溫升的案例
二極管溫升優化案例
這個是早些年做的二極管溫升優化案例，當時做的比較粗糙，結果不是很準。
初始設計的二極管溫升分析，環境溫度：25度，電流：8A。
單獨二極管的溫升為Diode TR=99.85-25=74.85度
帶端子和線材的Original Design TR=120-25=95度
而實際測試的二極管溫升：57.8度，帶端子和線材的二極管溫升：80度。
優化方案一（詳細見下圖的優化方式）：
優化方案一中的二極管溫升:79.266-25=54.27度，比原始設計低了95-54=41度。
優化方案二：
優化方案二的溫升仿真結果：二極管溫升:69.4-25=44.4度。
優化方案三：
優化方案三的溫升仿真結果：二極管溫升:80.36-25=55.36度。
測試結果見下圖：
總結：
根據測試結果可知，優化方案一溫升比原設計 下降了接近100C.
分析時溫升最低的優化方案二因為是用5A Diode適用的銅管手工加工而成導致接觸熱阻過大而溫升只降了50C
由于溫升分析中未考慮接觸熱阻的影響，所以仿真與測試結果并不能全部吻合。
展開 線纜溫升仿真方法優化
以此方法推測50mm^2線纜的溫升，如下：
50mm^2 cable線纜溫升仿真結果，200A~350A
仿真結果：環境溫度30 ° ，200A電流最高溫度為56.201 °（溫升26.2°），250A電流最高溫度70.94°（溫升40.94°），300A電流最高溫度88.95°（溫升58.95°），350A電流最高溫度為110.24°（溫升80.24°）。
最終的測試結果顯示，仿真方法一能模擬出真實的測試溫升。
大功率永磁同步電機溫升研究
實驗結果表明，修正后的數值計算溫升時間與實驗誤差在4%以內，仿真計算溫升時間與實驗誤差在5%以內，兩種計算方法具有一定的準確性。
電纜通電時電動力、結構、溫升的耦合仿真
5.溫升計算
電氣設備中需要考慮通電導體在短路電流下的的溫升情況，所以采用相同方式將電磁的結果和瞬態溫度的分析進行耦合，查看結果是否符合要求
溫升的設置方法和結構分析類似，同樣需要考慮時間步的對應一致，瞬態熱分析在短時間內可以忽略散熱的影響，僅僅需要考慮發熱量和比熱容的關系即可，采用公式：發熱功率*time=cmT，即發熱量全部轉化為質量的溫升
計算結果如圖所示，通過溫度結果可以看到溫度在短時間內和電流功率分布一致，兩側溫升較大，同時可查看溫升和時間的關系如圖所示。
6.穩態溫升
導體在正常通電情況下根據標準需要考慮其穩態溫升，該分析可以采用Maxwell的渦流分析獲取功耗，如圖所示
采用fluent中進行耦合場仿真，考慮周圍空氣的散熱情況，自動計算空氣的對流散熱，最終計算的溫升如圖所示。通過流體動力學的方式其溫度結果并且可以查看空氣流動的方向和流通的速度。
ANSYS作為一款結構、電磁、溫升、流體、耦合場分析軟件在各行各業有著廣泛的應用，而只要掌握其方法就可以在實際工作中對產品仿真產生事半功倍的效果。
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展開 
彈片接觸電阻及整體溫升計算
3.計算及溫升（150A,25度環境溫度)加了0.5m 35mm^2 線纜的電阻及溫升。
1.計算彈片接觸點電阻及應力：下壓量為0.125mm,最大應力達760Mpa，滿足要求。
正向力為7.4N。接觸點電阻為：0.13mohm.
