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圖9：電抗器的磁通密度和磁致伸縮力在Simcenter 3D中進(jìn)行的振動噪聲仿真，我們將在后續(xù)文章中介紹。 文章來源：simcenter3d

Simdroid中耦合仿真獲得的變壓器油流速分布云圖和流線圖Simdroid耦合仿真得到流體和固體的穩(wěn)態(tài)溫度分布電力變壓器流熱耦合仿真的結(jié)果在工程實踐中有兩個主要用途：一是通過傳感器獲得變壓器油出口和變壓器外殼等位置的實際監(jiān)測溫度，工程師可結(jié)合仿真在正常工況時實時掌握變壓器的運(yùn)行情況，在非正常工況時做出預(yù)警或檢修等判斷；二是開展設(shè)備部件運(yùn)行性能參數(shù)的分析，如絕緣油和絕緣紙老化性能等

解析法在工程上常無法獲得精確解；有限元法依賴于詳細(xì)的幾何參數(shù)；在信息較少的方案設(shè)計階段均無法使用；磁路法和等效熱網(wǎng)絡(luò)法原理清晰、便于理解，常常用于性能的初步預(yù)估，但在航天領(lǐng)域，尚無文獻(xiàn)給出磁路法與等效熱網(wǎng)絡(luò)法用于電磁熱分析的詳細(xì)流程及各關(guān)鍵參數(shù)的取值準(zhǔn)則。基于此,本文提出了基于磁路法和等效熱網(wǎng)絡(luò)法的電機(jī)磁熱快速設(shè)計仿真方法。

在電力系統(tǒng)中，油冷變壓器廣泛應(yīng)用于變電站，其在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生熱量，如果變壓器溫度過高，會對其內(nèi)部的絕緣材料及零部件性能造成損害。繞組是變壓器的核心部件之一，由銅或鋁等導(dǎo)電材料制成。高溫會使繞組的電阻增大，電阻增大又會進(jìn)一步產(chǎn)生更多的熱量，形成惡性循環(huán)。過高的溫度可能會引起鐵芯的磁導(dǎo)率變化，影響變壓器的電磁性能，同時也可能導(dǎo)致鐵芯的機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，破壞變壓器的正常運(yùn)行。

</p><p><br></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;此次采用Comsol制作了三相變壓器 電磁、熱、固、噪聲多物理場耦合模型，分析三相變壓器在多次諧波工況下的表現(xiàn)。

2 變壓器油箱弧形屏蔽結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果分析采用ANSYS Maxwell軟件對兩種屏蔽結(jié)構(gòu)磁密度作用進(jìn)行仿真計算，得到兩種屏蔽結(jié)構(gòu)的磁通密度分布如圖2所示。

韓芳旭等［3］基于磁致伸縮力-熱應(yīng)力比擬的數(shù)值計算方法建立電磁場數(shù)值模型，求解鐵心每個節(jié)點不同時刻的磁密值，加載試驗測得的硅鋼片磁致伸縮特性曲線，仿真得到鐵心每個時間步各個節(jié)點的磁致伸縮力，導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)場計算模型中求得鐵心本體的振動位移。

圖6 室內(nèi)循環(huán)空氣流場流速分布情況5 結(jié)束語通過有限元分析建立干式變壓器散熱仿真，得到干式變壓器本體的溫度場的分布情況和干式變壓器的箱體內(nèi)流場分布情況，發(fā)現(xiàn)干式變壓器易產(chǎn)生過熱的部位和影響干式變壓器散熱的因素，并針對性地進(jìn)行仿真和結(jié)果優(yōu)化仿真，可有效降低變壓器的易熱點溫度。

大多數(shù)情況下，變壓器鐵芯的磁導(dǎo)率是各向同性的或分析變壓器的短路狀態(tài)。但是，目前還沒有對系統(tǒng)正常運(yùn)行時噪聲產(chǎn)生過程的耦合仿真工作流程進(jìn)行研究圖1 變壓器噪聲的產(chǎn)生 本文利用有限元方法對配電變壓器進(jìn)行了耦合仿真。本文的目的是建立一種能準(zhǔn)確預(yù)測配電變壓器正常運(yùn)行狀態(tài)下振動和聲學(xué)特性的數(shù)值方法。建模過程基于三種分析方法的鏈接，電磁、力學(xué)和聲學(xué)模擬，如圖1所示。

