断路器中永磁机构的优化方法及装置与流程

本发明涉及断路器，尤其涉及一种断路器中永磁机构的优化方法及装置。

背景技术：

1、带永磁机构的真空断路器是电力系统的重要部件，具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在电力系统中存在广泛的应用。

2、真空断路器中的永磁机构用于在合闸或者分闸时对分合闸操作杆进行位置限定，配合复位弹簧可以实现快速的合闸或者分闸操作，永磁机构参数对真空断路器的分合闸操作杆的位置及分合闸速度等具有一定的影响，从而影响了真空断路器的性能。

3、现有技术中，带永磁机构的真空断路器中的永磁机构参数固定，影响了带永磁机构的真空断路器的性能的提升。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种断路器中永磁机构的优化方法及装置，以解决真空断路器永磁机构参数固定，影响断路器性能的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种断路器中永磁机构的优化方法，包括：

3、获取目标断路器的参数；

4、基于目标断路器的参数确定每个有限元的剩余磁通密度和相对磁导率，并根据每个有限元的剩余磁通密度和相对磁导率确定高场强空腔中y轴方向的平均磁场；

5、以高场强空腔中y轴方向的平均磁场最小为目标函数，建立永磁机构优化模型；

6、对永磁机构优化模型求解，得到目标断路器的永磁机构设计参数。

7、第二方面，本发明实施例提供了一种断路器中永磁机构的优化装置，包括：

8、参数获取模块，用于获取目标断路器的参数；

9、磁场计算模块，用于基于目标断路器的参数确定每个有限元的剩余磁通密度和相对磁导率，并根据每个有限元的剩余磁通密度和相对磁导率确定高场强空腔中y轴方向的平均磁场；

10、模型建立模块，用于以高场强空腔中y轴方向的平均磁场最小为目标函数，建立永磁机构优化模型；

11、求解模块，用于对永磁机构优化模型求解，得到目标断路器的永磁机构设计参数。

12、本发明实施例提供一种断路器中永磁机构的优化方法及装置。该方法包括：获取目标断路器的参数；基于目标断路器的参数确定每个有限元的剩余磁通密度和相对磁导率，并根据每个有限元的剩余磁通密度和相对磁导率确定高场强空腔中y轴方向的平均磁场；以高场强空腔中y轴方向的平均磁场最小为目标函数，建立永磁机构优化模型；对永磁机构优化模型求解，得到目标断路器的永磁机构设计参数。本发明实施例中，建立永磁机构优化模型对断路器的永磁机构设计参数进行优化，使得断路器的永磁机构更合理，更符合实际应用需求，可有效提高真空断路器的性能。

技术特征：

1.一种断路器中永磁机构的优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的断路器中永磁机构的优化方法，其特征在于，所述目标断路器的永磁机构设计参数包括：第一密度设计变量、第二密度设计变量、第一方向设计变量、第二方向设计变量及离散角惩罚参数。

3.根据权利要求2所述的断路器中永磁机构的优化方法，其特征在于，所述基于所述目标断路器的参数确定每个有限元的剩余磁通密度和相对磁导率，包括：

4.根据权利要求3所述的断路器中永磁机构的优化方法，其特征在于，所述将所述第一密度设计变量、所述第二密度设计变量、所述第一方向设计变量、所述第二方向设计变量及所述离散角惩罚参数作为变量，结合所述目标断路器的参数，确定每个有限元的剩余磁通密度，包括：

5.根据权利要求4所述的断路器中永磁机构的优化方法，其特征在于，所所述剩余磁通密度的计算公式为：

6.根据权利要求5所述的断路器中永磁机构的优化方法，其特征在于，所述最大永磁强度的计算公式为：

7.根据权利要求3所述的断路器中永磁机构的优化方法，其特征在于，所述相对磁导率的计算公式为：

8.根据权利要求2至7任一项所述的断路器中永磁机构的优化方法，其特征在于，所述目标函数为：

9.根据权利要求2至7任一项所述的断路器中永磁机构的优化方法，其特征在于，所述对所述永磁机构优化模型求解，得到所述目标断路器的永磁机构设计参数，包括：

10.一种断路器中永磁机构的优化装置，其特征在于，包括：

技术总结本发明提供一种断路器中永磁机构的优化方法及装置，属于断路器技术领域。该方法包括：获取目标断路器的参数；基于目标断路器的参数确定每个有限元的剩余磁通密度和相对磁导率，并根据每个有限元的剩余磁通密度和相对磁导率确定高场强空腔中Y轴方向的平均磁场；以高场强空腔中Y轴方向的平均磁场最小为目标函数，建立永磁机构优化模型；对永磁机构优化模型求解，得到目标断路器的永磁机构设计参数。本发明对断路器的永磁机构设计参数进行优化设计，使得断路器的永磁机构更合理，可有效提高真空断路器的性能。技术研发人员：左雷鹏,张志超,崔猛,葛景璞,孙佳伟,徐斌,沈辰,刘胜军,郑献刚,张旭鹏,邹捷,赵耀民,赵文昌受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司保定供电分公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2