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什么是松耦合变压器?松耦合变压器的ANSYS三维仿真规划

本站为您提供的什么是松耦合变压器?松耦合变压器的ANSYS三维仿真设计,针对松耦合变压器,我们采用了磁矢量位方法进行仿真。磁矢量位方法(MVP)是ANSYS支持的三维静态、谐波和瞬态分析的两种基于节点分析方法中的一个。矢量位方法在X、Y和Z方向分别具有磁矢量位AX、AY、AZ。在载压或电路耦合分析中还引入了另外三个自由度:电流 (CURR),电压降(EMF)和电压(VOLT)。3-D矢量位方程中,用INFIN111远场单元(AX、AY、AZ三个自由度)来为无限边界建模。

当今变压器范畴现已开展到很老练的阶段,轻量、高效、高密度是当今变压器开展方针。在变压器产品研制中,使用有限元仿真软件,能够方便地改动变压器的结构参数,调查这些参数对变压器的影响。ANSYS是世界上闻名的大型通用有限元剖析软件,也是我国用户最多、使用最广泛的有限元剖析软件,它融结构、热、流体、电磁、声学等专业的剖析于一体,可广泛使用于机械制造、石油化工、轻工、造船、航天航空、轿车交通、电子、土木工程、水利、铁道等各种工业建造和科学研讨。

什么叫做松耦合

松耦合体系一般是依据音讯的体系,此刻客户端和长途服务并不知道对方是怎么完成的。客户端和服务之间的通讯由音讯的架构分配。只需音讯契合洽谈的架构,则客户端或服务的完成就能够依据需要进行更改,而不用忧虑会损坏对方。

松耦合通讯机制供给了紧耦合机制所没有的许多长处,而且它们有助于下降客户端和长途服务之间的依赖性。可是,紧耦合性一般能够供给功能长处,便于在客户端和服务之间进行更为严密的集成(这在存在安全性和事务处理要求时,可能是必需的)。

作为旋转导向智能钻井体系中心部件的可控偏心器,其原理是使用电机泵发生推进翼肋弹性的动力, 当选用电机泵动力时,电机泵的能量来源于井下涡轮发电机。因为可控偏心器的机械结构决议了电机泵要装置在不旋转套上,而发电机要装置在旋转的主轴上,这样就涉及到旋转和不旋转之间的能量传输问题。曾经一向选用的是触摸式滑环能量传输办法,因为触摸式滑环存在装置不方便、旋转时易磨损、易遭到井下钻井液、水的腐蚀以及泥浆的影响等缺点,迫切需要一种新的非触摸式能量传输办法——松耦合电能传输技能。作为松耦合电能传输技能的中心部分——松耦合变压器,对它的研讨则显得尤为重要。

关于井下恶劣的环境以及空间等各方面要素的约束,咱们对松耦合变压器的研讨存在较大困难,而ANSYS的实体建模才能能够快速精确地模仿三维松耦合变压器。ANSYS三维仿真无论是建模、网格区分仍是后处理,都有它自己共同的长处,尤其是在后处理中,能够调查出各个方向的电磁力、磁感应强度、磁动势等。下面就介绍ANSYS10.0软件在松耦合变压器中的三维仿真剖析进程。

松耦合变压器的ANSYS三维仿真

针对松耦合变压器,咱们选用了磁矢量位办法进行仿真。磁矢量位办法(MVP)是ANSYS支撑的三维静态、谐波和瞬态剖析的两种依据节点剖析办法中的一个。矢量位办法在X、Y和Z方向别离具有磁矢量位AX、AY、AZ。在载压或电路耦合剖析中还引入了别的三个自在度:电流 (CURR),电压降(EMF)和电压(VOLT)。3-D矢量位方程中,用INFIN111远场单元(AX、AY、AZ三个自在度)来为无限鸿沟建模。

单元类型挑选,实常数及资料特点设置

场路耦合可用于2维和3维仿真,树立电路单元需要用CIRCUI24单元进行建模,将树立好的电路模型与有限元实体模型进行耦合。其间实体模型可挑选PLAN53(2D)、SOLID97(3D)和SOLIDll7(3D-20node)单元。关于节点法 3-D剖析,可选的单元为3D 矢量位SOLID97单元,与2D单元不同,自在度为:AX,AY,AZ,AX,AY,AZ,CUR,EMF;线圈实常数设置与资料特点设置如表1、表 2。

什么是松耦合变压器?松耦合变压器的ANSYS三维仿真规划

实体建模

松耦合变压器资料为锰锌铁氧体,结构为上下罐状磁环,依照磁环实践尺度可树立三维模型。使用ANSYS10.0的Emag模块对变压器进行三维场路耦合仿真剖析,变压器物理模型如图1所示。剖析进程如下:

什么是松耦合变压器?松耦合变压器的ANSYS三维仿真规划

依据图1所示变压器物理模型进行实体建模,经过指令流或GUI办法对模型进行自上而下的建模,三维模型如图2所示。

什么是松耦合变压器?松耦合变压器的ANSYS三维仿真规划

然后进行网格区分,相同也能够选用GUI和指令流两种操作,网格区分有多种区分办法,在这里首要选用了三维自在网格区分。

树立电路模型

树立独立电压源,电压设置为正弦电压源。并设置电压源的起伏、频率、相位等参数。

树立绞线圈的电路模型,对其实常数和单元类型等参数进行设置。

对线圈内阻进行电路模型设置,电阻的巨细由万用表测得。

次级线圈加负载R3作业。悉数模型树立结束如图3所示。

进行瞬态剖析求解

耦合绞线圈一切节点的CURR自在度,施加鸿沟条件。

假如加载的电压15V,频率10kHz,磁环中心气隙1mm,负载100Ω,在一个正弦周期内用16个载荷步,则每个载荷步的时刻距离为6.25e-6s。每个载荷步又分为5个子步来完成。在本文中施加20个载荷步后进行求解。

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