[发明专利]一种负荷开关电磁机构电磁特性的建模方法及计算方法

摘要

本发明提供了一种负荷开关电磁机构电磁特性的建模方法及计算方法，首先根据吸力曲线特征初步选取若干关键插值节点，并基于插值思想，确定反映负荷开关电磁机构输出特性与过程变量关系的自定义函数的形式；然后通过拉丁超立方抽样、有限元方法及优化算法确定所构建自定义函数中的未知系数，建立负荷开关电磁机构电磁特性的近似模型。所述计算方法是根据所建模型，针对负荷开关电磁机构设计参数在公差范围内发生变化时，对电磁机构任一过程变量节点的电磁输出特性进行计算。

主权项

一种负荷开关电磁机构电磁特性的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取影响电磁机构暂态过程的至少六个关键节点，建立各节点输出特性之间的函数关系，确定反映负荷开关电磁机构输出特性与过程变量关系的自定义函数的具体形式；2)根据负荷开关吸力曲线拐点位置选取m×n个插值节点(Ui,αj)，其中(Ui,αj)为电磁机构吸力曲线上某点的电压和衔铁转角，m、n分别代表电压和转角的个数，i∈(1,2,…,m)，j∈(1,2,…,n)；在电磁机构各关键设计参数xk∈(x1,x2,…,xp)的公差范围内均匀选取q个节点，Δxkl表示节点l∈(1,2,…,q)处xk的变化量；3)应用有限元法计算关键设计参数xk在(Ui,αj,Δxkl)条件下电磁机构的电磁力矩，并通过样条插值方法得到插值节点(Ui,αj)处各关键设计参数变化量Δxkl与电磁力矩变化量的关系；4)在各插值节点构成区域内重新选取至少六个采样点，利用有限元法计算重新选取的采样点处的电磁力矩，并将其作为电磁力矩的实际值，将重新选取的采样点带入步骤1)中确定的自定义函数，以自定义函数的电磁力矩计算值与有限元法计算的实际值之间误差最小为目标函数，计算所述自定义函数中的未知系数，完成负荷开关电磁机构模型的建立。