http://www.digitaltwin.tv/

什么是松耦合变压器?松耦合变压器的ANSYS三维仿

当今变压器规模已经成长到很成熟的阶段,轻量、高效、高密度是当今变压器成长方针。在变压器产物研发中,操作有限元仿真软件,可以利便地改变变压器的布局参数,调查这些参数对变压器的影响。ANSYS是世界上著名的大型通用有限元阐明软件,也是中国用户最多、应用最遍及的有限元阐明软件,它融布局、热、流体、电磁、声学等专业的阐明于一体,可遍及应用于机器制造、石油化工、轻工、造船、航天航空、汽车交通、电子、土木匠程、水利、铁道等各类家产建树和科学研究。

什么叫做松耦合

松耦合系统凡是是基于动静的系统,此时客户端和长途处事并不知道对方是如何实现的。客户端和处事之间的通讯由动静的架构支配。只要动静切合协商的架构,则客户端或处事的实现就可以按照需要举办变动,而不必担忧会粉碎对方。

松耦合通讯机制提供了紧耦合机制所没有的很多利益,而且它们有助于低落客户端和长途处事之间的依赖性。可是,紧耦合性凡是可以提供机能长处,便于在客户端和处事之间举办更为细密的集成(这在存在安详性和事务处理惩罚要求时,大概是必须的)。

作为旋转导向智能钻井系统焦点部件的可控偏爱器,其道理是操作电机泵发生敦促翼肋伸缩的动力, 当回收电机泵动力时,电机泵的能量来历于井下涡轮发电机。由于可控偏爱器的机器布局抉择了电机泵要安装在不旋转套上,而发电秘密安装在旋转的主轴上,这样就涉及到旋转和不旋转之间的能量传输问题。以前一直回收的是打仗式滑环能量传输方法,由于打仗式滑环存在安装不利便、旋转时易磨损、易受到井下钻井液、水的腐化以及泥浆的影响等缺陷,急切需要一种新的非打仗式能量传输方法——松耦合电能传输技能。作为松耦合电能传输技能的焦点部门——松耦合变压器,对它的研究则显得尤为重要。

对付井下恶劣的情况以及空间等各方面因素的限制,我们对松耦合变压器的研究存在较大坚苦,而ANSYS的实体建模本领可以快速准确地模仿三维松耦合变压器。ANSYS三维仿真无论是建模、网格分别照旧后处理惩罚,都有它本身奇特的利益,尤其是在后处理惩罚中,可以调查出各个偏向的电磁力、磁感到强度、磁动势等。下面就先容ANSYS10.0软件在松耦合变压器中的三维仿真阐明进程。

松耦合变压器的ANSYS三维仿真

针对松耦合变压器,我们回收了磁矢量位要领举办仿真。磁矢量位要领(MVP)是ANSYS支持的三维静态、谐波和瞬态阐明的两种基于节点阐明要领中的一个。矢量位要领在X、Y和Z偏向别离具有磁矢量位AX、AY、AZ。在载压或电路耦合阐明中还引入了别的三个自由度:电流 (CURR),电压降(EMF)和电压(VOLT)。3-D矢量位方程中,用INFIN111远场单位(AX、AY、AZ三个自由度)来为无限界线建模。

单位范例选择,实常数及质料属性配置

场路耦合可用于2维和3维仿真,成立电路单位需要用CIRCUI24单位举办建模,将成立好的电路模子与有限元实体模子举办耦合。个中实体模子可选择PLAN53(2D)、SOLID97(3D)和SOLIDll7(3D-20node)单位。对付节点法 3-D阐明,可选的单位为3D 矢量位SOLID97单位,与2D单位差异,自由度为:AX,AY,AZ,AX,AY,AZ,CUR,EMF;线圈实常数配置与质料属性配置如表1、表 2。

什么是松耦合变压器?松耦合变压器的ANSYS三维仿真设计

实体建模

松耦合变压器质料为锰锌铁氧体,布局为上下罐状磁环,凭据磁环实际尺寸可成立三维模子。应用ANSYS10.0的Emag模块对变压器举办三维场路耦合仿真阐明,变压器物理模子如图1所示。阐明进程如下:

什么是松耦合变压器?松耦合变压器的ANSYS三维仿真设计

按照图1所示变压器物理模子举办实体建模,通过呼吁流或GUI要领对模子举办自上而下的建模,三维模子如图2所示。

什么是松耦合变压器?松耦合变压器的ANSYS三维仿真设计

然后举办网格分别,同样也可以回收GUI和呼吁流两种操纵,网格分别有多种分别方法,在这里主要回收了三维自由网格分别。

成立电路模子

成立独立电压源,电压配置为正弦电压源。并配置电压源的幅度、频率、相位等参数。

成立绞线圈的电路模子,对其实常数和单位范例等参数举办配置。

对线圈内阻举办电路模子配置,电阻的巨细由万用表测得。

次级线圈加负载R3事情。全部模子成立完毕如图3所示。

举办瞬态阐明求解

耦合绞线圈所有节点的CURR自由度,施加界线条件。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

相关文章阅读