通電線圈 ansys的案例
基于ANSYS的通電電纜的電-熱場(chǎng)耦合分析----年前最后一例，預(yù)祝大家新年快樂(lè)！
基于ANSYS的通電電纜的電-熱場(chǎng)耦合分析
本文對(duì)電纜的電熱場(chǎng)進(jìn)行分析，通過(guò)ANSYS APDL建模分析,采用單元直接耦合電熱場(chǎng)，準(zhǔn)確模擬了電纜的電熱場(chǎng)分布，對(duì)工程實(shí)踐有指導(dǎo)意義。
1 序言
110k V 及其以上電壓等級(jí)的電力電纜，作為電力系統(tǒng)中重要的輸電設(shè)備，其安全運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)非常重要。一旦電力電纜發(fā)生故障，不僅會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大面積的停電，造成嚴(yán)重社會(huì)影響。由于運(yùn)行中的線路過(guò)負(fù)荷導(dǎo)致電纜過(guò)熱受損，由于線路敷設(shè)環(huán)境造成電纜護(hù)層化學(xué)腐蝕和電解腐蝕，由于海纜鎧裝、護(hù)套材料造成的電磁場(chǎng)導(dǎo)致絕緣受損等。這些缺陷在電纜線路運(yùn)行中逐漸發(fā)展，直接威脅電網(wǎng)供電的可靠性。如何提高海底電力電纜運(yùn)行安全性，是保障電力系統(tǒng)可靠供電至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
2 模型參數(shù)
為電纜的導(dǎo)體由多股導(dǎo)線絞合而成，所以導(dǎo)體表面不光滑會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體周?chē)妶?chǎng)分布不均勻，所以實(shí)際上電纜導(dǎo)體外會(huì)存在半導(dǎo)體屏蔽層，作用是均衡導(dǎo)體表面的電場(chǎng)。同理，電纜三相也是絞合的，為了均衡其表面電場(chǎng)，在主絕緣外也會(huì)存在一層半導(dǎo)體屏蔽層。在這里，我們把模型理想化，導(dǎo)體僅由一根粗導(dǎo)線組成，因此表面是光滑的，同時(shí)電纜三相在一段距離里，近似沒(méi)有換位，而是平行的。
材料：丁苯橡膠（絕緣） 聚丙烯 （填充） 銅芯（紫銅） 氯丁橡膠（護(hù)套） 電纜
邊界：通過(guò)電流90A 電纜長(zhǎng)度 23mm 外部溫度7℃
圖 電纜模型和材料
圖 有限元模型
3 結(jié)果分析
電纜在滿負(fù)荷正常運(yùn)行時(shí)，電纜內(nèi)部最高溫度為 79.9℃，最高電場(chǎng)強(qiáng)度為13.7MV/m。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，電纜正常運(yùn)行時(shí)內(nèi)部最高不會(huì)超過(guò) 90℃，電場(chǎng)強(qiáng)度不會(huì)超過(guò) 35MV/m，因此，此時(shí)電纜工作正常。
圖 溫度場(chǎng)云圖
圖 電場(chǎng)強(qiáng)度
圖 電勢(shì)分布
展開(kāi) 基于ANSYS Maxwell的平面螺旋型線圈電感仿真分析
摘要：平面螺旋型線圈是無(wú)線充電系統(tǒng)中的重要部件。利用ANSYS Maxwell軟件對(duì)平面螺旋型線圈的電感值進(jìn)行了仿真分析，在圓柱坐標(biāo)系中建立了不含隔磁片和含隔磁片的線圈2D和3D模型，仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果相符合，說(shuō)明建模方法是正確的。最后研究了線圈匝數(shù)對(duì)線圈電感值和耦合系數(shù)的影響，一方面，對(duì)無(wú)線充電系統(tǒng)線圈的研究設(shè)計(jì)提供了有益參考；另一方面，也可作為電磁場(chǎng)與電磁波課程的仿真實(shí)驗(yàn)，成為教學(xué)的補(bǔ)充。
關(guān)鍵詞：平面螺旋型線圈；電感值；ANSYS Maxwell；隔磁片；耦合系數(shù)
