基于ANSYS的松耦合變壓器三維仿真研究
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圖5 次級(jí)負(fù)載感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)曲線圖
三維仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比
為了分析方便,在仿真時(shí)將磁芯設(shè)為線性導(dǎo)磁材料,相對(duì)磁導(dǎo)率定為:2500；不考慮渦流損耗；氣隙間距:1mm；初級(jí)電壓加幅值為15V的正弦波，頻率為10kHz；負(fù)載為100Ω。根據(jù)上面分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)如表3所示：
表3：實(shí)測(cè)與仿真數(shù)據(jù)對(duì)比
從表3的分析對(duì)比可以看出,三維仿真和實(shí)測(cè)的效率誤差在5%左右。其中次級(jí)的電流電壓值基本和實(shí)際測(cè)量的電流電壓值相符合。篇幅所限,表中只列出初級(jí)電壓在15V，頻率在10kHz的情況。因?yàn)榉抡嬷?磁芯的磁導(dǎo)率假設(shè)為線性的,而實(shí)際中的鐵氧體磁特性用非線性的B-H磁滯回線來表示的,所以仿真和實(shí)測(cè)值存在的一定的誤差。
三維仿真數(shù)據(jù)與二維仿真數(shù)據(jù)對(duì)比
為了檢驗(yàn)三維仿真的準(zhǔn)確性，將其與以前做過的二維仿真進(jìn)行對(duì)比，仿真環(huán)境：初級(jí)電壓15V正弦波，負(fù)載100Ω，氣隙1mm；通過變化頻率，觀察次級(jí)感應(yīng)電壓與傳輸效率的變化，如圖6、圖7所示。
圖6 效率曲線對(duì)比圖
圖7 次級(jí)感應(yīng)電壓曲線對(duì)比圖
由上圖可知，三維仿真與二維仿真在變化頻率時(shí)，二者曲線走勢(shì)基本一致，但由于選擇的實(shí)體單元、設(shè)置參數(shù)的方式以及分析方法等方面的不同，所以存在一定的誤差。
結(jié)論
利用ANSYS對(duì)松耦合變壓器進(jìn)行建模仿真，可以改變變壓器的關(guān)鍵參數(shù)，利用場(chǎng)路耦合可以改變負(fù)載等參數(shù)，求出初級(jí)次級(jí)的電流電壓，然后求出變壓器的效率；通過改變松耦合變壓器的主要參數(shù)，可以得到影響松耦合變壓器效率的關(guān)鍵參數(shù)以及它們對(duì)松耦合變壓器效率的影響規(guī)律；尤其ANSYS三維仿真，不受模型形狀的限制，可以隨意改變變壓器模型，進(jìn)而推動(dòng)對(duì)松耦合變壓器的研究。
評(píng)論