Disjoncteurs à vide à aimant permanent-à commutation rapide : pourquoi la démagnétisation est-elle le principal défi ?

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Disjoncteur à vide à aimant permanent-à coupure rapide

Aimant permanent à commutation rapide-disjoncteurs à videutilisent généralement un mécanisme de commande bistable à aimant permanent, dans lequel les aimants permanents fournissent la force de maintien pour les positions de fermeture et d'ouverture, et la bobine n'a besoin que d'une excitation par impulsion courte pour changer l'état du circuit magnétique. Cette structure comporte peu de pièces et une réponse rapide, mais une fois que l'aimant permanent subit une démagnétisation irréversible, la force de maintien diminue, menaçant directement la fiabilité de la commutation.

Causes du problème de démagnétisation

Cette magnétisation pose un défi important pour trois raisons principales.

Le premier est l’effet du champ magnétique opposé. Lorsque la bobine est allumée et éteinte, le champ magnétique généré par le courant de la bobine est toujours opposé à celui de l'aimant permanent. Une commutation rapide nécessite une excitation de courant courte-haute-, ce qui rend le champ magnétique inverse plus fort. Si le circuit magnétique est mal conçu et que le point de fonctionnement local des aimants permanents se situe en dessous du « pli » de la courbe de démagnétisation, une démagnétisation irréversible se produit.

Deuxièmement, l'effet de superposition à haute température.Lorsque le flux d'air est obstrué, le courant continu est interrompu, provoquant une accumulation de chaleur au niveau des points de contact et sur les composants électroniques, augmentant ainsi la température du boîtier. À mesure que la température augmente, la dureté magnétique des aimants permanents NdFeB diminue progressivement ; de plus, à haute température, leur capacité à résister aux champs magnétiques inverses devient très faible, entraînant une perte de puissance mécanique accrue.

Troisièmement, les conséquences sont graves. Après démagnétisation, la force de maintien du bistable devient insuffisante, ce qui peut entraîner un non-maintien de la position de fermeture, une ouverture incomplète, voire un dysfonctionnement ou un dysfonctionnement.

Comment résoudre le problème

Pour répondre au problème de la démagnétisation, il est donc nécessaire de mettre en œuvre des mesures relatives aux matériaux, aux circuits magnétiques et à la gestion thermique : sélectionner des matériaux à aimants permanents à haute coercivité et haute résistance aux hautes températures ; optimiser le circuit magnétique afin que le champ magnétique opposé ne dépasse pas une plage de sécurité ; limiter le courant et le temps d'activation des bobines ; et améliorer la dissipation thermique et la surveillance de la température. Ce n'est qu'en contrôlant le risque de démagnétisation que l'aimant permanent peut rapidementdisjoncteurs à videatteindre à la fois vitesse et fiabilité.