2.計算整體的主體電阻。
主體電阻:0.009964/150=0.067mohm
整體電阻：0.067+0.13=0.197mohm（其中接觸點處發熱功率：0.13*150*150*0.001=29.25）
3. 計算兩邊各加了0.5m 35mm^2 線纜后，150A載流下的溫升：150A,30度環境溫度
采用驗證過的對流系數（施加了0.13mohm的接觸點電阻生熱源），150A電流下，溫升為59.623-30=29.623°。
總結：此計算為初級的電生熱溫升分析，未考慮溫升測試中的真實情況。僅供端子設計中的參考之用。
展開 動力蓄電池控制單元溫升試驗全解析：高壓過流下如何守住熱失控防線？
在產品設計階段，進行溫升試驗是確保產品安全穩定工作的重要環節。
溫升試驗定義
溫升試驗是一種評估電子電氣設備在運行中各部件相對于環境溫度升高情況的測試。這種測試對于新產品或在生產工藝、主要部件材料有重大變更，以及損耗值超出標準的產品都是必要的。
溫升試驗的目的
溫升試驗旨在評估電器產品及其部件在溫度變化下的工作適應性，確保產品在實際使用中的安全性和可靠性。它有助于檢測產品是否滿足相關標準要求，并評估產品在溫度變化條件下的耐久性和可靠性。
溫升測試方法
溫升測試主要有兩種方法：熱電偶法和電阻法。
1. 熱電偶法：通過將熱電偶粘貼在設備部件表面，測量并計算出部件的溫升。在應用此方法時，需要考慮熱電偶、溫度測量儀器、膠黏劑、測試環境條件以及測試工程師操作水平等因素，以確保測試的準確性。
2. 電阻法：利用電機繞組電阻值隨溫度上升而增加的特性，通過測量電阻值來確定溫度。這種方法適用于電機等設備的溫升測試。
溫升測試流程
1. 確定受測元器件：選擇需要測試的設備部件。
2. 安裝熱電偶：將熱電偶粘貼到受測元器件上。
3. 設備運行：將設備運行在額定電壓和頻率的上限，輸出負載調整到要求的大小。
4. 達到熱平衡：讓設備持續工作，直到達到熱平衡狀態。
5. 記錄數據：記錄熱電偶的讀數，以評估溫升情況。
溫升試驗案例
隨著新能源汽車的快速發展，蓄電池控制單元（Battery Control Unit, BCU）作為電池管理系統的核心部件，其安全性和可靠性至關重要。在實際使用中，BCU可能會面臨高壓過流的極端工況，例如電池組短路或充電設備故障，導致電流異常升高。
展開 高壓大電流連接器的載流能力評估 -溫升仿真 ￥50
如何在設計之初就能準確評估產品的載流能力（即評估其溫升能力），是連接器行業亟需解決的技術難題。本文針對載流能力設置為200A的載高壓連接器進行詳細的電流溫升仿真，計算此連接器在各種電流載荷下的溫升數據，與實驗溫升結果一一對應，可知此評估方式可靠、準確。
采用CAE仿真工具，可以得出較精確的溫升分析結果。
下面的例子是電動乘用車中應用的載流能力最高等級-200A高壓大電流連接器，對其進行載流能力仿真，并與測試結果進行了詳細對比。
溫升仿真的CAE模型
核心端子處的電流密度分布圖
核心端子處的溫度分布云圖
展開 溫升分析教程及文章（電子連接器及銅排） ￥80
電子器件在工作時，通過的電流在接觸點處產生熱量，導致溫度上升，此即為電子連接器的溫升。一般的消費電子連接器的大電流的連接器必須考慮溫度上升效應，通常要求在30攝氏度以下；對于應用于新能源行業的大電流連接器或銅排，通常要求溫升在55攝氏度以下。
溫升是由于電流產生的熱，導致的整體產品溫度上升。此類仿真涉及到電、熱兩個物理場。需要采用電熱耦合分析模塊。
以下收費內容包括：銅排&連接器的溫升仿真案例教程（150A），以及電子連接器溫升仿真的文章。
Ansys electric desktop中Maxwell和icepak的耦合溫升仿真分析 ￥88
銅排通電發熱溫升仿真分析
Maxwell和icepak的耦合溫升仿真分析
Ansys electric desktop中Maxwell和icepak的耦合溫升仿真分析
在電子設備中，熱一般是由電產生的，電流通過導體，由于電阻產生發熱，發出的熱量導致導體溫度升高，而一般導體的電阻率跟溫度成正相關，即導體越熱電阻越大，在電流不變的情況下，發熱功率也會變大，如此循環直到達到平衡。
本案例主要講解了通電銅排在空氣中的溫升仿真計算。通過ANSYS workbench中的Maxwell仿真軟件，使用Maxwell中的電磁和icepak模塊的耦合，計算得到通電銅排的溫升結果.
