變壓器磁仿真
關注創建者：白云山仿真 創建時間：2023-06-13
變壓器磁仿真的視頻教程
電磁檢測與仿真系列課-01-霍爾開關的原理、應用、磁路設計與仿真
霍爾開關的磁滯、工作點、釋放點 霍爾開關的四種輸出形式（NPN、PNP\常開、常閉）驅動能力 學習網格加密技巧獲得霍爾精確測量結果，參數化建模，后處理 接近類到位檢測磁路設計與仿真，查看方法 精確位置檢測磁路設計與仿真 通過背磁增加靈敏度與檢測距離 EMC防護如何考慮 其它類的應用
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Comsol漏磁檢測仿真-2D截面仿真模型+瞬態動網格
-2D截面仿真模型+瞬態動網格
漏磁檢測的基本原理學習 2D截面模型的參數化建模 材料非線性設置+動網格設置+求解器設置 通過網格加密使得更好收斂 后處理隨時間變化的磁場分量曲線的提取及云圖的生成 提離值變化對輸出結果的影響
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Comsol漏磁檢測仿真及原理講解
漏磁檢測的基本原理學習 2. 漏磁檢測的完全參數化建模 3. 非線性材料屬性的設置 4. 通過網格加密得到后處理平滑曲線 5. 后處理磁場分量曲線的提取及磁場云圖的生成 6. 提離值變化對輸出結果的影響
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變壓器磁仿真的實例教程
隨著不斷上升的能源消耗以及對電力和配電變壓器的需求不斷增加，越來越多的變壓器裝置安裝在住宅區附近。因此，對低噪聲變壓器的需求不斷增長，變壓器制造商必須遵守嚴格的噪聲法規。然而，設計人員在降低磁致伸縮引起的噪聲方面面臨許多挑戰。
變壓器的有源部件
變壓器由兩個主要有源部件組成：鐵芯和繞組。變壓器的鐵芯由一堆由高磁導率晶粒取向電工鋼板制成的硅鋼片組成。硅鋼片非常薄，但在其他兩個維度上可能相當大。例如，圖1顯示了正在組裝的三相變壓器鐵芯中的硅鋼片。
圖1：分段式變壓器硅鋼片
圖2所示的繞組由纏繞在鐵芯上的銅或鋁導線制成，提供電輸入和輸出。繞組中的電流產生穿過鐵芯的磁場。
圖2：三相變壓器的三柱式鐵芯和繞組
噪音來源
變壓器中有許多噪聲源。其中一個來源是通過磁致伸縮改變磁場而改變鐵芯硅鋼片尺寸引起的振動。
值得一提的是，電磁力（包括磁致伸縮力）具有基頻是工頻兩倍的諧波分量，基頻約為100Hz。因此，頻率范圍高達20 kHz的任何諧波都可能構成可聽到的噪聲。
有幾個因素在降低噪音方面起作用。其中，不同硅鋼片材料和鐵芯的結構會產生明顯的差異。因此，了解在實際操作條件下，材料特性和裝配形式對鐵芯的磁致伸縮效應至關重要。
究竟什么是磁致伸縮？
作為簡短的背景介紹，磁致伸縮是磁性材料的一種特性，會使材料在磁場的影響下改變其物理尺寸。當磁化場周期性變化時，鐵芯尺寸也會周期性變化。這種周期性變化會導致振動，從而產生噪音。
然而，關于磁致伸縮需要注意的一件事是，物理尺寸的變化是微小的，使得測量這種效應非常困難。圖3中的圖表顯示了從測量中獲得的磁致伸縮蝴蝶曲線。在這里，磁致伸縮應變會被測量幾個周期，并表示為隨磁場變化的函數。蝴蝶曲線圖表示應變為一個周期內通量密度的變化。如圖所示，物理尺寸變化在微米/米的范圍內。
展開 摘 要：變壓器的容量增加造成了漏磁的問題，對電能造成了較大的損耗，降低了變壓器的效率，基于此，針對油箱的磁通回路，設計了圓弧形屏蔽結構，采用ANSYS Maxwell軟件對圓弧形屏蔽結構及矩形屏蔽結構進行仿真分析。結果表明，圓弧形屏蔽結構相比矩形屏蔽結構可減小最大磁通密度達50%，降低最大電渦流密度達64%，且不存在邊緣磁通密度集中及電渦流聚集的現象。
關鍵詞：變壓器;漏磁;損耗;弧形屏蔽;矩形屏蔽;磁通密度;電渦流密度;
0 引言
我國各行業的發展離不開電力資源的使用，特別是在煤礦開采中，伴隨著自動化采煤技術的發展應用，對電力資源容量的需求不斷提高，且對電力供應的穩定性要求也逐漸提高。在電力資源的供應中，需要變壓器進行升降壓處理[1]，實現電力資源的高效穩定輸送。近幾年，隨著礦井對電力資源需求的增加，變壓器的容量需隨之不斷增加，造成了鐵芯繞組的磁通量密度增加，產生大量的漏磁[2]。由于漏磁現象的存在，對于變壓器的使用產生電磁波及電磁輻射，不僅危害設備的使用及安全，而且漏磁的存在引起變壓器電能的損耗，造成較大的升溫，不利于電能及設備的綜合利用[3]。采用仿真的形式對變壓器油箱的漏磁進行弧形屏蔽結構的分析，依據漏磁分布的規律改善變壓器的漏磁，提高變壓器的運行效率[4]，以及電能的利用率。
