基于多场耦合的电磁斥力机构运动参数研究

作     者：郭兴宇 梁德世 黄智慧 邹积岩 GUO Xingyu;LIANG Deshi;HUANG Zhihui;ZOU Jiyan

作者机构：大连理工大学电气工程学院大连116024 大连理工大学计算机基础实验教学中心大连116024 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2022年第48卷第2期

页      面：626-635页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(52077025) 

主　　题：直流断路器 电磁斥力机构 多场耦合 运动参数 温度场 

摘      要：为深入研究电磁斥力机构的多物理场耦合及其在产品设计中的影响,采用理论建模和仿真实验的方式,以温度场为媒介对典型电磁斥力机构运动参数进行多物理场耦合建模,统筹分析电场、磁场、温度场、应力场等多物理场的耦合效应。首先,通过实验验证仿真模型的准确性;其次,对比分析顺序耦合与直接耦合之间的差异,归纳出单次动作时多场耦合对电磁斥力机构运动参数的影响;最后,通过多场耦合的仿真研究分析不同环境、不同工况下电磁斥力机构各运动参数的变化情况。仿真结果表明:温度场对单次动作的影响可以忽略;温度场对复杂工况下斥力峰值、速度峰值等机构运动参数的影响超过5%;随着温度升高,机构安全系数降幅可达18%,温度超限对机构的寿命影响较大。该文研究对复杂工况下的机构运动参数及其寿命研究的准确可靠性有重要意义。