Uanset den endelige elementanalysesoftware (såsom COMSOL, Infolytica, ANSYS), der bruges til at udføretransformatorSimuleringsanalyse, uanset om det er simuleringsanalysen af elektrisk felt, magnetfelt, flowfelt, mekanisk felt eller akustisk felt, er den grundlæggende proces omtrent den samme. Det centrale punkt for virkelig at forstå hver proces er grundlaget for, om simuleringsanalyseprocessen er vellykket, eller om det endelige simuleringsresultat er pålideligt. Grundlæggende simuleringsproces En videnskabelig og komplet transformersimuleringsproces bør omfatte syv dele: problemanalyse, geometrisk modellering, materialetildeling, fysisk feltindstilling, meshing, modelløsning og resultat efter behandlingen. Sværhedsgenkendelse Transformatoren er en statisk elektrisk enhed. Fra dette perspektiv er dets relaterede simuleringsarbejde relativt enkelt, fordi eksistensen af roterende dele vil øge vanskeligheden ved mest simuleringsarbejde; Men desværre er transformeren en ikke-lineær, tidsvarierende, multi-fysisk felt stærkt koblet elektromekanisk enhed, hvilket vil øge vanskeligheden ved transformersimulering i mange tilfælde og endda gøre det umuligt at løse. For eksempel kan temperaturfeltsimuleringen af transformeren baseret på væskeanalyse ikke opnå korrekte og pålidelige resultater det meste af tiden. På den ene side er den grundlæggende teori om væske meget kompleks, og der er endnu ikke dannet en samlet stabil teori; På den anden side kræver temperaturfeltsimuleringen af transformeren tovejs stærk kobling af de tre felter med "magnetisk feltopvarmningsfelt-fluidfelt". For den super-store model af transformeren er det vanskeligt at løse et enkelt flowfelt, for ikke at nævne de super-stærke koblingsbetingelser fra de tre felter. For at opnå simulerings gennembrud i nøgleområder for transformator iboende karakter af dens operation.
Nøglepunkter for processen
4.1 Problemanalyse
Før geometrisk modellering er det nødvendigt at udføre en foreløbig analyse af simuleringsproblemet for at etablere en passende geometrisk model og vælge det korrekte fysiske felt. Er simuleringsproblemet for eksempel et enkelt fysisk felt eller et stærkt koblet fysisk felt?
4.2 Geometrisk modellering
Fuldstændigheden af geometrisk modellering bestemmer effektiviteten og fremskridtene ved simuleringen. Det meste af tiden skal der etableres en forenklet geometrisk model. Men hvis den geometriske model er for forenklet, er simuleringsresultaterne unøjagtige og kan ikke guide designarbejdet. Det er klart, hvordan man forenkler den geometriske model kræver en meget dyb forståelse af problemet, der skal løses. Er for eksempel en to-dimensionel geometrisk model tilstrækkelig? Er det nødvendigt at etablere en tredimensionel geometrisk model? Selv hvis der er etableret en tredimensionel geometrisk model, hvilke detaljer kan der udelades? Hvilke må ikke udelades?
4.3 Materialeopgave
Et materiale kan have snesevis af fysiske parametre, men for at problemet skal løses, er det ofte kun nødvendigt at bestemme et par materielle parametre. Når de giver specifikke materialeparametre, skal rigtigheden af deres værdier garanteres, ellers kan uacceptable afvigelser være forårsaget af simuleringsresultaterne. Størrelsen på nogle materielle karakteristiske parametre varierer med andre parametre. I transformerstrømmen og varmesimuleringen varierer tætheden, specifik varmekapacitet, termisk ledningsevne osv. Af transformerolien med temperaturen, og dette forhold skal være kendetegnet ved en relativt nøjagtig funktion.
4.4 Fysiske feltindstillinger
For det valgte fysiske felt skal der gives nogle nødvendige betingelser for løsning af problemet, såsom de fysiske ligninger efterfulgt af problemløsningen, udtrykket af excitationen, de oprindelige betingelser, grænsevilkårene, begrænsningerne osv.
4.5 meshing
Meshing -processen kan siges at være den mest kerneproces udover geometrisk modellering. Teoretisk set, jo finere er meshet, jo mere nøjagtige løsningen. Det er dog ikke realistisk at mesh for fint, fordi dette vil øge løsningstiden i høj grad. Det grundlæggende princip for meshing er: rimelig kombination af grov og fin, hvor det skal raffineres, det skal raffineres, og hvor det skal groves, skal det groves. Manuel meshing er en meget udfordrende opgave, som kræver, at simuleringsingeniører har en dyb forståelse af problemet, der skal løses. Heldigvis leverer nogle software automatisk meshing baseret på fysiske felter, hvilket kan gøre meshing -arbejde let i mange tilfælde. F.eks. Er den automatiske meshing-funktion af COMSOL baseret på det elektriske feltsimuleringsmodul ekstremt kraftfuld, hvilket hurtigt kan mesh den vigtigste isoleringsmodel for super-store transformatorer, og meshing-hastigheden er næsten 40 gange hurtigere end anden software. Desværre er den automatiske meshing -funktion af softwaren ikke nok til at løse nogle problemer, fordi softwaren er generel og ikke kan identificere, hvor meshet skal krypteres, f.eks. Når du løser flowfeltet. 4.6 Modelopløsning Essensen af simuleringsløsning er at løse store diskrete ligninger. Dette kræver, at simuleringsingeniører forstår en vis nødvendig matematisk viden, såsom matrixkendskab, Newton -iterationsmetode osv. Nogle softwareopløsere indstilles automatisk i henhold til det problem, der løses, og simuleringsingeniører behøver ikke at gribe ind. Men ligesom meshing er dette ikke et universalmiddel. Løsningen af nogle avancerede og komplekse problemer kræver, at simuleringsingeniører indstiller dem separat og rimeligt, så simuleringen konvergerer hurtigt, og nøjagtigheden af simuleringsresultaterne er garanteret.
4.7 Efterbehandling af resultater
For intuitivt at vise resultaterne af simuleringen, skal de data, der er opnået fra simuleringen, skal efterbehandles korrekt. For eksempel kræver genereringen af elektriske feltsky-kort, temperaturfeltsky-kort, flowfeltsky-kort osv. Derudover kræver nogle efterbehandling simuleringsingeniører for at kombinere professionel viden til behandling. For eksempel kan de fleste elektriske feltsimuleringsanalysesoftware kun intuitivt vise størrelsen af den elektriske feltstyrke på hvert punkt, men om isoleringsmarginen er mulig kræver statistisk analyse af disse data for at danne en isoleringsmarginskurve baseret på den kumulative feltstyrke.