1 變壓器油箱弧形屏蔽結構的設計建模
變壓器容量的增加會造成漏磁增多，在大容量的變壓器中，造成雜散損耗，其中油箱產生的雜散損耗占據了絕大部分[5]，對變壓器的運行使用造成嚴重的影響。針對變壓器漏磁產生的影響，最簡單的方式是降低磁場的強度，這種方式無法滿足實際變壓器運行的需求。為此針對變壓器的內部結構進行優化改善[6]，從而改變漏磁磁場的方向，盡量減小漏磁磁通成為主要的方式。
展開 長期的實踐證明：通過借用仿真軟件能大幅降低原型機測試和生產成本；ANSYS Maxwell是工業界領先的電磁仿真軟件，能滿足機電產品工程師的仿真設計需求，提升高品質產品設計能力。Maxwell已集成到ANSYS先進的仿真平臺Workbench中，Workbench獨特的項目圖形化界面把整個仿真過程緊密結合在一起，完成復雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結構等物理場相互耦合分析產品，可以在產品設計階段就能減少產品問題。
ANSYS多物理場解決方案能幫助工程師單獨和綜合分析多種物理力的效果，從而根據需要得到最高保真度的解。ANSYS能夠提供博大精深、經過實踐驗證的求解器技術。將上述求解器技術應用于多物理場仿真，是許多工程師下一步工作的選擇。為此，特舉辦“ANSYS Workbench+Maxwell電磁場、磁熱、振動噪聲多場耦合仿真”培訓。 詳情請參見第四部分“內容大綱”。
時間地點
時間：2019年3月22日-3月25日（第一天報到，授課3天）
地點：湖南*長沙
主講專家
該課程講師，具有12年電磁工程仿真分析經驗，具備電磁熱等多物理場耦合仿真分析能力，一直對外提供技術咨詢服務，扎實的電磁和數值計算理論基礎；熟練掌握ANSYS EM、Workbench、Matlab等軟件，有變壓器電磁和磁熱仿真、電機電磁、磁熱和電磁振動噪聲仿真、耦合器電磁仿真、電磁銜鐵機構電磁仿真等項目經驗。培訓40多場次，學員上千人。
內容大綱
報名費用
標準費用：3980元/人，食宿可統一安排，費用自理。
展開 培訓內容：
第一天
★ ANSYS仿真產品體系及技術發展趨勢
★ ANSYS電磁產品Maxwell 3D應用與簡介
★ 案例：繞線電感仿真案例+demo
★ 案例：LTCC電感仿真演示和練習
★ 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高頻變壓器專用ETK工具介紹
★ Maxwell高頻變壓器專用ETK工具使用練習（含PExprt介紹和練習）
★ PCB板繞組變壓器案例介紹和demo練習
★ ANSYS解決無線充電線圈方案介紹
★ 無線充電線圈仿真電感、耦合系數等demo
★ 答疑
培訓講師： ANSYS認證工程師
收費標準： ￥4000/人，包括培訓費、資料費、書籍費、證書費和上機費（學員食宿自理）
電腦：學員自帶筆記本為主，ANSYS公司提供12臺電腦
上課時間：2016年6月15日-16日（上午9點-12點，下午1點30-5點）
上課地點：ANSYS原廠深圳分公司：深圳市福田區金田路4028號榮超經貿中心1009
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報名方式：填寫報名回執表發送Email或傳真至深圳分公司（0755-82550670）
深圳聯絡人：莊百興 18675506525 baixing.zhuang@ansys.com，0755-82552976
特別優惠：
團體報名：￥3200元/人（3人及以上）；5人報名，1人免單
ANSYS老用戶：￥3200元/人
在維護期內的用戶：￥2400元/人
提前2周報名并付款，在上述三條基礎上再優惠￥200元/人
展開 我做的Maxwell磁流變液的仿真，自己設置磁流變液的材料，只是添加了B-H曲線，其他都默認，其中B-H曲線顯示最大磁感應強度也不過0.05T。然后用線圈產生磁場看看 磁流變液的磁感應強度大小，通電1A*350匝的情況下磁流變液磁感應強度最大竟然能有0.25T？？？ 這個結果正確嗎，材料的B-H曲線最大才0.05T呀， 真的能得到0.25T?
