为满足当代“智能电网”的概念,提高电网的可靠性、安全性、经济性、高效性是我国目前电力发展方向。在智能电网中断路器作为分配电流、检测故障、实行保护的核心元件,可以说处在了时代的风口浪尖上,而作为断路器的核心器件器件电磁脱扣器更是其能否实现智能化的保证,所以,小型断路器的智能升级可以通过升级脱扣装置来实现。由于传统断路器仅实现短路瞬时保护,不能实现短路短延时保护。为解决该问题,本文研究了能实现要求的新型电磁脱扣器的结构和控制策略。主要工作为:首先,依托于断路器的应用背景与智能脱扣器的发展现状,分析双绕组交流电磁脱扣器在断路器应用上的潜在优势,总结了双绕组交流电磁脱扣器的发展特点、结构规律和工作原理。初步设计了双绕组交流电磁脱扣器,控制绕组的回路开断可以满足断路器的短路短延时需求,分析了弹簧反力特性、激磁线圈动作特性以及脱扣器结构尺寸对气隙磁导、漏磁导和线圈电阻等影响规律。随后,针对了上述不同脱扣器结构参数对性能的影响的分析结果,进行了设计,根据脱扣器的结构进行剖面分析,画出电路与磁路之间的关系,计算公式表明理论依据,并对控制绕组的控制时刻和脱扣力建立磁路模型运用MATLAB进行验证分析,得出不同情况下短路和开断控制支路的脱扣时间与脱扣力关系。结果表明设计方案满足设计要求,对脱扣力的控制时刻的选取得到明确结论。最后,考虑到断路器ZSI区域控制的运行环境,对所设计的双绕组交流电磁脱扣器的控制绕组开断时刻进行了计算与分析。为了对比双绕组交流电磁脱扣器与传统脱扣器的优势,引入了霍尔开关元件的设计对控制绕组回路的开断进行控制。运用MATLAB中的Simulink建立模型,根据不同时刻对控制线圈开路和短路对其系统波形进行仿真。对上述断路器激磁电流和二次电流进行了对比研究。结果表明,双绕组交流电磁脱扣器具有传统脱扣器中所没有的短路短延时控制比热磁式脱扣器反应时间更快。即降低了断路器拒动与误动的风险,提高了断路器的运行可靠性,使智能化小型断路器又向前走了一步。