利用MAXWELL计算三相变压器电感参数
三相电抗器电感量计算方法
三相电抗器电感量计算方法我跟你说啊,三相电抗器电感量计算这事儿,我一开始真的是瞎摸索。
我最开始的时候就乱套公式,看到书上有一些关于电感量计算的公式就直接拿过来用,根本没仔细想三相电抗器的特殊性。
结果可想而知,算出来的结果和实际偏差特别大。
这就像是你去做蛋糕,把盐当成了糖,那做出来的东西肯定不对味。
后来我就仔细研究三相电抗器的结构。
我想啊,如果把三相电抗器想象成三根缠绕的铁丝(这当然是个很简单粗暴的比喻啦),那每相之间肯定是有相互影响的。
所以那些普通电抗器电感量计算方法肯定不合适。
我就去看各种三相系统的书,发现三相电抗器电感量的计算跟相间距、匝数、磁导率都有关系。
我试着构建一个简单的模型来计算,就假设三相电抗器是三个独立的感应线圈,然后根据它们串联和并联的关系来计算总的电感量。
可现实给了我重重一击,这样算出来还是不对。
我就懵了,到底错在哪呢?最后我才发现,在三相电抗器里,磁场的耦合是个很复杂的东西,不能简单地把三相当成独立的去计算。
我又重新找资料,学习磁场耦合的知识。
这个过程真的特别艰辛,就像在一个黑暗的迷宫里乱撞。
这时候我开始把三相电抗器看成一个整体的电磁系统。
它的电感量计算呢,得考虑到相间互感这个关键因素。
哪里来的互感呢?就是三相之间那个磁场互相影响才产生的。
我找到一个比较靠谱的方法,先算出每相的自感,这个相对容易一些,然后再考虑相间互感对总的电感量的影响。
这个相间互感就得根据相间距、每相的匝数这种具体的参数来计算了。
我不确定我这个方法就是绝对正确的,但就我目前测试的一些小实验来说,计算出来的结果和实际测量的值相差就小很多了。
所以我建议啊,要是你想计算三相电抗器电感量,一定要多从三相之间的相互影响着手,千万不要小瞧了相间互感这个部分,不然肯定算不对。
而且在计算每相自感的时候,相关参数一定要测量精确,就像做菜时调料的分量得给准了,不然味道就不对了,参数不准结果也肯定偏差很大。
电磁场 软件MAXWELL使用说明
Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。
1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。
1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。
要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。
点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。
●运行已存在工程。
●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。
●新建,删除,改变工程所在目录。
1.3 TRANSLATORS进行文件类型转换。
点击后进入转换控制面板,可实现:1.将AutoCAD格式的文件转换成Maxwell格式。
2.转换不同版本的Maxwell文件。
1.4 PRINT打印按钮,可以对Maxwell的窗口屏幕进行打印操作。
1.5 UTILITIES常用工具。
包括颜色设置、函数计算、材料参数列表等。
第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程选择Mexwell Control Panel (Mexwell SV)启动Ansoft软件→点击PROJECTS打开工程界面(如图2.1所示)→点击New进入新建工程面板(如图2.2所示)。
在新建工程面板中为工程命名(Name),选择求解模块类型(如Maxwell 2D, Maxwell 3D, Maxwell SV等)。
Maxwell SV为Student Version即学生版,它仅能计算二维场。
在这里我们选择Maxwell SV version 9来完成二维问题的计算。
图2.1 工程操作界面图2.2 新建工程界面2.2 选择求解问题的类型上一步结束后,建立了新工程(或调出了原有的工程),进入执行面板(Executive Commands)如图2.3所示。
Maxwell瞬态场仿真实例
MAXWELL3D12.0BASICEXERCISES1.静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25,25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0,0,1)将六面体重命名为mediumAssignMaterial>mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)PaddingPercentage:0%忽略电场的边缘效应(fringingeffect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(AssignExcitation)选中上极板UpPlate,Maxwell3D>Excitations>Assign>Voltage>5V选中下极板DownPlate,Maxwell3D>Excitations>Assign>Voltage>0V3.