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计算机仿真技术在变压器开发中的应用

归档日期:06-06       文本归类:仿真计算机      文章编辑:爱尚语录

  在实际的变压器设计中,引入数值模拟的方法能够快速实现开发工程师的灵感,缩短研发周期,节约反复开模的成本。其中,有限元仿真方法由于其适用于多种介质,拥有求解速度快、计算精度高等优点,是应用最为广泛的方法之一。隶属于顺络电子中心实验室的仿真平台拥有多种先进的仿真软件,如ANSYS Maxwell、ANSYS Icepak、ANSYS HFSS、ADS(Advanced Design System)等,可以进行电磁场、热、流体、电路等多域多物理场的仿真。

  电磁场的研究是讨论变压器中电、磁等各种因素及其相互作用的基础。根据变压器的结构特点、主要技术参数、以及合理的简化和假设等,建立了仿真模型。通过采用ANSYS Maxwell有限元仿真软件,分析变压器磁场的分布情况。ANSYS Maxwell是用于电感、变压器等磁性器件开发的电磁场分析工具。求解对象的磁场分布可以直观地显示出来,能够计算电磁力、力矩、电感量等设计参数,仿真结果可以方便地与实验结果进行对比。

  模型的基本信息如下:如图1所示。原副边为三明治结构,匝数为14:16,芯柱顶部气隙为0.82mm。

  ANSYS Maxwell可以考虑材料的非线性,对铁氧体等非线性材料,可以进行精确的分析。磁芯B-H曲线如下:

  在涡流场求解器(Eddy current)求解变压器磁场分布情况以及损耗,在线kHz的正弦电流。在ANSYS Maxwell中用到的Steinmetz法计算铁芯损耗,能够在计算铁芯损耗的同时,考虑铁芯损耗对磁场的影响。

  综上,变压器的有限元数值模拟仿真具有比较高的准确性,在缩短研发周期和避免大量重复实验造成的不必要浪费中,可以起到举足轻重的作用。返回搜狐,查看更多

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