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Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)——電磁仿真系列專題也已上線，聚焦電磁場(chǎng)、SI/PI、熱管理等關(guān)鍵方向，覆蓋電機(jī)、機(jī)器人電驅(qū)、變壓器、天線及機(jī)電設(shè)備等前沿應(yīng)用場(chǎng)景。歡迎大家報(bào)名參會(huì)；同時(shí)，也可前往Ansys數(shù)字資源中心，隨時(shí)點(diǎn)播新功能專題場(chǎng)次內(nèi)容，深入了解 Ansys 如何賦能電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

[4] 張爽，張璐，潘曉敏，等.基于虛擬材料法的梅花觸頭溫度場(chǎng)數(shù)值仿真分析[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2020,14(11):74-80.[5] 張牧，高立業(yè)，魏娟，等.樹脂澆注干式變壓器三維溫度場(chǎng)仿真計(jì)算[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015(3):62-66.[6] 閆鑫笑.干式變壓器電磁-熱耦合模擬特性與實(shí)驗(yàn)研究[D].天津：河北工業(yè)大學(xué)，2020.

內(nèi)容簡(jiǎn)介：本報(bào)告聚焦電力電子變換系統(tǒng)全流程設(shè)計(jì)痛點(diǎn)，深度剖析傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式在效率、精度與迭代周期上的局限，圍繞功率器件精準(zhǔn)建模與電路仿真、機(jī)械應(yīng)力與多物理場(chǎng)熱力學(xué)仿真、電磁場(chǎng)耦合聯(lián)合仿真等前沿?cái)?shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，系統(tǒng)探究電力電子系統(tǒng)正向高效智能化設(shè)計(jì)路徑。

Simdroid 是由北京云道智造科技有限公司開發(fā)的基于“仿真平臺(tái)+仿真APP”模式的通用多物理場(chǎng)仿真平臺(tái)。該平臺(tái)具備自主可控的結(jié)構(gòu)、電磁、流體和熱四大物理場(chǎng)求解器和多物理場(chǎng)仿真內(nèi)核，在統(tǒng)一友好的環(huán)境中為仿真工作者提供了前處理、求解分析和后處理工具，同時(shí)其內(nèi)置的APP開發(fā)器支持用戶以無代碼化開發(fā)的方式便捷封裝全參數(shù)化仿真模型及仿真流程，將仿真知識(shí)、專家經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的仿真APP，實(shí)現(xiàn)知識(shí)變現(xiàn)。

二、伏圖高頻電磁場(chǎng)分析功能介紹云道智造通用多物理場(chǎng)仿真PaaS平臺(tái)伏圖（Simdroid）具備完備的高頻電磁場(chǎng)分析功能，支持多物理場(chǎng)耦合仿真，為仿真工作者提供前處理、求解分析和后處理工具。功能特點(diǎn)1.靈活的四面體網(wǎng)格剖分提供靈活的四面體網(wǎng)格剖分功能，包括單體剖分和整體剖分兩種模式，支持對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行加密剖分。

電磁場(chǎng)理論可以分為似穩(wěn)電磁場(chǎng)和高頻電磁場(chǎng)兩大類，在高頻電磁場(chǎng)中觀察點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的變化要滯后于場(chǎng)源的變化；而似穩(wěn)電磁場(chǎng)的主要特征表現(xiàn)在場(chǎng)源隨著時(shí)間的變化很慢，從而使得相應(yīng)電磁波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于計(jì)算域的幾何尺寸，場(chǎng)點(diǎn)跟隨場(chǎng)源的變化速度便是兩類問題之間的主要區(qū)別。似穩(wěn)電磁場(chǎng)憑著其場(chǎng)點(diǎn)跟隨場(chǎng)源的變化規(guī)律，可用于研究頻率較低而且能夠滿足似穩(wěn)條件的電磁場(chǎng)問題。人們的生產(chǎn)生活所用電磁設(shè)備中的電磁場(chǎng)大多屬于似穩(wěn)態(tài)電磁場(chǎng)。

</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)。

韓芳旭等［3］基于磁致伸縮力-熱應(yīng)力比擬的數(shù)值計(jì)算方法建立電磁場(chǎng)數(shù)值模型，求解鐵心每個(gè)節(jié)點(diǎn)不同時(shí)刻的磁密值，加載試驗(yàn)測(cè)得的硅鋼片磁致伸縮特性曲線，仿真得到鐵心每個(gè)時(shí)間步各個(gè)節(jié)點(diǎn)的磁致伸縮力，導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)場(chǎng)計(jì)算模型中求得鐵心本體的振動(dòng)位移。

簡(jiǎn)言之，EMC分析不是一種簡(jiǎn)單的分析，但是，Ansys電子產(chǎn)品可提供集成型仿真環(huán)境，將系統(tǒng)電路仿真信號(hào)時(shí)域波形和電磁場(chǎng)仿真無縫連接，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)路協(xié)同，從而高效地構(gòu)建虛擬的EMI、EMS測(cè)試。 傳導(dǎo)噪聲 在電力電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)中，隨著開關(guān)設(shè)備的高頻化、小型化、低損耗和效率要求日益嚴(yán)苛，噪聲管理已成為一大問題。

電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風(fēng)扇安裝與運(yùn)行參數(shù)、包封材料物性參數(shù)以及高中低壓線圈熱損耗等參數(shù)，可快速計(jì)算風(fēng)冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對(duì)變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場(chǎng)的影響。

