[發明專利]一種基于新型過載保護繼電器加熱組件的溫度場仿真方法

在審

• 申請號: 201711415230.4
• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN107992706A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 胡維維
• 申請（專利權）人: 株洲市智匯知識產權運營服務有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 任重,馮振寧

1.一種基于新型過載保護繼電器加熱組件的溫度場仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：構建新型過載保護繼電器加熱組件的結構，所述加熱組件包括外殼、接線端子和加熱元件，所述金屬材料的接線端子在外殼的兩側，所述加熱元件在外殼內部分別與兩側的接線端子連接；所述加熱元件的材料為鎳鉻合金；所述接線端子的材料為銅；所述外殼的材料為酚醛樹脂；

S2：基于ANSYS 有限元軟件，采用實體建模的方式建立所述加熱組件三位幾何模型，然后對加熱組件的三維幾何模型進行材料物理參數確定、單元類型確定以及網格劃分；鎳鉻合金的密度是8400Kg/m³、導熱系數是60.3W/M² ·℃、電阻率是8.5×10^-7；銅的密度是8930Kg/m³、導熱系數是401W/M² ·℃、電阻率是1.75×10^-7；酚醛樹脂的導熱系數是0.029W/M² ·℃；空氣的密度是1.205Kg/m³、導熱系數0.0244-0.0336 W/M² ·℃；

S3：分別對接線端子、加熱元件進行產熱分析；熱元件發熱為：P=I²R；熱元件的生熱率為：Q₁=P/V；

式中：I為流過熱元件的電流，單位為A；R為熱元件的阻值，單位為Ω；P為發熱體發出的功率，單位為W；V為熱元件的單位，單位為m3；

S4：分別對接線端子、加熱元件進行散熱分析；對流散熱系數公式：a_con=3.25(T₀-T_F)^0.25；

T_o為發熱體的溫度；T_f為環境溫度；

S5：確定溫度場仿真計算的邊界條件及其載荷的施加；施加載荷前應對模型進行如下假設：

S51：認為材料的屬性為各向同性；

S52：仿真時環境溫度固定不變；

S53：材料表面為對流散熱，無強迫對流；

S6：計算正常工況下加熱組件的穩態溫度場。

2.根據權利要求1所述的基于新型過載保護繼電器加熱組件溫度場仿真方法，其特征在于，所述步驟S2中，網格劃分采用自由劃分。