摘要：永磁操动机构励磁回路是影响其合闸特性的关键结构。为此对其工作原理和经典数学模型进行分析,针对经典模型中涉及的励磁回路主要变量,基于二次回归正交试验建立数学模型,研究回路中储能电容容量、初始电压及励磁线圈匝数等参数对机构合闸特性的影响,并在此基础上定义了励磁回路综合评价系数,利用该系数对机构进行优化设计。优化结果显示:优化后机构平均合闸速度提升的同时大大降低了储能电容容量,综合优化率达到61%,使得励磁回路参数配置合理化,机构执行能力高效化。真空断路器永磁操动机构励磁回路的优化设计通过了仿真试验验证,为机构开发及结构优化提供了技术支持。

摘要：以永磁机构分、合闸操作功与真空断路器开断性能要求匹配最优为目标,基于四连杆传动规律将12 kV真空断路器本体及传动机构的反力特性归算至永磁机构的运动部件动铁芯上,构建永磁机构操动特性数学模型。利用ANSYS-Maxwell仿真得到配永磁机构真空断路器的动铁芯位移、线圈电流、电容电压变化曲线等操动特性,计算出机构平均合闸速度、操作功等参数。以真空断路器操作功最优为目标函数,以线圈匝数、线径、操动电流为约束条件,在仿真的基础上建立正交回归实验,利用遗传算法对线圈参数进行优化设计,并通过实验进行验证。结果表明,在保证永磁机构操动特性满足真空断路器动作特性需求条件下,线圈优化设计后的永磁机构操作功从970.41 J降低到362.26 J,降低了动铁芯碰撞速度,提高了机构的稳定性。