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過載PILZ繼電器溫度場的仿真測試
過載PILZ繼電器廣泛應(yīng)用于對各種電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)，它的性能直接影響電動機(jī)的性能狀態(tài)。過載PILZ繼電器在工作時，為了使其zui高溫度不會超過規(guī)定的極限允許溫度，保證產(chǎn)品可靠性，研究過載PILZ繼電器在各種工作狀態(tài)下的發(fā)熱情況是十分有必要的。

過載PILZ繼電器溫度場的仿真測試
過載PILZ繼電器廣泛應(yīng)用于各種電動機(jī)的故障保護(hù)，其性能直接影響電動機(jī)的運行狀態(tài)。過載PILZ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PILZ繼電器的熱分析至關(guān)重要。利用傳統(tǒng)的工程計算方法進(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PILZ繼電器的工作特性，對過載PILZ繼電器生命周期內(nèi)的性能研究具有非常重要的意義。因此本文研究了過載PILZ繼電器的熱分析狀況，對于過載PILZ繼電器的安全運行具有非常重要的意義。 本文采用典型過載PILZ繼電器JR36-20為研究對象，考慮熱雙系統(tǒng)的傳導(dǎo)散熱和外表面的對流散熱，利用有限元軟件ANSYS建立了熱雙系統(tǒng)的三維立體模型；進(jìn)行了熱-電-結(jié)構(gòu)的耦合分析，獲取了過載PILZ繼電器熱雙系溫度分布、應(yīng)力分布和雙金屬片自由端的位移分布情況，結(jié)果顯示其溫度和應(yīng)力并不是均勻分布的；研究了環(huán)境溫度對熱雙系統(tǒng)溫度場的影響，在其允許的工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)，環(huán)境溫度對熱雙系統(tǒng)溫升影響變化相對較小；運用實驗方法和經(jīng)驗公式驗證了仿真結(jié)果的正確性，分析了誤差原因，為過載PILZ繼電器的設(shè)計提供了依據(jù)。以典型過載PILZ繼電器為研究對象，主要研究內(nèi)容如下：根據(jù)過載PILZ繼電器的工作原理和總體結(jié)構(gòu)，探討了等效熱路計算方法，建立了等效熱路模型；研究了過載PILZ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PILZ繼電器的溫度分布情況；此外，闡述了過載PILZ繼電器內(nèi)部關(guān)鍵部件熱雙金屬片的曲率、撓度、以及熱彈性變形時產(chǎn)生的推力的理論計算方法。利用ANSYS仿真軟件建立了過載PILZ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)計了溫度采集系統(tǒng)，進(jìn)行了熱雙系統(tǒng)溫度的實時采集；進(jìn)行了仿真、實驗和理論求解結(jié)果的對比分析，結(jié)果基本吻合，驗證了仿真方法的正確性，并找出了誤差原因，為過載PILZ繼電器的設(shè)計提供依據(jù)研究了帶殼情況下過載PILZ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。研究了環(huán)境溫度、位置布置對過載PILZ繼電器熱雙系統(tǒng)溫度場分布的影響。在過載PILZ繼電器允許的工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)，環(huán)境溫度對熱雙系統(tǒng)的溫升分布影響較小；在整體設(shè)計空間限制（銅片和鎳鉻合金之間的夾角及鎳鉻合金和雙金屬片之間的夾角不會超過30o）的情況下，熱雙系統(tǒng)的溫升隨角度的增加而升高。