永磁接觸器操動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).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(kāi)關(guān)電器，它具有節(jié)能、降噪和可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文致力于永磁接觸器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，所做工作對(duì)于掌握其設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)其在工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 本文首先闡述了國(guó)內(nèi)外永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究與發(fā)展?fàn)顩r，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(dòng)機(jī)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(diǎn)，為選取合理的永磁機(jī)構(gòu)提供了思路。 基于穩(wěn)定磁場(chǎng)

2、的有限元分析，本文計(jì)算了永磁操動(dòng)機(jī)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(yùn)用于龍格庫(kù)塔法求解永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性，為永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(duì)象，分析了吸反力配合曲線、操動(dòng)機(jī)構(gòu)體積等多個(gè)因素對(duì)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)靜動(dòng)態(tài)性能的影響。在考慮綜合性能要求、制約因數(shù)的基礎(chǔ)上，采用磁路的設(shè)計(jì)方法獲得永磁操動(dòng)

3、機(jī)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)方案。建立了以永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的六個(gè)主要尺寸為優(yōu)化變量，以操動(dòng)機(jī)構(gòu)體積、0°到180°合閘相角下平均合閘時(shí)間和撞擊能量為多目標(biāo)動(dòng)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(guò)程中速度四個(gè)約束條件的最優(yōu)化模型。以初始設(shè)計(jì)方案為出發(fā)點(diǎn)，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(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化流程，開(kāi)發(fā)出基于C++ Builder6．0編譯環(huán)境的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，該軟件可實(shí)現(xiàn)