计算机可视化仿真技术作为新一代虚拟开发技术,取代传统的反复制作样机进行实验测试的开发方法,逐步成为低压电器产品设计与开发的重要方法。许多学者已经对低压电器仿真技术进行了研究,所提出的方法在一定程度上预测了低压电器中电磁操作机构的动态特性,但方法中存在过多的简化与假设,也不能做到对多个物理场的同步计算。本文以断路器和接触器为研究对象,提出了基于连续介质的多体动力学仿真方法和电-磁-机三物理场完全耦合仿真方法,所提出的方法将有效解决现有方法中存在的问题,对提高低压电器仿真技术的可靠性及低压电器数字化设计水平具有重要意义。本文采用仿真与实验相结合的研究方法。首先,在软件中建立电磁操作机构的三维虚拟模型,给模型添加相关的材料属性、机械属性、电磁属性,并施加与实际相符的约束条件与控制方程,形成完整的虚拟样机与仿真环境,通过仿真运算得到模型中多种物理量的动态特性曲线和三维分布云图。其次,设计并搭建实验平台,测量物理样机的动态特性,包括对断路器的运动特性和应力的测量,以及对接触器的运动特性和电磁特性的测量。对于运动特性的测量,本文设计了一种新的非接触式测量方法,能够在不影响物理样机正常动作的情况下测量其运动过程中的位移和速度变化。最后,将仿真结果与实验结果进行对比,通过分析仿真和实验所得动态特性曲线的相似度验证仿真方法的正确性与可靠性。对比结果显示,虚拟样机的动作过程与实际结果基本相符,仿真模型可以较好地预测断路器和接触器的动态特性,所提出的方法为提高断路器和接触器的机械可靠性及设计水平提供了一种新的指导方法。