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永磁操动机构自九十年代初期在英国问世以来,受到了世界各国的普遍关注.它采用了一种全新的工作原理,具有零部件数量少、可靠性高、参数可控等传统断路器操动机构所无法比拟的优点.该文在成功研制出双稳态、单稳态永磁操动机构的基础上,着重对永磁操动机构涉及的深层理论进行研究,旨在为机构的设计及结构优化提供理论上的指导.文中首先介绍了国内外永磁操动技术的发展及应用现状,分析了永磁操动机构的应用前景.二至六章为论文的主体,在数值计算的基础上,从静态磁场、动态特性分析、控制系统设计等方面探讨了双稳态、单稳态永磁操动机构所涉及的理论问题.静态磁场的计算采用了目前应用较为广泛的有限元算法.由于该算法在电磁场计算中应用较为成熟,对算法本身没有作过多论述,着重根据计算后获得的磁场分布对双稳态机构的动作原理作了详细阐述.为掌握激磁回路接通后机构中动态参数的变化,本文用大量的篇幅阐述了永磁操动机构动态特性的计算.由于单稳态永磁操动机构与双稳态机构在结构及动作原理上有很大的不同,论文的第五章阐述了单稳态机构的动作原理,计算了静态磁场及动态特性,并分析了单、双稳态永磁操动机构在动态特性方面的主要差别.此外,该文还对永磁操动机构的控制系统进行了初步设计,并在论文的最后对目前永磁操动机构研制中的其它问题进行了初步探讨.