设置计算参数(AssignExecutiveParameter)Maxwell3D>Parameters>Assign>Matrix>Voltage1,Voltage24.设置自适应计算参数(CreateAnalysisSetup)Maxwell3D>AnalysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次数:Maximumnumberofpasses>10误差要求:PercentError>1%每次迭代加密剖分单元比例:RefinementperPass>50%5.Check&Run6.)(1)(2)(3)用创建另3个并列的导体SelectConductorEdit>Duplicate>AlongLine(沿线复制)输入line矢量的第1个点:(0,0,0)输入line矢量的第2个点:(0,0.4,0)输入复制总数:4(包括原导体)创建导体Conductor_4Draw>Box起点:(X,Y,Z)>(0.8,-1,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0.2,2.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_4AssignMaterial>Copper(设置材料为铜)创建导体Conductor_5Draw>Box起点:(X,Y,Z)>(0.8,-0.4,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(-1.2,0.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_5AssignMaterial>Copper(设置材料为铜)创建导体Conductor_6SelectConductor_5Edit>Duplicate>Mirror(镜像复制)2.按f2.12.2选中3.不选选中Restrictthenumberofelements输入maximumnumberofelements:10000(设置剖分单元的最大数量)4.设置自适应计算参数(CreateAnalysisSetup)Maxwell3D>AnalysisSetup>AddSolutionSetupDefault5.Check&Run6.后处理绘出导体中的电流流向图选中所有导体Maxwell3D>Fields>Fields>J>J_Vector调节矢量箭头尺寸3.恒定磁场问题实例:恒定磁场力矩计算计算如下图所示永磁体模块在线圈磁场中所受力矩。
西莫电机技术第13期之论坛精华:电机设计常见问题解答专题一——电感
《西莫电机技术》第13期之论坛精华:电机设计常见问题解答专题(一)——电感引言1•电感的定义电感的物理学定义为:单个线圈通以电流会产生磁场(磁通),我们将单个线圈通电后产生磁通的能力称为该线圈的自感。
即:(1)式中入为磁链,I为电流。
但在电机中,由于存在非线性铁磁材料,有将电感参数区分为视在电感和增量电感的必要,因为增量电感参数是准确描述电机动态特性的关键参数。
同时电感也是控制器设计需要的关键参数。
根据法拉第电磁感应定律,线圈两端的反电势为(2)对于带铁心的螺线管而言,入仅为i的函数,因此?X/?i 可以写成dX/di,然而对于更一般的磁路,入除了是电流i 的函数之外还与磁路的组成有关,比如可能出现多个激磁线圈,或者多个铁心,因此入是一个多变量而不是一个变量的函数,因此偏微分符号应该保留。
如果磁路是线性的,则入・i 曲线便是一条直线,无论实际工作点位于何处,?X/?i所得的值都为常数,即得到了物理学定义的电感式(1),此为视在电感。
对于一般的磁路,由式(2)可知,电感的通用定义为:(3)由上式确定的电感,即所谓的增量电感,如图所示运行点O处,曲线入・i上O的斜率即为O点的增量电感。
显而易见,运行点的任何一点改变都需要重新计算L的值。
而AO/IO对于电机而言则为静止状态下的电感,可以称为静态电感或者视在电感,即电机三相电流为直流,转子静止状态下的电感。
但是电机在实际运行时,三相电流激励以及转子位置均为变化的,所以动态电感才有意义。
图1绕组铁心磁化特性及工作点示意图根据上式的定义,我们即可以对以下三种情况进行分析:1)•变压器:在正常工作时,电机的电流在时刻变化,但他不旋转,所以他磁路磁阻变化仅由电流引起,即磁链是电流的单一函数,所以增量电感公式可以变为dA/dio假设工作电流较小时磁路工作在线性区,增量电感与视在电感相等,dA/di是常数;但是当电流逐渐变大,磁路饱和,入一i曲线拐弯,增量电感小于视在电感。
手把手教您 Ansoft Maxwell 工程仿真实例
设置磁体的磁化方向(X,Y,Z)>(1,0,0)(磁体沿x轴正方向磁化)
/ / 创建激励电流加载面(Create Section) Select Coil Modeler > Surface > Section Modeler > Boolean > Separate Bodies(分离两Section面) 删除1个截面 Select 1个截面,Del 将剩下的1个截面重命名为“Section1”
电容器中电场分布的边缘效应
/
