快速電磁操動機構的優(yōu)化設計與動態(tài)特性分析.pdf

1、快速電磁操動機構作為一種電磁機構，在混合式固態(tài)開關、綜合式故障限流器、電能質量、電力系統(tǒng)相控開關等諸多技術領域具有廣闊的應用前景。這一類機構的基本動作原理是通過預充電的電容器向合閘或分閘線圈放電產生持續(xù)幾毫秒的脈沖電流，與開關操作連桿固定在一起的可動線圈中受到脈沖電磁力作用，從而帶動連桿運動，實現(xiàn)開關的快速關合或分斷。目前主要的結構形式有，盤狀電磁操動機構、螺線管式電磁操動機構等無鐵芯線圈結構，雖然諸多學者對不同的結構進行了優(yōu)化計算和實

2、驗研究，但缺乏統(tǒng)一的評價標準，以至于無法在不同結構、同一結構不同尺寸之間做出取舍。
　　 本文主要針對傳統(tǒng)電磁機構評價指標大都為靜態(tài)指標這一現(xiàn)狀，針對快速電磁機構提出動態(tài)性能評價參數(shù)，以期對探尋新型拓撲結構、優(yōu)化設計有一定指導作用。實際上，磁通、電磁力、速度等諸多參數(shù)皆可從不同角度描述電磁機構的運動過程，而且這些參數(shù)之間是相互關聯(lián)的，只要選取這些相互關聯(lián)參數(shù)中的某一個來討論電磁機構的靈敏度問題，即可保持所得結論的一般性。因此本文

3、提出并分析了三個最能反映動態(tài)特性的且相互關聯(lián)的拓撲結構評價參數(shù):電磁力靈敏度系數(shù)、初始時間常數(shù)、靈敏度貢獻系數(shù)。
　　 利用上述三個評價指標，對盤狀電磁操動機構進行優(yōu)化分析，得到了盤狀電磁操動機構初始位置、相對大小、銅盤厚度以及線圈匝數(shù)等方面的優(yōu)化結果。按照這種最優(yōu)參數(shù)的設計，可以使電磁操動機構獲得最優(yōu)的作用效果。
　　 本文基于Magnet電磁仿真軟件對盤狀電磁操動機構的動態(tài)過程進行了研究，分析了其電流、磁場、電磁力、