" width="800"></p><p class="ql-align-center">圖 17 基于伏圖的變壓器散熱仿真APP開發(fā)環(huán)境</p><p><strong>三、變壓器散熱仿真APP應(yīng)用</strong></p><p><br></p><p>變壓器散熱仿真具有廣泛的應(yīng)用價值，在變壓器的設(shè)計和運(yùn)維中具有重要作用：</p><ul><li>在設(shè)計過程中預(yù)測容易發(fā)生過熱的部位，優(yōu)化出風(fēng)口位置、風(fēng)量，

? 強(qiáng)大的靜態(tài)和瞬態(tài)求解器，可解決集膚效應(yīng)、非線性飽和問題、損耗、多繞組的外部電路以及隨時間變化的磁場? 強(qiáng)大的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)可生成適當(dāng)、準(zhǔn)確和有效的網(wǎng)格? 高性能計算 (HPC) ，通過參數(shù)化和優(yōu)化來解決數(shù)值（矩陣）較大的仿真問題? 用于多繞組和瞬態(tài)分析的場路耦合仿真? 磁‐熱、磁‐結(jié)構(gòu)雙向耦合的多物理場耦合分析案例分析油箱和結(jié)構(gòu)件上的雜散損耗

立即體驗：www.simapps.com/v/175291.html02 電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真APP電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風(fēng)扇安裝與運(yùn)行參數(shù)、包封材料物性參數(shù)以及高中低壓線圈熱損耗等參數(shù)，可快速計算風(fēng)冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場的影響。

因此，針對結(jié)構(gòu)2，在小容量配電變壓器和對損耗要求不高的變壓器中尚可以使用，對負(fù)載損耗要求嚴(yán)格特別是在《GB20052-2020電力變壓器能效限定值及能效等級》標(biāo)準(zhǔn)實施后，結(jié)構(gòu)2沒有實用價值。結(jié)構(gòu)3在處理好鐵心夾緊的問題后，不失為一種值得推廣的結(jié)構(gòu)。5 結(jié)論 箔式繞組低壓引線結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)充分考慮引線與夾件間的結(jié)構(gòu)造成的影響，無論哪種結(jié)構(gòu)，兩銅排間不應(yīng)有導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)件存在。

圖1 變壓器振動原理示意圖 1.2 變壓器偏磁振動特征 由于磁致伸縮的變化周期是電源頻率的半個周期，變壓器正常工作時，勵磁電流在正負(fù)半周是對稱的，交流勵磁磁通在正負(fù)半周是對稱的，因而磁致伸縮位移在磁通變化的一個周期內(nèi)也是對稱的。

，高效生成效率MAP與性能特性曲線，為系統(tǒng)級優(yōu)化提供支持點擊立即報名 7/14 | CLLC電源變壓器的飽和及損耗仿真講師簡介：劉朝瑜 | Ansys高級應(yīng)用工程師主題簡介：在高功率密度 LLC 諧振變換器中，磁集成變壓器與諧振電感的損耗已成為效率與熱設(shè)計的關(guān)鍵瓶頸。

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本次報告將介紹SST中的中頻中壓磁變壓器的關(guān)鍵技術(shù)以及相應(yīng)仿真處理方法，包括電磁參數(shù)，磁芯損耗，繞組損耗，雜散電容以及絕緣屏蔽等。 14:00-14:45 | 基于有限元網(wǎng)格數(shù)據(jù)與AI模型的磁芯損耗預(yù)測技術(shù)演講嘉賓：張麗萍 博士｜ 福州大學(xué)研究方向：電力電子功率變換及高頻磁技術(shù)。

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產(chǎn)品用途：普通和超導(dǎo)磁體用的電磁鐵極頭、小型電源變壓器、扼流圈、磁放大器的鐵芯、航空馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子、電話振動片、磁致伸縮換能器和超聲波發(fā)生器的振子、航空功率變壓器、和打印關(guān)頭等。

點擊立即報名 7/14 | CLLC電源變壓器的飽和及損耗仿真講師簡介：劉朝瑜 | Ansys高級應(yīng)用工程師主題簡介：在高功率密度 LLC 諧振變換器中，磁集成變壓器與諧振電感的損耗已成為效率與熱設(shè)計的關(guān)鍵瓶頸。由于繞組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、并聯(lián)電流分配不均以及磁通路徑強(qiáng)耦合，傳統(tǒng)經(jīng)驗公式難以準(zhǔn)確評估實際損耗。