基于NSGA-Ⅱ和BP神经网络的杯状纵磁触头结构优化设计

丁璨; 李江; 袁召; 陈立学; 刘黎明

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基于NSGA-Ⅱ和BP神经网络的杯状纵磁触头结构优化设计

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在直流开断工况下,现有常用工频触头需要开断高频反向电流,但其在高频电流下的电弧调控性能还需要进一步研究。该文以工频常用杯状纵磁触头为例,首先对其在1000Hz电流下进行磁场仿真,发现电流峰值的触头间隙中心可产生3.17mT/kA的纵向磁场,磁场分布极不均匀;然后为了提高磁场强度最大值以及分布均匀度,提出一种基于BP神经网络与遗传算法相结合的方法对触头结构进行优化设计,建立以触头开槽宽度、开槽长度、径向开槽旋转角度、触头杯斜槽高度和斜槽倾斜度为输入,触头间隙中心电流峰值磁场强度最大值和磁场分布不均匀度为输出的BP神经网络模型;最后通过NSGA-Ⅱ算法对杯状纵磁触头的结构参数进行优化。优化的结果表明:当杯状纵磁触头的参数L为2.9mm、L为18.0mm、θ为20.0°、H为17.5mm和θ2为26.0°时,电流峰值的触头间隙中心可产生4.34mT/kA的纵向磁场,不均匀度从6.89减小到3.39,均匀度得到了较大提升,从而可以提高纵向磁场对真空电弧的调控能力。

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来源
《电工技术学报》 |2022年第23期|6074-6082|共9页
作者
丁璨; 李江; 袁召; 陈立学; 刘黎明;
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作者单位

三峡大学电气与新能源学院;

华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类断路器;
关键词
真空灭弧室触头; 纵向磁场; NSGA-Ⅱ; BP神经网络;

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