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基于ANSYS-Maxwell-Fluent-CFX的變壓器溫度分析 隨著電力設備的日益復雜和高效，變壓器的電磁場已經分享過，參考前文。但是電氣設備的溫度管理變得尤為重要。過高或過低的溫度都可能影響變壓器的性能和壽命。我們詳細介紹如何利用ANSYS軟件家族中的Maxwell、Fluent和CFX等工具，對變壓器進行精確的溫度分析。

圖1 變壓器矩形及弧形屏蔽結構示意圖 采用ANSYS Maxwell軟件進行變壓器屏蔽效果的仿真分析，將所建立的模型導入到ANSYS中，設定屏蔽結構的材質為50-Q130硅鋼片，油箱的材質為Q235A低碳鋼板，設定變壓器的結構以繞組的縱向軸為中心對稱[10]，不計繞組間的相互作用。

利用ANSYS軟件建立了基于三維有限元法的電磁-機械-聲場多物理工作流程。以某200kVA配電變壓器為例，分析了三維有限元工作流程。仿真結果與變壓器數(shù)據(jù)表數(shù)值吻合較好，驗證了耦合仿真的有效性。所提出的仿真工作流程適合于變壓器噪聲和振動的仿真，或有助于開發(fā)新的變壓器診斷方法。文章來源：牛眼看變壓器

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

所用計算開關變壓器模型如下圖所示，PQ型鐵芯，環(huán)型繞組和絕緣層組成；其中鐵芯尺寸長寬14mm*7mm，工作頻率為0.1MHz，通過Maxwell計算得到變壓器變比、電感 、損耗等參數(shù)、電場、磁場分布圖。最終仿真模型如下圖所示。2 設置和解決方案 2.1 啟動Ansys Electronics Desktop 1.新建工程文件Project。

磁屏蔽設計的實際車間，研究不同形狀的磁屏蔽，如標準和狹縫屏蔽的有效性要求電磁學的基本理解無需使用ANSYS Maxwell電路基礎基本3D幾何概念安裝了ANSYS Maxwell的計算機致力于學習和實踐描述利用ANSYS Maxwell釋放電磁設計的力量在當今技術驅動的世界中，電磁設計是無數(shù)創(chuàng)新的核心，從電動汽車和可再生能源系統(tǒng)到醫(yī)療設備、工業(yè)自動化和航空航天應用

此外，您還將學習實際示例，包括帶有運動帶的單相發(fā)電機和 3D 變壓器模型。在課程結束時，您將能夠自信地使用 ANSYS Maxwell 仿真電機和組件。無論您是電氣工程師、研究人員還是學生，本課程都將提供開始使用電磁仿真所需的基本技能。不需要任何 ANSYS Maxwell 經驗，只要愿意學習即可！

Ansys Maxwell 大本營 Ansys Maxwell大本營微信公眾號由Ansys中國原廠技術團隊維護，致力于與廣大低頻電磁場仿真用戶溝通交流，提供Ansys低頻電磁最新資訊，解決方案，新功能介紹，軟件使用技巧（FAQ），培訓教程，二次開發(fā)腳本，應用案例等。

輸配電設備設計技術挑戰(zhàn)主要高壓設備輸配電設備關鍵技術問題Ansys方案典型應用Ansys輸配電設備設計解決方案Ansys提供一個可以對所有主要物理現(xiàn)象進行模擬的仿真平臺Ansys機電組件和系統(tǒng)解決方案Ansys集成化設計解決方案

一、軟件概述ANSYS Maxwell 是 ANSYS 公司旗下一款功能強大的低頻電磁場仿真軟件，在電力、電子、機電等多個行業(yè)有著廣泛的應用。它基于有限元分析（FEA）、有限積分法（FIM）等先進算法，能夠精確模擬各種復雜的電磁現(xiàn)象，為工程師和科研人員提供可靠的設計分析工具。二、核心功能（一）電磁建模與分析Maxwell 具備豐富的建模工具，可快速創(chuàng)建二維和三維電磁模型。

夾件和拉板的雜散損耗母排引起的油箱損耗引出線引起的油箱損耗變壓器線圈損耗計算短路力絕緣系統(tǒng)設計變壓器套管中的電場變壓器絕緣子中的電場負載損耗分析繞組短路阻抗繞組電容并聯(lián)繞組電流不平衡

在Ansys Maxwell中建立了YNyn0d11型三相三列變壓器零序阻抗有限元模型，研究了零序阻抗的伏安法、能量法和電感矩陣法三種計算方法。仿真結果與試驗數(shù)據(jù)吻合較好，驗證了三種仿真方法的正確性。在仿真模型的基礎上，研究了油箱或磁屏蔽對零序阻抗的影響。 入選理由：有仿真結果，有實驗結果，促進Maxwell在電力裝備行業(yè)的工程應用。

Ansys Maxwell高級電磁場求解器：使用2D或3D有限元方法求解靜態(tài)、頻域和時變磁場與電場。Maxwell軟件符合ISO 26262標準。Ansys Motor-CAD電機設計專用工具：能夠在全轉矩-速度工作范圍內進行快速多物理場仿真的平臺。該工具采用嵌入式2D有限元分析（FEA）、分析計算和等效電路方法來分析電磁性能。

2.4 Maxwell內置UDP模型參數(shù)化建模 Maxwell軟件內置了非常多的UDP模型庫，包含了各種常用的電機沖片、線圈、機殼、變壓器等模型，用戶可以直接調用并將其中的幾何尺寸設置為變量，快速實現(xiàn)參數(shù)化建模。 UDPs模型同時支持2D和3D建模，UDPs模型的幾何尺寸可直接填寫表達式實現(xiàn)參數(shù)化建模。

除了手動繪制模型外，Ansys Maxwell軟件內置了非常多的 User Defined Primitive （UDP）模型庫，包含過各種常用的電機鐵芯/線圈/變壓器鐵芯/直線電機等模型，如下圖所示：可直接調用并將其中的幾何尺寸設置為變量，快速實現(xiàn)參數(shù)化2D/3D建模。

該電磁閥模型采用ANSYS Maxwell電磁場分析計算線圈繞組的生熱，計算得到的結果導入ANSYS Mechanical的熱分析模塊計算電磁閥的溫度分布，再將計算的結果導入ANSYS Mechanical結構分析模塊進行熱應力分析。同樣采用ANSYS Fluent計算電磁閥噴油燃料的流場分布，包括壓力，速度分布等。

Ansys Maxwell- 簡化為2D軸對稱模型進行分析- 幾何模型簡單，節(jié)省建模時間- 可通過3D建模分析提高分析精度 快速建模- 通過Maxwell直接建模- 通過外部CAD工具導入 分析方法- 穩(wěn)態(tài)分析：獲取電磁力大小，得出其沖程、電流曲線- 瞬態(tài)分析（需要驅動電路）：獲取瞬態(tài)的電磁力、電流及位移曲線，求解渦流及磁耗散效應