主要講解該案例的具體操作方法，包括建模、Maxwell模塊和ICepak模塊的詳細操作步驟；以及相關參數的設置；
問題描述：假設有三根銅排，每根銅排通過有效值為1000A的50Hz的交流電，相鄰兩相間的相位差為120°，考察這三根排在空氣中的溫升情況。
1.首先建立模型
分析的模型為三個銅排，那么著時候就可以采用簡化方法了，在Maxwell的2D中建立三根銅排，如圖所示 ，模型為2維截面
2. 建立相應的電流和邊界條件
如圖所示，選擇三個矩形，添加parallel current，可以將三個斷面考慮成一個導體，自動考慮并聯效果，這樣就有了已知總電流的情況下，其集膚效應的影響，導致的電流分布不均勻現象。
展開 掌握“核心科技”—— 利用有限元研究機床中的溫升影響
她認為，中國工程師的能力其實很強，他們有能力設計出地球上任何人造的產品來，熟練應用有限元分析，知道怎么克服溫升對機床精度的影響，但因為企業在市場、運營、經營理念上的偏差，使得他們的能力不能得到發揮。
掌握核心科技，一直是格力的信條。我們為董小姐的精神點贊。
那么溫升對機床精度有哪些影響，又如何利用有限元分析克服這些影響呢？
機床的熱特性
機床受到車間環境溫度的變化、電動機發熱和機械運動摩擦發熱、切削熱以及冷卻介質的影響，造成機床各部的溫升不均勻，導致機床形態精度及加工精度的變化。溫升對機床正常工作和加工精度的主要影響是：1）溫升使各部分零件溫度隨時間變化，使機床喪失已有的調整精度，從而影響被加工工件的尺寸，同時，溫升也使軸承間隙發生變化，進而影晌加工精度。2）溫升使溫度分布不均勻，造成各零件或零件各部分之間的相互位置關系發生變化，從而造成零件的位移或扭曲。實踐證明，機床受熱后的變形是影響加工精度的重要原因。
要提高機床的精度和熱性能，必須在設計階段，從提高機床的熱特性、熱剛度入手，實現機床的主動熱控，從根本上提高機床的熱性能。機床熱特性分析技術是實現機床熱設計的基礎。
隨著計算機技術的發展，有限元仿真分析成為機床熱設計的重要手段，它具有邊界適應性好、計算準確度高等優點。下面以機床主軸系統的熱特性有限元分析為例，了解有限元分析在機床熱特性分析中的應用。
機床主軸系統的熱特性分析
前言
機床主軸系統的熱特性分析在機床動態設計中占據重要地位，主軸系統的熱態性能直接影響機床的加工精度。
展開 電子連接器溫升仿真
此案例是早年間做的一個電子連接器的溫升仿真。
假定電子連接器是由不同材料組成的一個整體。具體傳熱流程見下流程圖。最后得出的金屬外殼的溫度上升度即電子連接器的溫升。
30PIN電子連接器溫升案例：
有三種載荷情況：
載荷1：4-pin上施加3A的電流，其它26-pin施加0.5A的電流
載荷2：4-pin上施加2.5A的電流，其它26-pin施加0.5A的電流
載荷3：4-pin上施加2A的電流，其它26-pin施加0.5A的電流
算出的結果如下：
與試驗結果對比表如下：
誤差分析：
載荷1=(27.103-26.683)/27.103=1.55%
載荷2=(24.959-24.233)/24.233=3%
載荷3=(23.973-19.179)/23.973=20%
總結：低電流的電子連接器溫升仿真很容易實現，但是需要注意的是因為低電流的電子連接器發熱較低，其在測試過程中的自然對流系數會比大電流連接器要小一些。
展開 
2025大賽優秀作品 | 基于optiSLang的干式變壓器溫升預測模型
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</figure><p><strong>作品名稱：基于optiSLang的干式變壓器溫升預測模型</strong></p><p><br></p><p><strong>作者： 張家銘 | 日立能源（中國）有限公司 研發工程師</strong></p><p><br></p><p><strong>關鍵詞：</strong>干式變壓器，箔式線圈，溫升，Ansys optiSLang</p><p><br></p><p><strong>作者說</strong></p><p>optiSLang工具的優勢在于能夠基于大量數據，通過內置的數學建模方法，開發出兼具高效與高精度的元模型。其中可以根據已知的物理信息與知識，自定義建模所需的基礎參數或高階輸入參數（如等效熱阻，等效散熱面積等），實現物理場與數學建模之間的結合，形成更符合預期的結果。結果輸出方式多樣，可結合Python或excel封裝成工具供設計人員使用。
