterruttori automatici in vuotoottenere velocità e affidabilità.