電感是基本電路元件之一，在工程中廣泛應(yīng)用導(dǎo)線繞制的線圈。例如，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用電抗 器抑制諧波和限制短路電流，電抗器是用導(dǎo)線繞制 成螺線管的形式，稱(chēng)空心電抗器。在無(wú)線充電系統(tǒng)中，線圈是能量傳輸?shù)年P(guān)鍵部分，為了提高傳輸效率，研究者嘗試使用不同形狀的線圈，如圓形、四邊形和多邊形等。由于線圈的材料、幾何形狀、匝數(shù)、尺寸及兩線圈的位置都可能影響耦合系數(shù)的大小，進(jìn)而影響電能傳輸效率，因此需要對(duì)諧振線圈進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為實(shí)物設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。平面螺旋型線圈較薄且不占體積，在手機(jī)、電動(dòng)汽車(chē)等無(wú)線充電器中得到了廣泛應(yīng)用，研究表明平面螺旋型線圈可實(shí)現(xiàn)高效電能傳輸。此外，無(wú)線充電線圈中大量使用軟磁鐵氧體制成的隔磁片，其材質(zhì)和形狀對(duì)提高無(wú)線充電的效率和電磁兼容方面均具有重要作用。
ANSYS Maxwell是一種電磁場(chǎng)有限元分析軟件，它功能強(qiáng)大，具有電場(chǎng)、靜磁場(chǎng)、渦流場(chǎng)、瞬態(tài)場(chǎng)分析模塊，是工程設(shè)計(jì)人員和研究工作者的重要工具。電磁場(chǎng)課程公式多且概念抽象，學(xué)生普遍反映難學(xué)、難懂、難用。電磁場(chǎng)是一種特殊形式的物質(zhì)，無(wú)法直 接觀察。
展開(kāi) 【ansys電磁實(shí)例】【APDL】-1-自由空間線圈軸心磁場(chǎng)計(jì)算（附視頻）
一 模型描述：
圓柱形線圈，放置于自由空間。參數(shù)見(jiàn)圖
二 前處理
單元類(lèi)型solid97,線圈和空氣相對(duì)磁導(dǎo)率均為1 。線圈掃掠網(wǎng)格劃分，空氣四面體網(wǎng)格。線圈定義局部柱坐標(biāo)施加環(huán)形電流。
1 單元類(lèi)型
2 材料
3 建模
空氣
布爾操作
彈出對(duì)話框-pick all
4 定義屬性
定義局部柱坐標(biāo)
定義體屬性，需要將線圈的坐標(biāo)系定義為11號(hào)
5網(wǎng)格
ANSYS Maxwell在疊層電感 PCB繞組變壓器、無(wú)線充電線圈等磁集成應(yīng)用高級(jí)班
培訓(xùn)內(nèi)容：
第一天
★ ANSYS仿真產(chǎn)品體系及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
★ ANSYS電磁產(chǎn)品Maxwell 3D應(yīng)用與簡(jiǎn)介
★ 案例：繞線電感仿真案例+demo
★ 案例：LTCC電感仿真演示和練習(xí)
★ 高頻變壓器電磁仿真方案介紹
★ 案例：高頻變壓器電磁仿真demo
第二天
★ Maxwell高頻變壓器專(zhuān)用ETK工具介紹
★ Maxwell高頻變壓器專(zhuān)用ETK工具使用練習(xí)（含PExprt介紹和練習(xí)）
★ PCB板繞組變壓器案例介紹和demo練習(xí)
★ ANSYS解決無(wú)線充電線圈方案介紹
★ 無(wú)線充電線圈仿真電感、耦合系數(shù)等demo
★ 答疑
培訓(xùn)講師： ANSYS認(rèn)證工程師
收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)： ￥4000/人，包括培訓(xùn)費(fèi)、資料費(fèi)、書(shū)籍費(fèi)、證書(shū)費(fèi)和上機(jī)費(fèi)（學(xué)員食宿自理）
電腦：學(xué)員自帶筆記本為主，ANSYS公司提供12臺(tái)電腦
上課時(shí)間：2016年6月15日-16日（上午9點(diǎn)-12點(diǎn)，下午1點(diǎn)30-5點(diǎn)）
上課地點(diǎn)：ANSYS原廠深圳分公司：深圳市福田區(qū)金田路4028號(hào)榮超經(jīng)貿(mào)中心1009
點(diǎn)擊下載ANSYS仿真高級(jí)培訓(xùn)班報(bào)名回執(zhí)表
報(bào)名方式：填寫(xiě)報(bào)名回執(zhí)表發(fā)送Email或傳真至深圳分公司（0755-82550670）
深圳聯(lián)絡(luò)人：莊百興 18675506525 baixing.zhuang@ansys.com，0755-82552976
特別優(yōu)惠：
團(tuán)體報(bào)名：￥3200元/人（3人及以上）；5人報(bào)名，1人免單
ANSYS老用戶：￥3200元/人
在維護(hù)期內(nèi)的用戶：￥2400元/人
提前2周報(bào)名并付款，在上述三條基礎(chǔ)上再優(yōu)惠￥200元/人
展開(kāi) 