將HFSS網(wǎng)格融合功能設(shè)計(jì)用于處理大型系統(tǒng)，用戶就無需再為獲得可靠的仿真結(jié)果而做出妥協(xié)。所有這些進(jìn)步，加上HPC和云計(jì)算的發(fā)展，都為高頻電磁仿真開辟了新的前沿！

常用的仿真軟件：1) Ansys HFSS：用于高頻電磁仿真，主要用于天線、微波器件、射頻電路等的設(shè)計(jì)和分析2) ANSYS Maxwell：用于低頻電磁仿真，主要用于電機(jī)、變壓器、電磁鐵等的設(shè)計(jì)和分析。3) CST Studio Suite：用于高頻電磁仿真的全面軟件套件，支持多種應(yīng)用領(lǐng)域:天線、雷達(dá)、電磁兼容等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和分析。

高頻/高速器件設(shè)計(jì) 在通信、電子及數(shù)字領(lǐng)域，高頻設(shè)計(jì)需要特別關(guān)注和用專門的工具去正確的區(qū)分和處理各種電磁效應(yīng)。這正是HFSS成為微波/射頻和高速器件設(shè)計(jì)的黃金標(biāo)準(zhǔn)的原因。對(duì)于三維高頻微波器件，例如波導(dǎo)、濾波器、耦合器、鐵氧體器件或者腔體，HFSS可以提取S參數(shù)、優(yōu)化性能指標(biāo)及考慮生產(chǎn)加工的容差設(shè)計(jì)。

2、考慮磁場(chǎng)應(yīng)用就更多了，高頻的電磁波這里不做考慮，那么低頻的應(yīng)用包括考慮熱效應(yīng)的有電磁爐、電磁感應(yīng)淬火、電氣設(shè)備功率損耗、電纜功率損耗等3、考慮電磁受力的有電磁炮、電磁鐵、斷路器的電磁脫扣器，電氣柜的電動(dòng)力4、考慮電磁場(chǎng)效果的的有變壓器、金屬檢測(cè)儀器、無線充電技術(shù)、磁懸浮等技術(shù)電磁仿真技術(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)分享以上講了電磁的常規(guī)應(yīng)用，下面我說一下個(gè)人的對(duì)于電磁仿真技術(shù)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)

CST微波工作室 用于高頻器件的快速、準(zhǔn)確3D仿真工具。適用于整個(gè)電磁波和光波波段的電磁仿真，可仿真大部分結(jié)構(gòu)、材料下的S參數(shù)、輻射和散射問題。 CST設(shè)計(jì)工作室 通用的路仿真工具。

然而，高頻通斷使得IGBT和整流橋發(fā)熱嚴(yán)重，對(duì)電磁爐運(yùn)行安全以及可靠性構(gòu)成威脅，且會(huì)顯著影響電磁爐的運(yùn)行效率，因此需要重點(diǎn)控溫。工程上，一般選用強(qiáng)制風(fēng)冷循環(huán)為IGBT、整流橋以及勵(lì)磁線圈等主要發(fā)熱元件進(jìn)行降溫。2 電磁爐散熱仿真模型建立2.1 物理模型仿真以某型號(hào)電磁爐為樣機(jī)，樣機(jī)尺寸為長(zhǎng)度345 mm，寬度280 mm，高度52 mm。

在變壓器設(shè)計(jì)中，利用電磁場(chǎng) CAE 仿真軟件，可分析變壓器的損耗、電感、漏感、電場(chǎng)分布等電磁特性，還能模擬短路工況下的電磁力，判斷絕緣設(shè)計(jì)是否可靠，為變壓器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。與傳統(tǒng)仿真軟件相比，仿真APP是更加高效、便捷、易用的仿真工具。

針對(duì)安全性問題進(jìn)行電磁-熱耦合仿真，對(duì)熱可靠性問題有更直觀的認(rèn)識(shí)。 軟件功能：電磁場(chǎng)分析、流體和熱分析、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析等。 應(yīng)用場(chǎng)景：新能源汽車充電樁，變壓器、電磁鎖、箱體散熱及結(jié)構(gòu)安全等。 方案價(jià)值：實(shí)現(xiàn)仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，通過仿真輸出結(jié)果對(duì)前期方案設(shè)計(jì)可能帶來的結(jié)果有更加直觀的認(rèn)識(shí)，減少后期驗(yàn)證帶來的風(fēng)險(xiǎn)和損失。

、泵體散熱、強(qiáng)迫對(duì)流冷卻、燃燒 / 化學(xué)反應(yīng)放熱 Electrothermal（熱電耦合） 電場(chǎng)與溫度場(chǎng)雙向耦合，模擬焦耳生熱、珀?duì)柼?yīng)、塞貝克效應(yīng) 直接耦合電 - 熱自由度；適合電磁發(fā)熱問題；可與 Fluent / 穩(wěn)態(tài)熱聯(lián)合仿真 僅穩(wěn)態(tài)為主；難處理高頻電磁損耗；需準(zhǔn)確電 / 熱材料參數(shù)

9、RDSimRDSim三維電磁仿真軟件由上?；羧R沃自主開發(fā)，運(yùn)用改進(jìn)的矩量法、快速算法及高頻算法實(shí)現(xiàn)高精度高效率的電磁仿真，可實(shí)現(xiàn)任意三維電磁物體的電磁場(chǎng)仿真分析。覆蓋天線、大尺寸RCS、微波器件及天線布局等應(yīng)用方向，為復(fù)雜電磁問題分析提供全方位的解決方案。10、中望高頻電磁仿真中望高頻電磁仿真是一款自主三維高頻電磁場(chǎng)仿真軟件。