基于ANSYS的松耦合变压器三维仿真研究
松耦合变压器材料为锰锌铁氧体,结构为上下罐状磁环,按照磁环实际尺寸可建立三维模型。应用ANSYS10.0的Emag模块对变压器进行三维场路耦合仿真分析,变压器物理模型如图1所示。分析过程如下:
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131113/187911_2_0.jpg)
图1 变压器实物图
根据图1所示变压器物理模型进行实体建模,通过命令流或GUI方法对模型进行自上而下的建模,三维模型如图2所示。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131113/187911_2_1.jpg)
图2ANSYS三维模型
然后进行网格划分,同样也可以采用GUI和命令流两种操作,网格划分有多种划分方式,在这里主要采用了三维自由网格划分。
建立电路模型
建立独立电压源,电压设置为正弦电压源。并设置电压源的幅度、频率、相位等参数。
建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,电阻的大小由万用表测得。
次级线圈加负载R3工作。全部模型建立完毕如图3所示。
进行瞬态分析求解
耦合绞线圈所有节点的CURR自由度,施加边界条件。
如果加载的电压15V,频率10kHz,磁环中间气隙1mm,负载100Ω,在一个正弦周期内用16个载荷步,则每个载荷步的时间间隔为6.25e-6s。每个载荷步又分为5个子步来实现。在本文中施加20个载荷步后进行求解。
后台处理,结果观察
3-D矢量分析得不到通量线(磁力线),但可利用磁通密度矢量显示来观察通量路径。使用Post1通用后台处理器观察最后载荷步结果磁感应强度B矢量图,如图4所示。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131113/187911_2_2.jpg)
图3 场路耦合有限元模型
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131113/187911_2_3.jpg)
图4 磁感应强度矢量图
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