[发明专利]永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型及其方法

权利要求书

1.永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型，其特征在于，包括以下步骤：

第一，对永磁操作机构的主要零部件通过Ansoft Maxwell软件进行电磁瞬态场仿真建模；

第二，对断路器本体的主要零部件通过Adams软件进行多体力学运动仿真建模；

第三，通过Matlab Simulink软件建立多体力学运动仿真模型与Ansoft Simplorer控制模型之间的数据转换模型；

第四，对断路器控制系统各元件通过Ansoft Simplorer软件进行控制系统仿真建模；

第五，将断路器控制系统仿真模型、电磁瞬态场仿真模型和数据转换模型，通过Ansoft Simplorer软件整合，建立永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型。

2.根据权利要求1所述的永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型，其特征在于，所述的Ansoft Maxwell软件进行电磁瞬态场仿真建模，包括磁轭、动铁芯、永磁体和线圈的建模，并对模型中材料属性、线圈匝数和个数、磁场方向、以及网格划分进行了定义；

该建模是由非导磁端盖（10）压在导磁环（8）、永磁体（9）和磁轭（6）上；永磁体（6）包着线圈骨架（4）和永磁体（9）；线圈骨架（4）包着线圈（5）；轴套（2）压在主轴（1）和导磁端盖（3）上，导磁端盖（3）压在线圈骨架（4）上，动铁芯（7）在主轴（1）、轴套（2）、导磁端盖（3）、线圈骨架（4）、导磁环（8）和非导磁端盖（10）以内。

3.根据权利要求1所述的永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型，其特征在于，所述的电磁瞬态场仿真建模设置允许与Ansoft Simplorer软件进行联合仿真。

4.根据权利要求1所述的永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型，其特征在于，所述的Adams软件进行多体力学运动仿真建模，包括静触头、动触头、触头弹簧 、分闸弹簧、驱动杆 、灭弧室、绝缘拉杆、连接板、永磁操作机构的建模，并根据断路器各部件的相互运动关系，对施加约束、作用力、材料性能进行了定义；

其中：静触头（11）和动触头（12）设在灭弧室（16）内，灭弧室（16）与静触头（11）相连接；动触头（12）与绝缘拉杆（17）相连接；绝缘拉杆（17）的两端分别连接动触头（12）和连接板（18）；连接板（18）与驱动杆（15）相连接；驱动杆（15）与分闸弹簧（14）和永磁机构（19）相连接。

5.根据权利要求1所述的永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型，其特征在于，所述的Matlab Simulink软件建立了多体力学运动仿真模型与Ansoft Simplorer控制模型之间的数据转换模型，包括拉杆位移、驱动杆位移、反力、动触头状态和归算的质量。

6.根据权利要求1所述的永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型，其特征在于，所述的Ansoft Simplorer软件进行控制系统仿真建模，包括等效后的电容、电阻和接触器。

7.根据权利要求1所述的永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型，其特征在于，所述的Ansoft Simplorer软件建立永磁操作机构断路器运动特性联合仿真模型，包括断路器控制系统仿真模型、电磁瞬态场仿真模型和数据转换模型。