展開 電磁鐵運動和溫升耦合仿真---Maxwell的靜態、瞬態和Icepak耦合仿真 ￥29
作者：大龍貓 微信：CAE-ANSYS
Maxwell軟件集成了電磁分析功能，可以完成運動部件的運動，查看其運動過程、另外新版本中集成了Icepak功能，Icepak是fluent的另一個界面，而該功能是icepak的簡化版，基本上可以完成相應溫升發熱的功能。
本實例是以一個動作器為例，完成了銜鐵在電磁力的作用下的運動過程，獲取其運動過程查看閉合時間，獲取電磁力隨時間變化的曲線。然后計算穩態閉合狀態下的電磁鐵功耗，后面使用Maxwell中的Icepak功能完成動作器的溫升，獲取相應的溫度分布和流場分布。
【收藏】采用植物油浸漬耐高溫紙的配電變壓器過載能力（節選）
1)采用IEEE Std C57.91 附錄G中的計算方法 求解型號為 S13-M(B)-400/10 的配電變壓器在過負荷溫升試驗中頂層油溫升與熱點溫升的變化情況
，計算結果表明最高的熱點溫升均出現在 2 倍負載結束時，此時礦物油浸漬牛皮紙配電變壓器熱點溫升 為 95.1K，超過了礦物油變壓器的熱點溫升限值78K，而植物油浸漬耐高溫紙配電變壓器的熱點溫升為 97.9K，并未超過對應高溫絕緣系統的溫升限值 110K。
2)在使用植物油FR3 浸漬耐高溫紙Nomex? T910的變壓器的繞組中安裝光纖傳感器測溫
，按配變過負荷溫升試驗曲線施加電流,測得 2 倍負載結束時最高的熱點溫升為 97.4K，與計算結果基本一致。驗證了使用IEEE Std C57.91中方法計算結果的有效性。因此，選擇植物油FR3 浸漬耐高溫紙 Nomex?T910 紙的絕緣系統作為能承受長期緊急過載配電變壓器的絕緣系統可滿足南方電網公司配變過負荷試驗的要求。
展開 溫度對機床加工精度的影響
4、機床的結構形態對溫升的影響在機床熱變形領域討論機床結構形態，通常指結構形式、質量分布、材料性能和熱源分布等問題。結構形態影響機床的溫度分布、熱量的傳導方向、熱變形方向及匹配等。
1）機床的結構形態。在總體結構方面，機床有立式、臥式、龍門式和懸臂式等，對于熱的響應和穩定性均有較大差異。例如齒輪變速的車床主軸箱的溫升可高達35℃，使主軸端上抬，熱平衡時間需2h左右。而斜床身式精密車銑加工中心，機床有一個穩定的底座。明顯提高了整機剛度，主軸采用伺服電動機驅動，去除了齒輪傳動部分，其溫升一般小于15℃。
2）熱源分布的影響。機床上通常認為熱源是指電動機。如主軸電動機、進給電動機和液壓系統等，其實是不完全的。電動機的發熱只是在承擔負荷時，電流消耗在電樞阻抗上的能量，另有相當一部分能量消耗于軸承、絲杠螺母和導軌等機構的摩擦功引起的發熱。所以可把電動機稱為一次熱源，將軸承、螺母、導軌和切屑稱之為二次熱源。熱變形則是所有這些熱源綜合影響的結果。一臺立柱移動式立式加工中心在Y向進給運動中溫升和變形情況。Y向進給時工作臺未作運動，所以對X向的熱變形影響很小。在立柱上，離Y軸的導軌絲杠越遠的點，其溫升越小。該機在Z軸移動時的情況則更進一步說明了熱源分布對熱變形的影響。Z軸進給離X向更遠，故熱變形影響更小，立柱上離Z軸電動機螺母越近，溫升及變形也越大。
3）質量分布的影響。質量分布對機床熱變形的影響有三方面。其一，指質量大小與集中程度，通常指改變熱容量和熱傳遞的速度，改變達到熱平衡的時間
二，通過改變質量的布置形式，如各種筋板的布置，提高結構的熱剛度，在同樣溫升的情況下，減小熱變形影響或保持相對變形較小；
其三，則指通過改變質量布置的形式，如在結構外部布置散熱筋板，以降低機床部件的溫升。
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