塑壳断路器是电路网络中一种十分重要的保护原件。传统的塑壳断路器通常由热金属片变形实现保护,却很难实现过载、长延时和瞬时保护的三段保护功能。智能化塑壳断路器除了能够完成上述的功能外,还能够实现调整相位、失衡保护以及过程数据监控的功能。采用STM32核心板作为微处理中心可以完成众多的功能,比如实现人机交互、远程监控和自诊断等。本课题设计开发了用永磁机构实现开合闸的智能塑壳断路器控制系统,其可以在极大程度上满足当前电路系统的管理要求。本课题主要研究内容包括以下几个方面:(1)对永磁操动机构的构成和工作原理进行了介绍,在此基础上应用电磁感应理论、力学理论和热力学理论研究了永磁机构的磁场分布、静态特性和动态特性。(2)研究了以互联型STM32芯片为中心的智能控制器,包括智能控制器各硬件模块的设计,同时对实现集中控制的上位机进行了一定的研究,包括智能控制器与上位机之间的通信和上位机软件系统等,使得用户可以通过上位机实时掌握被保护对象的工作情况和故障信息。(3)根据电路保护要求,分析了电路中各种参数及其计算方法,然后选择合理的参数进行采样,采样结果送入智能控制器,智能控制器通过植入的算法程序实现了断路器的各种保护功能。本课题同时还对断路器运行的过程中可能出现的各种干扰进行了简要分析,并详细介绍了本项目中采取的各种软件和硬件抗干扰措施。(4)以MSGK-E开关动态测试仪为上位机,对断路器的工作状态进行了试验,主要包括开合闸速度、开合闸最大速度和开合闸电流等参数,最后参考IEC标准中断路器的反时效曲线,对测试结果进行了分析。结果表明,本次设计的智能断路器,采用永磁机构与各种保护算法,较以往断路器响应更加准确、稳定,功能更为多样,其可以为电路网络保护提供更为可靠的保障。