[发明专利]基于有限元分析的低压电器大电流下触头温升测量方法

摘要

本发明公开了一种基于有限元分析的低压电器大电流下触头温升测量方法，该方法包括通过工控机、虚拟仪器LabVIEW软件和硬件电路测量出低压电器在过载、短路大电流工作环境下分断过程中触头两端的电压、电流数据和波形，以及电弧的燃弧时间；利用ANSYS有限元软件计算得到不同大电流下触头系统整体温度场分布云图，触头的最高温度随时间的变化曲线；建立触头最高温度值和低压电器电流值的数学关系，并绘制拟合曲线；测量流过低压电器的电流值，计算机通过调用该大电流下的触头最高温度值和低压电器电流值的数学关系，计算出低压电器触头的最高温度。本发明的有益效果是，不仅可以测量出低压电器大电流下触头的温升，而且有效缩短了检测时间，提高了检测效率。

主权项

1.一种基于有限元分析的低压电器大电流下触头温升测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n步骤一：通过工控机、虚拟仪器LabVIEW软件和硬件电路测量出低压电器在过载、短路大电流工作环境下分断过程中触头两端的电压、电流数据和波形，以及电弧的燃弧时间；/n步骤二：根据测量得到的低压电器触头系统的尺寸，在三维有限元软件ANSYS中建立触头系统的实体模型；通过定义材料属性、选择单元类型、选择分网精度、划分网格建立低压电器触头系统的有限元模型；设定温度边界条件以及复合散热系数；根据测量得到的触头两端的电压、电流的数据计算得出流入触头的实时热流率，并以面载荷的形式施加到触头对应面上；设定求解类型、求解时间和载荷步长，进行瞬态热仿真；计算不同大电流下触头系统整体温度场分布云图，触头的最高温度随时间的变化曲线；/n设定温度边界条件为初始温度为20℃，以及包括对流和辐射的复合散热系数；根据测量得到的触头两端的电压、电流的数据计算得出流入触头的实时热流率，并以面载荷的形式施加到触头对应面上，其中热流率的计算步骤如下：/n