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點(diǎn)擊藍(lán)字，關(guān)注我們Comsol基于場(chǎng)路耦合的三相電力變壓器電磁場(chǎng)計(jì)算關(guān)鍵詞：電力變壓器；電磁性能；場(chǎng)路耦合；有限元；數(shù)值計(jì)算1. 基于有限元法三維場(chǎng)路耦合數(shù)學(xué)模型1.1 基礎(chǔ)理論電磁場(chǎng)理論的基礎(chǔ)是麥克斯韋方程組，它適用于所有宏觀電磁現(xiàn)象的描述，是工程電磁場(chǎng)問題的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

變壓器多場(chǎng)耦合仿真APP可以模擬變壓器內(nèi)部的多種物理場(chǎng)，如電場(chǎng)、磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)等。通過這種仿真工具，可以獲得變壓器內(nèi)部的電場(chǎng)分布、磁場(chǎng)分布和溫度場(chǎng)分布等關(guān)鍵參數(shù)，以便進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。特別是對(duì)于變壓器的熱故障，變壓器多場(chǎng)耦合仿真APP可以提供準(zhǔn)確的仿真結(jié)果，以便進(jìn)行校核和評(píng)估。

變壓器的噪音來源于變壓器本體和冷卻系統(tǒng)兩個(gè)方面。</p><p><br></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;此次采用Comsol制作了三相變壓器 電磁、熱、固、噪聲多物理場(chǎng)耦合模型，分析三相變壓器在多次諧波工況下的表現(xiàn)。

在干式變壓器的設(shè)計(jì)中，利用有限元分析的方法進(jìn)行熱平衡方程的創(chuàng)建，并對(duì)物體的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)溫度進(jìn)行計(jì)算，對(duì)存在測(cè)量難度的溫度點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，獲取最佳的熱點(diǎn)位置并進(jìn)行耦合。該研究主要針對(duì)干式變壓器的溫度場(chǎng)分布特性，因此通過有限元分析，對(duì)溫度場(chǎng)中的主要步驟進(jìn)行分解，其主要思想如圖1所示。

發(fā)光器件通常為發(fā)光二極體，受光器件通常在低階產(chǎn)品為光二級(jí)管/光三級(jí)管/光晶閘管，高階產(chǎn)品為光耦合積體電路。

在Simdroid中繪制的典型油浸式電力變壓器二維模型借助Simdroid的多物理場(chǎng)耦合功能，重慶大學(xué)的研究人員可以在界面上輕松完成固體傳熱有限元方法和流體方程有限體積方法的聯(lián)合仿真計(jì)算，在電力變壓器模型中實(shí)現(xiàn)對(duì)含有復(fù)雜絕緣油通道、大量流固耦合邊界的網(wǎng)格自動(dòng)優(yōu)化和高效耦合迭代。

這是一類典型的流固耦合散熱問題，在流體與固體的內(nèi)分界面處，溫度及熱流密度均是未知的，其是整場(chǎng)溫度計(jì)算結(jié)果的一部分，流體和固體場(chǎng)各自的邊界條件在熱量的動(dòng)態(tài)交換中不斷變化而不是預(yù)先給定的邊界條件。本案例利用伏圖通用多物理場(chǎng)仿真PaaS平臺(tái)的多物理場(chǎng)耦合功能，建立了流體區(qū)域和固體區(qū)域的整場(chǎng)耦合計(jì)算模型，迭代求解流固交界面的溫度及熱流密度直至達(dá)到連續(xù)性條件，能夠顯著提高流固耦合傳熱問題的計(jì)算精度。

Liu 等［17］研究了一種全耦合預(yù)測(cè)變壓器鐵心變形的磁-機(jī)械耦合方法，考慮用簡(jiǎn)化的多尺度本構(gòu)模型來描述材料磁化特性和磁致伸縮各向異性，將材料磁致伸縮作為結(jié)構(gòu)場(chǎng)的系統(tǒng)輸入以獲得鐵心變形和位移場(chǎng)。 綜合來看，對(duì)變壓器鐵心振動(dòng)特性進(jìn)行數(shù)值分析研究時(shí)，不得不考慮硅鋼片材料的非線性特征及其復(fù)雜性。

? 強(qiáng)大的靜態(tài)和瞬態(tài)求解器，可解決集膚效應(yīng)、非線性飽和問題、損耗、多繞組的外部電路以及隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)? 強(qiáng)大的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)可生成適當(dāng)、準(zhǔn)確和有效的網(wǎng)格? 高性能計(jì)算 (HPC) ，通過參數(shù)化和優(yōu)化來解決數(shù)值（矩陣）較大的仿真問題? 用于多繞組和瞬態(tài)分析的場(chǎng)路耦合仿真? 磁‐熱、磁‐結(jié)構(gòu)雙向耦合的多物理場(chǎng)耦合分析案例分析油箱和結(jié)構(gòu)件上的雜散損耗

