[发明专利]一种低压直流断路器双线圈式斥力机构等效建模方法

权利要求书

1.一种低压直流断路器双线圈式斥力机构等效建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将低压直流断路器中双线圈抽象为等效电感和等效电阻的组合，构建等效电路图；

2)确定所述等效电路图中各元件的电磁特性，建立等效电路方程；

3)根据所述电磁特性和所述双线圈的运动特性，构建运动方程；

4)联立所述等效电路方程和运动方程，构建所述双线圈式斥力机构的动态模型。

2.根据权利要求1所述的低压直流断路器双线圈式斥力机构等效建模方法，其特征在于，所述步骤2)中，建立如下等效电路方程：

L(x)＝l₁(x)+l₂(x)-2M(x)

L(x)是双线圈的等效电感，M(x)是双线圈中固定线圈和移动线圈之间的互感，l₁(x)是固定线圈的自感，l₂(x)是是移动线圈的自感，为移动线圈切割磁曲线所产生的感应电动势，是磁场变化产生的感应电动势，Ri(t)是双线圈等效电阻的电压降。

3.根据权利要求1所述的低压直流断路器双线圈式斥力机构等效建模方法，其特征在于，所述步骤3)中，采用有限元法确定所述电磁特性，电磁特性包括效电感及其随位移的变化率。

4.根据权利要求1所述的低压直流断路器双线圈式斥力机构等效建模方法，其特征在于，所述等效电路方程还包括：双线圈电阻值随温度变化的特性。

5.根据权利要求2所述的低压直流断路器双线圈式斥力机构等效建模方法，其特征在于，所述步骤4)中构建的双线圈式斥力机构的动态模型为：

其中N(x)是等效电感随dL(x)/dx变化的比率，i(t)是线圈中的电流，U_C(t)是电容器组上的电压，V(t)是移动线圈的速度，f(x)是考虑摩擦力、重力、触点接触程度的电阻，随移动线圈的位移而变化，m是所有运动部件的质量，C是电容器组的电容，R₀是20℃串联的两个线圈的电阻，ρ是导线的质量密度，T(t)是导线随时间变化的温度，γ(T)是随温度变化的导线的电阻率，S是导线的横截面积，C_d是线圈导体的比热容，α是温度校正的电阻率系数。