/
2.设置激励(Assign Excitation) 选中上极板UpPlate, Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配) >Voltage > 5V 选中下极板DownPlate, Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 3.设置计算参数(Assign Executive Parameter) Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup) Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代次数: Maximum number of passes > 10 误差要求: Percent Error > 1% 每次迭代加密剖分单元比例: Refinement per Pass > 50% 5. Check & Run 6. 查看结果 Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix 电容值:31.543pF
maxwell软件- 三相感应电机
8 三相感应电动机本章我们将简化RMxprt 一些基本操作的介绍,以便介绍一些更高级的使用。
有关RMxprt 基本操作的详细介绍请参考第一部分的章节。
8.1基本理论三相感应电机的定子绕组通常连接到对称的三相电源上。
定子绕组由p 对极组成,在空间成正弦分布,定子电流产生旋转磁场。
转子绕组一般为鼠笼型,其极数与定子绕组保持一致。
转子导条中感应的电流反过来又产生一个旋转磁场,这两个旋转磁场在电机气隙中相互作用产生合成磁场。
气隙合成磁场与转子导条电流相互作用产生电磁转矩,使转子按磁场旋转的方向旋转,同时有一个大小相同方向相反的转矩反作用于定子上。
定子绕组分为p 组线圈,每一组都按三相对称分布,在电机中占据πD/2p 空间,此处D 为气隙直径。
因而气隙磁场有p 个周期,定子绕组具有p 对极。
三相感应电动机的特性是基于等效电路进行分析的。
电机三相对称,其中一相的等效电路如图8.1所示。
2/s图 8.1 一相的等效电路图8.1中,R 1和R 2分别为定子电阻和转子电阻;X 1为定子漏电抗包括槽漏抗、端部漏抗和谐波漏抗;X 2为转子漏电抗,包括槽漏抗、端部漏抗、谐波漏抗和斜槽漏抗。
由于漏磁场有饱和现象,X 1和X 2为非线性参数。
等效电路中的各项参数均与定子电流、转子电流有关。
由于集肤效应R 2和X 2均为由图8.2所示的分布参数等效电路导出的等效值,且随转子滑差s 变化。
所有转子参数都折算到定子侧。
X sBot R sBot /s图 8.2 一相的分布参数等效电路在激磁回路中,X m 为激磁电抗,R Fe 为铁心损耗所对应的电阻。
X m 是经过线性化处理的非线性参数,其数值随主磁场的饱和程度而变化。
外施相电压U 1时,可方便地由电路分析得出定子电流I 1和折算到定子侧的转子电流 I 2。
电磁功率P m 可由下式确定:s R I 3P 222m = (8.1)电磁转矩 T m 为ωmm P T = (8.2)式中ω为同步转速,单位:rad/s轴端输出机械转矩为fw m 2T T T -= (8.3) 式中T fw 为风阻和摩擦转矩输出功率为222T P ω=(8.4) 式中ω2=ω(1–s )为转子转速,单位:rad/s输入功率为s 1Cu Fe 2Cu fw 21P P P P P P P +++++= (8.5) 式中,P fw 为风摩损耗,P Cu2为转子铜损耗,P Fe 为铁心损耗,P Cu1为定子铜损耗,P s 为杂散损耗。
Ansoft Maxwell 仿真实例PDF(68页)
1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10 误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction ) 恒定电场的源:(1)Voltage Excitation ,导体不同面上的电压 (2)Current Excitations ,施加在导体表面的电流(3)Sink (汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
hfss电感计算公式(一)
hfss电感计算公式(一)
HFSS电感计算公式
1. 概述
在HFSS(High Frequency Structure Simulator)中,电感是指
由特定尺寸和形状的导体线圈或线圈元件所产生的电磁感应现象。
HFSS是一款用于高频电磁场仿真和分析的软件工具。
2. 电感公式
根据Maxwell方程组,可以通过以下公式来计算电感:
L = (μ₀ * n² * A) / l
其中,L为电感(单位:亨);μ₀为真空磁导率(单位:N/A²);n为匝数;A为线圈横截面积(单位:m²);l为线圈长度(单位:m)。
3. 举例说明
假设有一个线圈,其匝数为500,线圈横截面积为1e-4 m²,线圈长度为 m。
我们可以使用上述公式来计算该线圈的电感。
根据公式:
L = (μ₀ * n² * A) / l
已知:
