【摘 要】
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电磁场逆问题是根据给定的电磁场信息和相关性求解电磁装置的源参数和结构参数,其求解需结合电磁场数值计算和优化方法,尤其是全局优化方法.该文以SF断路器灭弧室内永磁体的
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电磁场逆问题是根据给定的电磁场信息和相关性求解电磁装置的源参数和结构参数,其求解需结合电磁场数值计算和优化方法,尤其是全局优化方法.该文以SF<,6>断路器灭弧室内永磁体的结构设计为例,将遗传算法应用于永磁体结构参数的优化设计.该文第一部分工作是对灭弧室内的轴对称磁场采用二维在限元法进行计算.场域剖分具有几何尺寸可变,单元疏密可调的特点,为优化设计结构尺寸创造了条件.该文第二部分工作主要研究了遗传算法五个基本要素对遗传算法性能的影响.通过对基本遗传算法收敛速度慢,解的质量不高等缺点的分析,提出了改进的遗传算法.改进的算法通过提出防止近亲交叉的交叉算子和交叉概率、变异概率在上一代基础上作自适应调整的自适应算子等方法维持了算法中个体的多样性,通过与确定性搜索方法--Powell法相结合生成混合遗传算法提高了算法的效率,通过引入更有效的终止准则使遗传算法的收敛速度与解的质量达到最佳的折衷.采用改进的遗传算法对选定的三参数多峰值函数进行优化,取得了较好的结果.该文第三部分工作是将遗传算法应用于SF<,6>灭弧室内永磁体结构的优化设计.用于配电系统的SF<,6>断路器经常采用旋弧式灭弧装置.为减轻此类灭弧装置在开断大电流时的电弧卷曲程度、提高小电流的开断能力,在灭弧室中加入永磁材料.
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