基于田口算法的电磁铁结构的优化设计

摘要：

电磁铁凭借其快速性和稳定性可作为真空断路器的合闸机构.由于电磁铁的结构参数较多,在过往设计研究中难以考虑各参数对电磁力影响的耦合关系,针对这一问题,提出了一种基于田口算法的电磁铁多结构优化方法.对电磁铁进行等效磁路分析,确定对电磁力影响较大的参数作为田口算法的控制因子;以不同位置的最大电磁力为优化目标,基于有限元分析和田口算法建立直角表,分析了各控制因子对电磁力的影响规律,考虑电磁铁的功率及体积限制,并对电磁铁的最终参数进行选择;将电磁场和运动方程耦合计算,开展了电磁机构的瞬态有限元分析,对比了电磁铁优化前后的运动特性;进行了样机实验,实验与仿真结果表明,经过优化后的电磁铁所需的驱动电流更小,使用100mF电容预充到72 V电压,可在135 ms内完成6 mm运动行程.该方法可指导电磁铁结构的优化.

关键词：断路器、电磁铁、等效磁路、田口算法、瞬态仿真

所属期刊栏目：57

分类号：TM503.1(电器)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51607184

在线出版日期：2020-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：147-152