μ₀ = 4π * 10⁻⁷ N/A²
n = 500
A = 1e-4 m²
l = m
将已知数据代入公式,进行计算:
L = (4π * 10⁻⁷ N/A² * (500)² * 1e-4 m²) / m
≈ μH
因此,该线圈的电感约为μH。
4. 结论
通过HFSS电感计算公式,我们可以根据线圈的尺寸和形状参数,计算出其电感值。
这有助于我们在设计电路时更好地了解和预测电感对电路性能的影响。
ANSYS Maxwell助力电力变压器设计和仿真
ETK用于建立工作频率在100kHz范围内的铁氧体磁芯变压器和电感(但不包括50-50Hz 范围内的油浸变压器)
• ETK易用性?
Python有3个输入面板,所有参数可以在10吗?
在当前发布的ETK版本中,包含Philips和Ferroxcube各15种大类的磁芯形状。另外用户可 以手动修改一个特定Excel文件以加入更多的磁性形状和材料。
对于圆导线用户需要指定圆周分段数maxwelldesign求解设置模型所有的几何尺寸数据在maxwelldesign中都以参数化的形式指定几何尺寸可手动修改丌需要重新运行python脚本几何尺寸在maxwell中可以手动修改但如果要修改线圈层数或线圈匝数则必须重新运行脚本文件设计全参数化maxwell求解结果plots通过simplorer中的dynamiceddycurrent链接可以把求解结果以频变状态空间模型的形式输入到simplorer中用于电路仿真频变网表模型也可以通过networkdataexplorerndewindowclickexportbroadbandchoosepspicerenormalizeohmmaxwell求解结果matrixnetlistmaxwellsimplorermaxwell通过点击etk界面上的help按钮获得查看html格式的文件
• 通过点击ETK界面上的“Help” 按钮获得 • 查看html格式的文件: C:\Program
Files\AnsysEM\AnsysEM16.1\Win64\Maxwell\syslib\UserDefined Models \Lib\CoreUDM\Help\ElectronicTransformerKit_help.html • 在相同的文件位置查看PDF文件
Maxwell基础教程仿真实例
说明:部分操作因版本不同存在差异1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction(传导))恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
Maxwell仿真实例讲解
MAXWELL 3D 12.0BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真 (2)2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真 (4)3. 恒定磁场问题实例:恒定磁场力矩计算 (8)4. 参数扫描问题实例:恒定磁场力矩计算 (12)5. 恒定磁场实例:三相变压器电感计算 (21)6. 永磁体磁化方向设置:局部坐标系的使用 (32)7. Master/Slave边界使用实例:直流无刷电机内磁场计算 (38)8. 涡流场分析实例 (45)9. 涡流场问题实例:磁偶极子天线的近区场计算 (53)10. 瞬态场实例:TEAM WORKSHOP PROBLEM 24 (59)11. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)2电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >V oltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >V oltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > V oltage1, V oltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF32. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction)恒定电场的源:(1)V oltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的??J?0。
Maxwell瞬态场仿真实例
