過載繼電器三維溫度場的分析.pdf

1、過載繼電器廣泛應(yīng)用于各種電動(dòng)機(jī)的故障保護(hù)，其性能直接影響電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。過載繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理進(jìn)行工作的，因此過載繼電器的熱分析至關(guān)重要。利用傳統(tǒng)的工程計(jì)算方法進(jìn)行熱分析較為困難，依靠數(shù)值分析技術(shù)進(jìn)行不同工作條件下的溫度場仿真，可以直觀的體現(xiàn)過載繼電器的工作特性，對過載繼電器生命周期內(nèi)的性能研究具有非常重要的意義。
　　本文以典型過載繼電器為研究對象，主要研究內(nèi)容如下：
　　1、根據(jù)過載繼電器的工作原理和總體結(jié)構(gòu)

2、，探討了等效熱路計(jì)算方法，建立了等效熱路模型；理論研究了過載繼電器溫度場的有限元分析方法，能更好的、更精確的分析過載繼電器的溫度分布情況；此外，闡述了過載繼電器內(nèi)部關(guān)鍵部件熱雙金屬片的曲率、撓度、以及熱彈性變形時(shí)產(chǎn)生的推力的理論計(jì)算方法。
　　2、利用ANSYS仿真軟件建立了過載繼電器的有限元模型，采用電—熱—結(jié)構(gòu)耦合分析方法，研究了關(guān)鍵部件熱雙系統(tǒng)在不同電流激勵(lì)下的溫度分布規(guī)律、應(yīng)力分布情況和位移變化情況等關(guān)鍵特性；設(shè)計(jì)了溫度采

3、集系統(tǒng)，進(jìn)行了熱雙系統(tǒng)溫度的實(shí)時(shí)采集；進(jìn)行了仿真、實(shí)驗(yàn)和理論求解結(jié)果的對比分析，結(jié)果基本吻合，驗(yàn)證了仿真方法的正確性，并找出了誤差原因，為過載繼電器的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　3、研究了帶殼情況下過載繼電器熱雙系統(tǒng)的熱仿真方法，分析了溫度場分布情況，并與不帶殼情況下的結(jié)果進(jìn)行了對比。由于殼內(nèi)空間較小，空氣流動(dòng)性差，熱雙系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有整體在空氣環(huán)境的散熱好，所以帶殼情況下比不帶殼情況下的溫升要高。
　　4、研究了環(huán)境溫度、位置布置對過