中压断路器永磁操动机构的研究

【摘要】： 作为一种新型的操动机构，断路器永磁操动机构具有零部件数量少、可靠性高、免维护等传统断路器操动机构所无法比拟的优点，受到了世界各国的普遍关注。 本文主要工作是对中压断路器永磁操动机构的原理、静态吸力、动态特性及控制系统进行了研究分析。其中静态磁场的计算采用了目前应用较为广泛的有限元方法，对永磁单独作用的机构静态吸力特性和激磁电流与永磁共同作用的吸力特性进行了分析计算。在动态计算中本文根据永磁和激磁电流共同作用这一特点，建立了相应的数学模型，给出了动态微分方程组的求解方法，并对动态过程进行了分析。通过动态特性的计算，获得了电容放电激磁下的永磁操动机构线圈电流、产生的磁力、动铁心的速度、位移及电容电压随时间变化的曲线，并分析了各项电参数对动态特性的影响，为产品的设计提供了理论依据。在控制系统的设计中，本文采用ATMEL 89C52为中央处理单元，通过和PC机的通信，实现了对永磁操动机构的智能化控制，同时为了增强控制系统的抗干扰能力，本文从软件到硬件对系统进行了抗干扰设计，使得控制系统的抗干扰能力得到了增强。