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Altair 強大的解決方案幫助我們團隊以無與倫比的速度與精度，探索復雜的設計權衡問題。我們能夠快速仿真復雜幾何結構的多物理場模型，并自信地評估間隔層厚度對性能與耐久性的影響。該解決方案不僅優化了我們的建模方法，更為研發更可靠、更高效的 AMR 系統指明了清晰方向。
—— Magnoric 首席運營官
Rémi Dubois
”
在現代電力系統的龐大網絡中，各類電力設備如同精密運轉的齒輪，協同維持著電能的高效傳輸與分配。其中，干式變壓器作為一種關鍵設備，在諸多領域發揮著不可替代的作用。
什么是干式變壓器？
干式變壓器，簡單來說，是一種鐵芯和繞組不浸在絕緣液體中的變壓器。與傳統的油浸式變壓器不同，它采用固體絕緣材料來包裹繞組，具有防火、防爆、無污染、維護簡單等顯著優點。其繞組通常由銅或鋁制成，通過電磁感應原理，實現電壓的轉換
上一篇講到了神奇的海爾貝克陣列Maxwell 仿真--神奇的海爾貝克陣列-技術鄰
海爾貝克陣列Halbach array ，目標是用最少量的磁體產生最強的磁場。
海爾貝克陣列是一種特殊的永磁體排列方式。它的基本原理是通過巧妙地排列永磁體，使磁場在一側增強，而在另一側減弱甚至抵消。通常情況下，永磁體產生的磁場是圍繞磁體分布的，而海爾貝克陣列能夠改變這種磁場分布的常規狀態。
在電力系統中，油冷變壓器廣泛應用于變電站，其在運行過程中會產生熱量，如果變壓器溫度過高，會對其內部的絕緣材料及零部件性能造成損害。繞組是變壓器的核心部件之一，由銅或鋁等導電材料制成。高溫會使繞組的電阻增大，電阻增大又會進一步產生更多的熱量，形成惡性循環。過高的溫度可能會引起鐵芯的磁導率變化，影響變壓器的電磁性能，同時也可能導致鐵芯的機械結構發生變形，破壞變壓器的正常運行。另外，變壓器中的絕緣紙和絕緣油在高溫下會加速老化
<p><strong>一、背景介紹</strong></p><p><br></p><p>干式變壓器以其無油防火、節能低噪、維護簡單、安全可靠等諸多優點得到越來越廣泛的應用，尤其是在配電變壓器中，干式變壓器所占的比例愈來愈大。隨著城市用電負荷的不斷增加，電力變壓器的散熱問題也不斷凸顯，不僅會影響變壓器的安全可靠運行，還會威脅到電力系統的穩定性與安全性。</p><p>電力變壓器的過熱現象是電網安全的一大隱患
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一、背景介紹
油氣長輸管線常服役在復雜地質環境，面臨多種地質災害威脅。特別是老舊管道，易受服役環境、地貌、氣候以及破壞等多因素影響，可能導致嚴重傷害和財產損失。因此需要對管道進行定期檢測，針對管道可能出現的各種類型缺陷進行識別。
漏磁內檢測原理：檢測器在管道內部移動時，鐵磁性材料（管壁）在檢測器磁路系統造成的強磁作用下會被磁化接近于飽和，而鐵磁性材料的磁導率因材料缺失影響顯著。當磁性材料沒有任何缺陷時
變壓器多場耦合仿真APP可開展電力變壓器的多物理場仿真，可針對變壓器熱故障開展校核，獲得不同發熱功率下變壓器內溫度場分布。
隨著電力行業的發展，電力變壓器的安全性、可靠性和效率等方面的需求越來越高。為了滿足這些需求，現代仿真技術被廣泛應用于電力變壓器的設計、測試和校核。變壓器多場耦合仿真APP是一種新型的仿真工具，可針對電力變壓器的多物理場進行仿真。
變壓器多場耦合仿真APP可以模擬變壓器內部的多種物理場
電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風扇安裝與運行參數、包封材料物性參數以及高中低壓線圈熱損耗等參數，可快速計算風冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場的影響。電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP可查看固體部件表面溫度及熱通量云圖、流場中矢量、流線圖等工程中所需的計算結果。
電力設備干式變壓器散熱仿真分析APP是一款非常實用的工具，它可以幫助工程師們快速計算各種情況下變壓器各部件的換熱溫度及冷卻通道流場的影響
樹脂絕緣干式變壓器是一種用環氧樹脂對線圈整體真空澆注絕緣的干式變壓器，廣泛運用于電站、電廠、工礦企業、城市的高層建筑、用戶配電站等電力和配電系統。樹脂絕緣干式變壓器諧響應分析APP建立了變壓器有限元模型，研究變壓器的固有頻率、振型，及其在不同頻率和幅值的外部激勵作用下的振動響應。
隨著電力行業的不斷發展，樹脂絕緣干式變壓器已經成為了電力系統中廣泛應用的一種重要設備。樹脂絕緣干式變壓器的主要特點是采用環氧樹脂對線圈進行整體真空澆注絕緣
本案例模擬了一軟質錐形腔體結構，在受到設計的磁場力的作用下發生收縮變形的過程，模擬結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