精心整理MAXWELL 3D 12.0BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真1.建模介质板起点:(X,Y,Z )>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ )>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ )>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica (设置材料为云母mica ,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region )Padding Percentage :0%忽略电场的边缘效应(fringing effect )电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation )选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage24.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%6.)(1)(2)(3)用1.建模将六面体重命名为ConductorAssign Material > Copper(设置材料为铜)创建另3个并列的导体Select ConductorEdit > Duplicate > Along Line(沿线复制)输入line矢量的第1个点:(0,0,0)输入line矢量的第2个点:(0,0.4,0)输入复制总数:4(包括原导体)创建导体Conductor_4Draw > Box起点:(X,Y,Z)>(0.8, -1, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0.2, 2.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_4Assign Material > Copper(设置材料为铜)创建导体Conductor_5Draw > Box起点:(X,Y,Z)>(0.8, -0.4, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(-1.2, 0.2,0.2)将六面体重命名为Conductor_5Assign Material > Copper(设置材料为铜)创建导体Conductor_6Select Conductor_5Edit > Duplicate > Mirror(镜像复制)2.按f2.12.2选中3.不选Restrict length of elements选中Restrict the number of elements输入maximum number of elements:10000(设置剖分单元的最大数量)4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution SetupDefault5. Check & Run6. 后处理绘出导体中的电流流向图选中所有导体Maxwell 3D > Fields > Fields >J > J_Vector调节矢量箭头尺寸3. 恒定磁场问题实例:恒定磁场力矩计算计算如下图所示永磁体模块在线圈磁场中所受力矩。
Maxwell瞬态场仿真实例
Maxwell瞬态场仿真实例MAXWELL 3D 12.0 BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10 误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction)恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
(完整版)用maxwell对变压器的建模仿真教程
(完整版)⽤maxwell对变压器的建模仿真教程该变压器模型采⽤EE型铁芯,通⼊单向交流电,通过maxwell的3D模型构建为两层,分为初级和次级同轴绕制。
1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as> transformer选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Magnetostatic创建变压器铁芯框架Draw > BoxPosition:(-5.5,-15,0)Box尺⼨:(XSize, YSize, ZSize)>(11,30,26)Draw > BoxPosition:(-5.5,5.5 ,5)Box尺⼨:(XSize, YSize, ZSize)>(11,4.5,16)选中Box2Edit > Duplicate > Around AxisAxis: ZAngle: 180 degTotal number: 2选中Box1 ,Box2,Box2_1Modeler > Boolean > SubtractBlank Parts: Box1Tool Parts: Box2,Box2_1不要选:“Clone tool objectsbefore subtracting”Draw > Box(创建Gap(缺⼝))Position:(-5.5,15 ,12.98)Box尺⼨:(XSize, YSize, ZSize)>(11,30,0.04)选中Box1 ,Box3Modeler > Boolean > SubtractBlank Parts: Box1Tool Parts: Box3不要选:“Clone tool objectsbefore subtracting”选中Box1Modeler > Boolean > Separate Bodies将分离后的模型分别重命名为:“Core_up”(原Box1)和“Core_down”将两者的材料重设为:“ferrite”为铁氧体的材料属性。
