永磁接觸器操動機構(gòu)優(yōu)化設計.pdf

1、永磁接觸器是一種采用電磁分合、永磁保持工作原理的開關(guān)電器，它具有節(jié)能、降噪和可靠性高等諸多優(yōu)點。本文致力于永磁接觸器操動機構(gòu)的優(yōu)化設計研究，所做工作對于掌握其設計關(guān)鍵技術(shù)，促進其在工業(yè)領(lǐng)域的推廣應用，具有重要的理論意義和工程應用價值。 本文首先闡述了國內(nèi)外永磁操動機構(gòu)的研究與發(fā)展狀況，介紹了單穩(wěn)態(tài)、雙穩(wěn)態(tài)以及分離磁路三種永磁操動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，分析了它們的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，為選取合理的永磁機構(gòu)提供了思路。 基于穩(wěn)定磁場

2、的有限元分析，本文計算了永磁操動機構(gòu)在不同鐵心位移和不同線圈電流情況下的電磁力、磁鏈特性，獲得了以位移、電流為變量的二維電磁力、磁鏈靜態(tài)數(shù)據(jù)網(wǎng)格，并將其運用于龍格庫塔法求解永磁操動機構(gòu)動態(tài)特性，為永磁操動機構(gòu)的優(yōu)化設計提供了有效的分析方法和手段。 以圓柱形單穩(wěn)態(tài)永磁接觸器為具體研究對象，分析了吸反力配合曲線、操動機構(gòu)體積等多個因素對永磁操動機構(gòu)靜動態(tài)性能的影響。在考慮綜合性能要求、制約因數(shù)的基礎上，采用磁路的設計方法獲得永磁操動

3、機構(gòu)的初始設計方案。建立了以永磁操動機構(gòu)的六個主要尺寸為優(yōu)化變量，以操動機構(gòu)體積、0°到180°合閘相角下平均合閘時間和撞擊能量為多目標動態(tài)優(yōu)化函數(shù)，包含有關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸、安全系數(shù)、鐵材料最大磁密以及合閘過程中速度四個約束條件的最優(yōu)化模型。以初始設計方案為出發(fā)點，分別采用遺傳算法和模擬退火算法求解該最優(yōu)化模型。 制定了永磁操動機構(gòu)的設計、優(yōu)化流程，開發(fā)出基于C++ Builder6．0編譯環(huán)境的永磁操動機構(gòu)優(yōu)化設計軟件，該軟件可實現(xiàn)