返回首頁
加入收藏
聯(lián)系我們密封PILZ電磁繼電器發(fā)熱特性分析的研究
密封PILZ電磁繼電器的發(fā)熱特性分析是其可靠性設(shè)計的重要內(nèi)容之一。隨著繼電器制造技術(shù)的發(fā)展,密封PILZ電磁繼電器的體積趨向小型化,技術(shù)和可靠性指標普遍提高。繼電器工作過程中產(chǎn)生的單位體積發(fā)熱量的增加,將引起內(nèi)部各部分溫度升高,特別是觸點拉弧過程中釋放的熱量將引起觸點材料的燒蝕與損傷,從而直接影響繼電器的壽命和工作可靠性,因此密封PILZ電磁繼電器的穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)發(fā)熱問題已成為其設(shè)計過程中需要考慮的重要方面。
密封PILZ電磁繼電器發(fā)熱特性分析的研究
以往人們應(yīng)用熱路法求解密封PILZ電磁繼電器的發(fā)熱特性,但由于繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳熱路徑繁多,建立的模型較為簡略,所得結(jié)果的誤差較大。綜合分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,應(yīng)用有限元法研究了密封PILZ電磁繼電器的發(fā)熱特性,得到了繼電器內(nèi)部各關(guān)鍵部件的溫升分布。首先,根據(jù)傳熱學(xué)建立密封PILZ電磁繼電器的熱場數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過變分推導(dǎo)進一步得到其有限元法的數(shù)學(xué)模型。然后,應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對其分析求解:利用由熱相似理論得到的熱關(guān)聯(lián)式計算對流散熱系數(shù);通過研究繼電器內(nèi)部密封氣體的熱傳導(dǎo)機制,確定本模型中密封氣體傳遞熱量的主要方式;使用有限元方法計算外部連接導(dǎo)線對繼電器內(nèi)部熱場的影響;以及分別考慮了線圈和接觸電阻生熱載荷的施加方法。模仿繼電器的實際工作情況進行了溫升實驗,將計算結(jié)果與實驗結(jié)果比較分析,驗證了所建立的密封PILZ電磁繼電器熱場數(shù)學(xué)模型的有效性。 其次應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對密封PILZ電磁繼電器的接觸系統(tǒng)進行了機-電-熱耦合仿真,得到其溫度分布及電流密度分布情況,分別分析接觸力及外接連接導(dǎo)線直徑對接觸系統(tǒng)溫度分布的影響;研究觸點拉弧過程中,觸點材料被電弧燃燒釋放的熱量加熱所發(fā)生的熔化或氣化的相變問題,得到電弧斑點及其附近區(qū)域溫度分布的瞬時變化過程?？蔀槊芊釶ILZ電磁繼電器的可靠性設(shè)計提供理論依據(jù),也可推廣應(yīng)用到其他密封電器及電子產(chǎn)品的熱特性分析中。