Maxwell瞬态场仿真实例
MAXWELL 3D 12.0 BASIC EXERCISES1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction)恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,施加在导体表面的电流(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
三相变压器的参数测定(实验报告里计算需要的各种公式)
三相变压器的参数测定原理简述变压器是用来变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
变压器的工作原理是建立在电磁感应原理基础之上的。
变压器铁芯内产生的总磁通分为两个部分,其中主磁通是以闭合铁心为路径,它同时匝链原、副绕组,分别感应电势,磁通是变压器传递能量的主要因素。
还有另一部分磁通通过非磁性物质而形成闭合回路,变压器负载运行时,原、副方都存在这部分磁通,分别用和表示。
而变压器空载运行时仅原方有,这部分磁通属于非工作磁通,其量值约占总磁通的,故把这部分磁通称为漏磁通。
漏磁通和分别单独匝链变压器的原绕组和副绕组,并在其中感应电势和。
实际变压器中既有磁路问题又有电路问题,这样将会给变压器的分析、计算带来困难。
为此,对变压器的电压、电流和电势的关系进行等值变换(即折算),可将同时具有电路和磁路的问题等值简化为单一的电路问题,以便于计算。
图4–1为双绕组变压器的“型”等值电路。
变压器的参数即为图中的等。
对于三相变压器分析时化为单相,也使用图4–1的等值电路。
因此,等值电路中所有参数包括各电压、电流、电势的值均为单相数值。
变压器归算的基本方程式为:式中式(4–1)为原来的电压平衡方程式;式(4–2)为折算到原边的副边电压平衡式;式(4–3)为电流平衡方程式。
分析变压器性能的方法通常使用等效电路、方程式和相量图。
一般若作定性分析,用相量图较方便;若作定量计算,则用等值电路较方便,故通常就是利用等效电路来求取变压器在不同负载时的效率、功率因数等指标的。
要得到变压器的等效电路,一般是通过变压器的空载实验和负载损耗实验(也叫短路实验),再经计算而得出其参数的。
由变压器空载实验,可以测出变压器的空载电流和铁心损耗,以及变压器的变比,再通过计算得到变压器励磁阻抗。
空载时变压器的损耗主要由两部分组成,一部分是因为磁通交变而在铁心中产生的铁耗,另一部分是空载电流在原绕组中产生的铜耗。
由于空载电流数值很小,此时铜耗便可以略去,而决定铁耗大小的电压可达到正常值,故近似认为空载损耗就是变压器的铁耗。
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4.1
选择Parameters > Assign > Matrix,并在弹出的Matrix窗口中选Setup子菜单,include栏中确认打钩,在Post Processing子菜单下,Turns栏中全部改为30。然后将绕组参数。每个线圈有15匝,在同一个柱上的3个线圈是串联连接。
2
选中左边柱上线圈截面,如图2-1所示,然后在Excitations中选择Assign > Current,参数设置如图2-2所示。在弹出的弹出Add Variable窗口中设置Variable:Mag>Value: 30A。
按照同样的方法分别选中中间柱和最右边柱上线圈截面,将激励参数分别设置为如图2-3、2-4所示。
1.3
先在最左边铁心柱上创建一个线圈,如图1-4所示。然后使用Duplicate功能复制得到9个相同的线圈,如图1-5图1-6所示。
1.4
选中所有线圈后,选中YZ平面,使用Separate Bodies得到截面,然后在Edit中选择Delete以删除多余的面。如图1-7所示。
1.5
在Draw中选择Region,X的参数设定为+400,-400;Y的参数设定为+100,-100;Z的参数设定为+150,-150。
1
打开maxwell 14.0创建一个新的3D设计项目并将求解器设定为Transient类型,然后将几何尺寸单位设定为in。
1.1
先创建一个长方体,然后在其内部创建两个大小相等的,关于Z轴对称的长方体,然后使用Subtract构造出铁芯的基本框架,如图1-1所示。
1.2
先在铁芯下部创建一个扁平的长方体,同样使用Subtract功能在铁芯下部创建气隙,如图1-2、1-3所示。
3
在Maxwell3D中选择Analysis Setup > Add Solution Setup。将最大迭代次数(Maximum number of passes)设置为10;误差要求(Percent Error)设置为1%;每次迭代加密剖分单元比例(Refinement per Pass):30%;设置非线性残差(nonlinear residual): 0.001。
5
6
在Project Manager中选择Parameters> Matrix,点击右键,选择View Solution。结果如图6-1所示。