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除此之外，變壓器在運行中，繞組的周圍具有較強的磁場，鐵芯、金屬結構、零件、部件等都處在非均勻的磁場中，它們與繞組的距離各不相等，所以，各金屬結構、零件、部件等受磁場感應產生的電動勢大小也各不相等，彼此之間也存在著電位差。電位差雖然不大，但也能擊穿很小的絕緣間隙，因而也可能會引起持續性的微量放電現象。

，其鐵芯由多個非晶模塊組合而成，該結構改善了振動噪聲卻增大了渦流損耗，降低了電機效率；楊浩東等通過有限元方法計算了永磁電機的電磁力波，分析了電機結構參數對電磁振動的影響，提出了采用增大極弧角度、增大隔磁橋寬度、采用磁極偏心等來降低電磁力波的方法；法國VEREZZG等通過有限元方法，計算了氣隙磁密及電磁力，研究表明磁路軸向對稱的電機可以采用２Ｄ有限元計算并達到較高的精度。

、轉子鐵芯和機殼四個關鍵結構件的溫度場進行分析，其結果如圖4所示。

常閉型斷電時呈關閉狀態，當線圈通電時產生電磁力，使動鐵芯克服彈簧力同靜鐵芯吸合直接開啟閥，介質呈通路；當線圈斷電時電磁力消失，動鐵芯在彈簧力的作用下復位，直接關閉閥口，介質不通。結構簡單，動作可靠，在零壓差和微真空下正常工作。常開型正好相反。如小于φ6流量通徑的電磁閥。

模擬疊片鐵芯 采用疊片鐵芯是為了減少渦流。我們將使用與 TU Dresden 大學和 ABB 公司相同的方法 來定義這個模型。我們將材料均質化，并定義了一個正交各向異性的電導率，這樣我們就可以在建模時保證鐵芯為一個單一的整體域，并且使用較粗的網格，從而避免了建立每層薄鐵芯疊片的幾何結構表征疊層。

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。

由于鐵芯疊層結構并不是一個材料連續的彈性體，因此不能簡單地將定子鐵芯作為各向同性材料。 為便于計算求解，本文采用實體等效定子鐵芯疊層結構進行建模：實體模型平面特征與單個硅鋼片一致，長度與鐵芯軸向長度相同。等效后的材料視為橫觀各向同性材料即疊片平面內（x-y平面）視為各向同性材料，與疊片平面正交的軸向（z方向）剛度不同。等效后實體密度為鐵芯實際重量與模型體積的比值。

2中間轉子-雙定子結構(S-R-S)中間轉子結構是帶磁鋼的轉子盤，安裝在正中間，兩端設置定子繞組鐵芯。轉矩密度上升了，左右兩側鐵芯的磁拉力可以相互抵消的，解決了不平衡軸向力的問題，中間轉子結構的另一個優點是繞組和鐵芯的散熱效率非常高。

由于鐵芯疊層結構并不是一個材料連續的彈性體，因此不能簡單地將定子鐵芯作為各向同性材料。為便于計算求解，本文采用實體等效定子鐵芯疊層結構進行建模：實體模型平面特征與單個硅鋼片一致，長度與鐵芯軸向長度相同。等效后的材料視為橫觀各向同性材料即疊片平面內（x-y平面）視為各向同性材料，與疊片平面正交的軸向（z方向）剛度不同。等效后實體密度為鐵芯實際重量與模型體積的比值。

定子壓入殼體后的固有頻率與單定子鐵芯有一定的差異，殼體能明顯提高定子結構的固頻，尤其是低階固頻，但殼體本身會產生一些局部模態，使共振的轉速工作點增多，增大了電機設計時避免共振的難度。電機設計時應盡量減小殼體結構的復雜程度，并可通過適當提高殼體厚度等措施來提高電機結構的固有頻率，避免共振的發生。

變壓器運行時，油箱內的油因鐵芯和繞組發熱而受熱，熱油會上升至油箱頂部，然后從散熱管的上端入口進入散熱管內，散熱管的外表面與外界冷空氣相接觸，使油得到冷卻。

1、油浸自冷式 油浸自冷式冷卻系統沒有特殊的冷卻設備，油在變壓器內自然循環，鐵芯和繞組所發出的熱量依靠油的對流作用傳至油箱壁或散熱器。按變壓器容量的大小，又可分為三種不同的結構： 1.1、平滑式箱壁。

按鐵芯或線圈結構分類：芯式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、殼式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、環型變壓器、金屬箔變壓器。 按電源相數分類：單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。 按用途分類：電源變壓器、調壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器。

如果Yyn0聯結方式的變壓器，其鐵芯為三相五柱結構，這時鐵芯中的零序（或三次諧波）磁通能經過邊柱流通，比經過箱體流通時磁阻要小得多，因此，零序（或三次諧波）磁通比三相三柱式變壓器大得多，在繞組中感應產生的零序（或三次諧波）電動勢大得多，使中性點電壓位移嚴重，三相電壓不平衡度增加，因此，Yyn0聯結組的變壓器不采用三相五柱結構或三個單相變壓器聯結方式。

結果展示圖3 繞組電流分布圖4 鐵芯內部磁場圖5 鐵芯磁致伸縮變形圖6 鐵芯周圍聲壓分布圖7 鐵芯振動動圖文章來源：iCAE

常閉型斷電時呈關閉狀態，當線圈通電時產生電磁力，使動鐵芯克服彈簧力同靜鐵芯吸合直接開啟閥，介質呈通路；當線圈斷電時電磁力消失，動鐵芯在彈簧力的作用下復位，直接關閉閥口，介質不通。結構簡單，動作可靠，在零壓差和微真空下正常工作。常開型正好相反。如小于φ6流量通徑的電磁閥。

電磁力是指電機鐵芯在工作時受到由線圈產生的磁場作用力，在鐵芯內壁上呈周期性的空間分布。傳統的電磁力施加方式為自定義函數，較為繁瑣，且使用門檻高。AIFEM 2024R1新增電磁力載荷，僅需輸入幅值和周期，提高電機鐵芯仿真效率，輔助設計師快速改進設計方案，避免鐵芯在受到電磁力的激勵后產生橢圓模態共振。

V型結構引起的磁阻轉矩，可以提高電機的功率密度和過載能力，能夠提供穩定的動力輸出，滿足電動汽車的行駛需求。V型結構內置式永磁同步電機仿真APP可實現V型結構內置式永磁同步電機仿真計算，得到電機的磁密云圖、磁力線、磁鏈、反電動勢、電磁轉矩、永磁體渦流損耗、鐵芯損耗等結果。

01繞組技術發展歷程第一代：徑向嵌裝繞組技術徑向嵌裝繞組是將銅導體繞制成型后，沿定子鐵芯齒部的極靴口裝配進鐵芯槽內。早期以分布式圓線徑向嵌裝為主，1942年發展出集中式圓線徑向嵌裝，1995年進一步發展為集中式扁線繞組和分布式波繞扁線繞組。這種技術受限于鐵芯槽口極靴形狀，影響電機的峰值/持續特性及NVH性能，且生產工藝難以實現高節拍自動化生產。

本文基于Hypermesh有限元軟件建立新能源汽車用永磁同步電機模型進行模態分析，其參數指標如表1：表1 電機參數表2 模態分析有限元模型建立2.1 定子鐵芯等效為減小渦流損耗，提高電機效率，定子鐵芯通常不采用實體結構，而是由多個帶有絕緣涂層的薄硅鋼片沿軸向疊壓而成。由于鐵芯疊層結構并不是一個材料連續的彈性體，因此不能簡單地將定子鐵芯作為各向同性材料。