方形永磁机构静态和动态特性仿真研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.01.009

电器与能效管理技术 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (1): 66-70.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.01.009

方形永磁机构静态和动态特性仿真研究

韩伟, 朱忠建, 邱中军, 赵玮, 杨俊

江苏大全凯帆电器有限公司, 江苏镇江 212200

收稿日期:2025-09-02 出版日期:2026-01-30 发布日期:2026-02-10
作者简介:韩伟(1986—),男,高级工程师,主要从事直流断路器仿真研究工作。|朱忠建( 1978—),男,正高级工程师,主要从事直流断路器研究工作。|邱中军( 1984—),男,高级工程师,主要从事直流断路器研究工作。

Simulation Study on Static and Dynamic Characteristics of Square Permanent Magnet Mechanism

HAN Wei, ZHU Zhongjian, QIU Zhongjun, ZHAO Wei, YANG Jun

Jiangsu DAQO KFINE Electric Co., Ltd., Zhenjiang 212200, China

Received:2025-09-02 Online:2026-01-30 Published:2026-02-10

摘要/Abstract

摘要：

永磁机构在断路器等开关设备中被广泛应用,是开关设备的关键部件。首先,建立方形永磁机构的三维模型,并基于该模型开展仿真分析,得到方形永磁机构在分合闸状态下的磁场分布和动铁心所受电磁吸力情况。进一步针对方形永磁机构在不同电磁线圈参数和电源电压条件下的分合闸特性进行仿真计算,得出方形永磁机构的动态特性曲线。最后,将仿真结果结合试验样机测试结果进行对比分析,验证了所建方形永磁机构的静态和动态特性仿真的准确性与有效性。

关键词: 方形永磁机构, 静态特性, 动态特性, 仿真研究

Abstract:

Permanent magnet mechanisms are widely applied in switchgear such as circuit breakers and serve as core executive components of switchgear.A 3D model of the square permanent magnet mechanism is established,and simulation analysis is performed based on this model.The magnetic field distribution and electromagnetic attraction force on the moving iron core of the square permanent magnet mechanism under the opening and closing conditions are acquired.Subsequently,to investigate the dynamic performance, simulation calculations of the opening and closing characteristics of the square permanent magnet mechanism are conducted under different electromagnetic coil parameters and supply voltage.Corresponding dynamic characteristic curves are thus derived.Comparative analysis is conducted with the test results of the experimental prototype,which verifies the correctness of the simulations for the static and dynamic characteristics of the square permanent magnet mechanism.

Key words: square permanent magnet mechanism, static characteristics, dynamic characteristics, simulation study

中图分类号:

TM273

韩伟, 朱忠建, 邱中军, 赵玮, 杨俊. 方形永磁机构静态和动态特性仿真研究[J]. 电器与能效管理技术, 2026, 0(1): 66-70.

HAN Wei, ZHU Zhongjian, QIU Zhongjun, ZHAO Wei, YANG Jun. Simulation Study on Static and Dynamic Characteristics of Square Permanent Magnet Mechanism[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2026, 0(1): 66-70.

图/表 13

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

表1

图8

图9

图10

图11

表2

线圈匝数	线圈电阻/Ω
2 500	21.41
2 765	25.34
2 900	27.87
3 200	34.70

参数	仿真结果	测试结果
静态合闸保持力/N	7 210.5	7 081.0
静态分闸保持力/N	33.1	31.5
到达合闸位置时间/ms	54.0	52.4
到达分闸位置时间/ms	122.0	121.0

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