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密封電磁PILZ繼電器發熱特性分析的研究
密封電磁PILZ繼電器的發熱特性分析是其可靠性設計的重要內容之一。隨著PILZ繼電器制造技術的發展，密封電磁PILZ繼電器的體積趨向小型化，技術和可靠性指標普遍提高。PILZ繼電器工作過程中產生的單位體積發熱量的增加，將引起內部各部分溫度升高，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PILZ繼電器的壽命和工作可靠性，因此密封電磁PILZ繼電器的穩態及瞬態發熱問題已成為其設計過程中需要考慮的重要方面。

密封電磁PILZ繼電器發熱特性分析的研究                   以往人們應用熱路法求解密封電磁PILZ繼電器的發熱特性，但由于PILZ繼電器的內部結構復雜、傳熱路徑繁多，建立的模型較為簡略，所得結果的誤差較大。本文綜合分析了國內外研究現狀，應用有限元法研究了密封電磁PILZ繼電器的發熱特性，得到了PILZ繼電器內部各關鍵部件的溫升分布。 首先，根據傳熱學建立密封電磁PILZ繼電器的熱場數學模型，經過變分推導進一步得到其有限元法的數學模型。然后，應用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聯式計算對流散熱系數；通過研究PILZ繼電器內部密封氣體的熱傳導機制，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線對PILZ繼電器內部熱場的影響；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PILZ繼電器的實際工作情況進行了溫升實驗，將計算結果與實驗結果比較分析，驗證了所建立的密封電磁PILZ繼電器熱場數學模型的有效性。其次應用ANSYS有限元分析軟件對密封電磁PILZ繼電器的接觸系統進行了機-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線直徑對接觸系統溫度分布的影響；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生的熔化或氣化的相變問題，得到電弧斑點及其附近區域溫度分布的瞬時變化過程。可為密封電磁PILZ繼電器的可靠性設計提供理論依據，也可推廣應用到其他密封電器及電子產品的熱特性分析中。