變壓器是以高磁導(dǎo)率磁閉合磁芯為磁路的磁通傳輸器件，所以理論上變壓器是全耦合器件，耦合系數(shù)是k=1，磁通是原邊線圈產(chǎn)生的磁通（電生磁），由于變壓器共用同一個(gè)磁芯，所以初次級(jí)的磁通量是相同的即φ1=φ12=φ（Ψ=N*φ稱為磁鏈，φ12表示線圈N1對(duì)線圈N2產(chǎn)生的磁通，因?yàn)槭强蛰d，次級(jí)線圈2也就沒有自生產(chǎn)生磁通的源頭了），磁通量φ的變化率也是相同的，初級(jí)和次級(jí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如下表達(dá)式②

[8] 劉建樹，孫立濤，徐鵬程.基于電磁-機(jī)械順序耦合的變壓器直流擾動(dòng)振動(dòng)特性研究[J].電氣技術(shù)，2022,23(1):21-28.[9] 朱明，朱嘉慧，陳息坤，等.基于理想變壓器的耦合電感和實(shí)際變壓器模型[J].電工技術(shù)，2022(1):34-41.

Figure.基于ANSYSWorkbench的聲學(xué)仿真耦合流程3 干式變壓器振動(dòng)噪聲分析Figure.變壓器三維模型圖Figure.噪聲分析耦合流程圖3.1 電磁場(chǎng)分析 將變壓器的電磁模型導(dǎo)入Maxwell,給定鐵芯、繞組的材料，設(shè)定好額定工況的激勵(lì)、邊界條件、求解參數(shù)，即可進(jìn)行求解。

物理場(chǎng)選擇及邊界條件設(shè)置 本模型主要選擇了COMSOL中的磁場(chǎng)模塊、電路模塊、固體力學(xué)、壓力聲學(xué)模塊進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合，詳細(xì)的物理場(chǎng)選擇及邊界條件設(shè)置如圖2所示。圖2 詳細(xì)的物理場(chǎng)選擇及邊界條件設(shè)置4.

立即體驗(yàn)：www.simapps.com/v/180952.html09 變壓器多場(chǎng)耦合仿真APP變壓器多場(chǎng)耦合仿真APP可開展電力變壓器的多物理場(chǎng)仿真，可針對(duì)變壓器熱故障開展校核，獲得不同發(fā)熱功率下變壓器內(nèi)溫度場(chǎng)分布。

5/26 | 場(chǎng)路協(xié)同：用 Icepak 構(gòu)建高效的 STM / 代理模型工作流講師簡(jiǎn)介：廉海潯 | Ansys應(yīng)用工程主管主題簡(jiǎn)介：面向高功率密度電子系統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)與系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證，Icepak 正在從傳統(tǒng)三維熱仿真工具，演進(jìn)為連接“場(chǎng)”與“路”的高效建模平臺(tái)。

大橋劇烈晃動(dòng)直至崩塌 HyperWorks的流體求解器AcuSolve流固耦合分析分為四種情況：?分析穩(wěn)態(tài)的流場(chǎng)壓力和溫度場(chǎng)對(duì)固體變形的影響，也叫 TFSI (Thermal-FSI)屬于單向耦合；?分析流體動(dòng)載荷引起的固體振動(dòng)現(xiàn)象，也叫P-FSI (Practical FSI)，屬于單向耦合；?瞬態(tài)流動(dòng)引起固體大變形，并反饋給流場(chǎng)，也叫DC-FSI (Direct Coupling

Ansys 仿真環(huán)境可以對(duì)多種物理場(chǎng)進(jìn)行耦合分析，有助于詳細(xì)了解各個(gè)物理場(chǎng)之間的相互作用。例如，通過仿真可以了解熱、電磁場(chǎng)因素所造成的系統(tǒng)整體電損耗，具體而言是：電源設(shè)備導(dǎo)體內(nèi)部的電損耗導(dǎo)致發(fā)熱，這會(huì)改變導(dǎo)體的電阻率，進(jìn)而改變導(dǎo)體的電損耗。

7、造價(jià)不一樣 對(duì)同容量變壓器來說，干式變壓器的采購價(jià)格比油式變壓器 價(jià)格要高許多。 干式變壓器型號(hào)一般開頭為SC（環(huán)氧樹脂澆注包封式）、 SCR（非環(huán)氧樹脂澆注固體絕緣包封式）、SG（敞開式） ■ 干式變壓器與油浸式變壓器的區(qū)別 “當(dāng)然相同的是都是電力變壓器，都會(huì)有作磁路的鐵芯， 作電路的繞組。

“當(dāng)然相同的是都是電力變壓器，都會(huì)有作磁路的鐵芯， 作電路的繞組。