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基于有限元法的单稳态永磁机构动态特性的研究 电工电气 (2012No．2) 计与石开窍 基于有限元法的单稳态永磁机构动态特性的研究 吴世宝 ，王博 ，徐建源 (1沈阳工业大学 电气工程学院，辽宁 沈阳 11078O； 2南京因泰莱配电自动化设备有限公司，江苏 南京 211100) 摘 要：研究了单稳态永磁机构动态特性的数学模型，并进行了质量和反力的归算。使用有限元法 计算单稳态永磁机构动态特性，得到了电流、位移随时间变化的仿真曲线，并进行了试验。在试验中实 测了断路器触头的分、合闸行程曲线和分、合闸线圈的电流参数。结果表 明仿真计算准确可靠，机构动 态特性优异 。 关键词：永磁机构；有限元法；动态特性 中图分类号：TM561；TP391．9 文献标识码：A 文章编号：1007—3175(2012)02—0007—04 StudyofM onostablePermanentM agneticActuator’SDynam icBehavior BasedonFiniteElementM ethod WU Shi—bao，WANG Bo，XU Jian-yuan (1SchoolofElectricalEngineering,ShenyangUniversityofTechnology,Shenyang110780，China； 2NanjingIntelligentDistributionAutomationEquipmentCo．．Ltd．Nanjing211100．China) Abstract：Thispaperstudiedthemathematicalmodelofamonostablepermanentmagneticactuator’Sdynamiccharacteristics，finishing thereductionofquality andcounter—force．Thedynamicbehaviorofthemonostablepemr anentmagneticactuatorwascalculatedbythe finiteelementmethod．A few simulationcu~essuchascurrentandpositionandmovablecontactvelocitywereobtained，andexperiments werealsocarriedout．Inthetest，theopenandclosingpositionofcontactsweremeasuredandthecurrentparametersoftheopenandclos— ingcoilwerealsoobtained．Theresultsshow thatthesimulationcalculationiscorrectandreliable，andthedynamicbehavioroftheactua— torisexcellent． Keywords：permanentmagneticactuator；finiteelementmethod；dynamicbehavior 0 引言 与时间的关系 。 对于断路器而言，触头的运动速度、动作的可 1 永磁机构动态特性的数学模型 靠性、电气和机械寿命是衡量一台断路器性能好坏 的重要标志。永磁机构的动态特性反映了机构在实 采用充电电容放电的励磁方式为分、合 闸操作 际动作过程中的真实情况，它是由电磁和机械综合 提供 电流的电路简图如图l所示 。 的过渡过程决定的或者说是 由电磁吸力和负载反力 的配合过程决定的，研究永磁机构的动态特性对合