金立军 ，王泽泽，郭 裕 ，李水清，方临川

（1.同济大学 电气工程系，上海 201804；2.正泰电气股份有限公司，上海 201620）

0 引言

永磁操动机构［1-2］结构简单、操动控制性能良好、稳定可靠、自动化程度高［3］，受到研究机构和业界的广泛关注，为智能开关的研发提供了一条新的路径。在中压级别的断路器中，永磁机构的动铁芯行程能够满足灭弧室中动触头的行程要求［4］，因而应用较为广泛［5］。

永磁机构虽然优点突出，但在实际应用中存在不少问题，例如为追求较快的合闸速度，永磁机构完成一次合闸所消耗的电容输出能量（操作功）过高［6］，操动机构的运动部件动铁芯在刚合位置速度过大，与端盖的碰撞过于激烈，造成机构故障率增大；线圈在合闸过程中电流过大［7］、线圈参数设计不合理导致机构在频繁操作时温升过高［8］，引起线圈绝缘层破坏，甚至导致匝间短路。永磁机构在操动过程中存在电磁过程和机械过程的交互耦合影响［9］，导致该机构的仿真难度大［10］、分析计算复杂［11］。目前有关永磁机构仿真优化设计问题［12-14］的研究，多是先计算永磁机构的出力特性，再加载至机械结构中进行，但电磁力的施加难度大、误差多，迭代过程需要编程实现，仿真实验结果不准确。所以寻找合适的仿真实验方法，针对操作功进行优化［15］，设计合理的线圈参数，降低永磁机构的能耗和成本，提升永磁机构的寿命和安全性意义重大。

本文针对永磁机构真空断路器动态仿真既有电磁过程又有……