低压断路器过流热仿真与脱扣优化设计研究

摘要

本文结合杭州市重大科技攻关项目，以低压断路器为研究对象，对低压断路器关键零部件脱扣的过流热仿真、电磁力特性分析、电磁铁优化设计等进行了研究，构建了低压断路器仿真与优化的平台。 采用电—热—结构耦合的方法对过流脱扣进行分析，并对Ansys软件进行二次开发，便于低压断路器系列产品的设计。瞬时脱扣的电磁系统设计以前通常根据经验和磁路方法计算，误差较大，利用Ansys基于场的电磁场数值解法，求出其电磁铁的静态吸力，并根据分析结果进行修改，有效地提高了设计效率。 利用多学科优化设计软件iSIGHT集成Solidworks和Artsys进行联合优化分析，研究了全局搜索优化算法—遗传算法在瞬时脱扣电磁铁优化设计中的应用方法，提出了一种供电磁铁联合优化的方法及框架。该方法也可应用于其它产品的电磁铁设计。 对低压断路器的脱扣热特性进行仿真分析，并比较了不同物理性质的双金属材料的变形情况，对脱扣电磁力特性进行了仿真，获得了静态特性曲线。结合iSIGHT联合Ansys进行了联合优化分析，并给出了应用实例。 最后，对全文进行总结，并对今后进一步研究工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章低压断路器脱扣的过流热仿真

第三章低压断路器脱扣的电磁力特性分析

第四章低压断路器瞬时脱扣电磁铁优化设计

第五章低压断路器脱扣仿真应用实例

第六章全文总结和展望

参考文献

致谢