[发明专利]一种基于新型过载保护继电器加热组件的温度场仿真方法

权利要求书

1.一种基于新型过载保护继电器加热组件的温度场仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：构建新型过载保护继电器加热组件的结构，所述加热组件包括外壳、接线端子和加热元件，所述金属材料的接线端子在外壳的两侧，所述加热元件在外壳内部分别与两侧的接线端子连接；所述加热元件的材料为镍铬合金；所述接线端子的材料为铜；所述外壳的材料为酚醛树脂；

S2：基于ANSYS 有限元软件，采用实体建模的方式建立所述加热组件三位几何模型，然后对加热组件的三维几何模型进行材料物理参数确定、单元类型确定以及网格划分；镍铬合金的密度是8400Kg/m³、导热系数是60.3W/M² ·℃、电阻率是8.5×10^-7；铜的密度是8930Kg/m³、导热系数是401W/M² ·℃、电阻率是1.75×10^-7；酚醛树脂的导热系数是0.029W/M² ·℃；空气的密度是1.205Kg/m³、导热系数0.0244-0.0336 W/M² ·℃；

S3：分别对接线端子、加热元件进行产热分析；热元件发热为：P=I²R；热元件的生热率为：Q₁=P/V；

式中：I为流过热元件的电流，单位为A；R为热元件的阻值，单位为Ω；P为发热体发出的功率，单位为W；V为热元件的单位，单位为m3；

S4：分别对接线端子、加热元件进行散热分析；对流散热系数公式：a_con=3.25(T₀-T_F)^0.25；

T_o为发热体的温度；T_f为环境温度；

S5：确定温度场仿真计算的边界条件及其载荷的施加；施加载荷前应对模型进行如下假设：

S51：认为材料的属性为各向同性；

S52：仿真时环境温度固定不变；

S53：材料表面为对流散热，无强迫对流；

S6：计算正常工况下加热组件的稳态温度场。

2.根据权利要求1所述的基于新型过载保护继电器加热组件温度场仿真方法，其特征在于，所述步骤S2中，网格划分采用自由划分。