小型断路器双金属片温升仿真研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.12.011

电器与能效管理技术 ›› 2020, Vol. 0 ›› Issue (12): 60-66.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.12.011

小型断路器双金属片温升仿真研究

胡金利, 卢为民, 姜义非

上海西门子线路保护系统有限公司, 上海 201514

收稿日期:2020-09-18 出版日期:2020-12-30 发布日期:2021-01-05
作者简介:胡金利(1975—),男,高级工程师,主要从事低压电器的研究和开发。|卢为民(1969—),男,高级工程师,主要从事低压电器的研究和开发。|姜义非(1976—),男,高级工程师,主要从事低压电器的研究和开发。

Simulation Study on Temperature Rise of Bimetal in MCB

HU Jinli, LU Weimin, JIANG Yifei

Siemens Circuit Protection Systems Co.,Ltd., Shanghai 201514, China

Received:2020-09-18 Online:2020-12-30 Published:2021-01-05

摘要/Abstract

摘要：

利用Solidworks软件建立简化的双金属片模型,并利用Ansys仿真软件对简化模型进行仿真分析,得到了双金属片的温度分布以及最大形变量,同时制备完成相应的双金属片实物,并对实物进行了实验分析。对比分析仿真和实验结果,得到最大温度误差为0.4 K,达到稳定温升的时间也相同,验证了仿真方法的准确性。最后,针对不同焊接工艺的双金属片进行实验和仿真,得到了不同焊接工艺对双金属片温升的影响。

关键词: 小型断路器, 双金属片, 简化模型, 温升仿真

Abstract:

This paper uses SolidWorks software to establish a simplified bimetal model,and uses ANSYS simulation software to simulate the simplified model,and obtains the bimetal temperature distribution and the maximum shape variables.At the same time,the corresponding bimetallic sheet is completed.And the experimental analysis of the real object is carried out.By comparing the simulation and experimental results,the maximum temperature error is 0.4k and the time to reach stable temperature rise is the same,which verifies the accuracy of the simulation method.At last,the experiment and simulation of bimetal sheet with different welding process is carried out,and the influence of different welding process on bimetal sheet temperature rise is obtained.

Key words: miniature circuit breaker (MCB), bimetal, simplified model, temperature rise simulation

中图分类号:

TM561

胡金利, 卢为民, 姜义非. 小型断路器双金属片温升仿真研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(12): 60-66.

HU Jinli, LU Weimin, JIANG Yifei. Simulation Study on Temperature Rise of Bimetal in MCB[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2020, 0(12): 60-66.

图/表 19

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参考文献 12

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参数	双金属片
参数	主动层	被动层	焊接点
膨胀系数/K	22.8×10^-6	2.5×10^-6	18.9×10^-6
弹性模量/(N·mm^-2)	≥1.22×10⁵	≥1.22×10⁵	≥1.45×10⁵
电阻率/(Ω·m)	4.8×10^-8	4.8×10^-8	1.75×10^-8
密度/(g·cm^-3)	8.15	8.20	8.69
比热容/[J·(kg·K)^-1]	515	515	386
热导率/[W·(m·K)^-1]	144.8	144.8	400.0

序号	焊接位置	焊接气压 /(kgf·cm^-2)	预压时间 /周波	焊接热量 /kVA
1	右端平齐	7	7	60
2	中间位置	7	7	50
3	中间位置	7	6	60
4	中间位置	7	7	60
5	中间位置	6	7	60

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