三相磁保持继电器作为智能电表控制系统的关键元件,对其可靠性具有严格的要求。短路电流下的触头意外斥开、触头熔焊等现象会导致继电器失效,存在极大的安全隐患,故研究三相磁保持继电器的短时耐受能力具有重要意义。本文基于COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,综合考虑电动稳定性与热稳定性,完整地提出了一种三相磁保持继电器短时耐受能力仿真分析与多目标优化设计方法。首先,建立了三相磁保持继电器参数化几何模型。通过分析三相磁保持继电器的结构特征与工作原理,对模型进行简化;通过实验测量得到了触头系统尺寸与弹簧力数据;比较了中间文件导入、Livelink同步导入与几何模块构建三种建模方式的优劣;提出了在COMSOL Multiphysics中利用变量表达式来关联基准点坐标的参数化建模方法。其次,对三相磁保持继电器的电动稳定性进行了分析。通过对触头系统的受力分析,初步确定了电动力的影响因素,并将其作为自由参数,建立电动力参数化模型。分别计算簧片的轴向力矩与动触头的洛伦兹力体积分来得到回路力与Holm力,分析了三相电动力的不一致性;根据短路电动力计算结果,对电动稳定性进行了校核;确定了影响电动力的关键参数,并设计了三相电动力计算与回路力系数计算的仿真App。再次,对三相磁保持继电器的热特性进行了分析。通过产热与散热两方面的理论分析,初步确定了热特性的影响因素。然后通过添加外壳的约束条件,建立电热耦合关系,完成了热特性参数化模型的创建。仿真分析了额定电流下的稳态温升,并进行了实验验证;分别仿真计算了2.5 k A与4.5 k A短路电流下的瞬态温升,对热稳定性进行了校核;确定了影响热特性的关键参数。最后,考虑短时耐受能力对三相磁保持继电器进行了多目标优化设计。选择关键参数为设计变量,确定短路电流下的接触压力与触头温度、额定工况下的稳态温升为优化目标。构建正交试验,在仿真模型中对各个方案的数据进行计算。利用熵权法计算了各优化目标的客观权重,通过灰色关联分析对优化方案进行了排序,并最终确定了优化方案;验证了优化方案满足短时耐受能力标准要求。本研究可以为三相磁保持继电器短时耐受能力的仿真分析与优化设计提供参考依据,研究方法可推广至其他低压电器产品设计中。