真空接触器是电气行业中重要的基础元件,是电力系统中应用广泛的开关电器之一,主要用于远距离频繁地接通或断开交直流主电路和大容量控制电路。在接触器工作时,动静触头的弹跳,衔铁和静铁芯之间的碰撞引起的磨损,以及电弧对触头的烧蚀等原因,都极大程度地降低了接触器的性能和寿命。其中影响真空接触器性能、机械寿命和电寿命的重要因素是其电磁机构的优劣。真空接触器电磁机构的设计结合了机械、电磁、热学等多学科理论,不仅计算难度大,而且研发周期长,开模成本高。因此采用计算机辅助、有限元分析等技术对接触器电磁机构的动静态特性进行分析与优化具有重要的理论价值和实际意义。本文以施耐德电气（厦门）开关设备有限公司某型号串联双绕组中压真空接触器为研究对象,采用仿真与实验相结合的方法,对中压真空接触器电磁机构的静态特性和动态特性进行研究,并对接触器电磁机构进行优化,使之在满足产品性能的前提下提高使用寿命。首先,根据图纸建立真空接触器电磁机构的二维有限元模型,分析在二维静磁场中磁感应强度的变化趋势,分析结果表明,随着工作气隙的减小,磁感应强度增大。再利用Solid Works软件建立真空接触器电磁机构的三维模型,并将三维模型导入ANSOFT Maxwell中进行三维静态仿真分析,从不同工作气隙的磁感应强度的分布云图可知,其变化趋势与二维仿真相同,验证了二维仿真结果的正确性。并根据接触器的实际工作情况,计算出额定电压下的静态电磁吸力与机构反力,计算结果表明当激励电压一定时,电磁吸力随工作气隙的减小而增大;工作气隙一定时,电磁吸力随激励电压的增大而增大。且在电压U=U_N和U=85%UN时,电磁吸力始终大于机构反力,接触器能可靠吸合。其次,通过对磁场方程、电路方程以及机械方程综合分析,建立出真空接触器电磁机构的动态数学模型。在静态特性分析的基础上,对电磁机构的动态特性进行仿真分析,研究不同电压下的衔铁吸合过程中的速度特性、位移特性以及线圈的电流特性。分析结果可知,随着激励电压的增大,线圈的启动电流越大、衔铁闭合时的速度就越大,闭合时间越短。再次,运用正交试验法,以铁芯半径、线圈匝数、衔铁高度等作为变量因素,以真空接触器的衔铁的吸合速度、吸合时间为优化目标,二者的平方和为综合目标,选用正交表L₉（3⁴）进行正交试验。通过极差分析法确定影响动态特性的因素的显著性,得出最优组合为A₁B₃C₃D₃。对比真空接触器优化前后的动态仿真结果,优化后的衔铁吸合速度减小了2.5%,吸合时间缩短了0.2%。最后,按优化后的尺寸参数制作样机进行实验。实验结果表明,真空接触器各个特性曲线的总体趋势大致吻合,仿真计算值与实际测量值误差小于20%,优化后的真空接触器分合闸特性符合相关企业标准。对接触器电磁机构的研究与优化设计有一定的指导价值。