Sonlu eleman analiz yazılımından (COMSOL, Infolytica, ANSYS gibi) ne olursa olsun,transformatörSimülasyon analizi, ister elektrik alanı, manyetik alan, akış alanı, mekanik alan veya akustik alanın simülasyon analizi olsun, temel işlem kabaca aynıdır. Her süreci gerçekten anlamanın kilit noktası, simülasyon analizi sürecinin başarılı olup olmadığı veya nihai simülasyon sonucunun güvenilir olup olmadığının temelidir. Temel Simülasyon Süreci Bilimsel ve eksiksiz bir transformatör simülasyon işlemi yedi parça içermelidir: problem analizi, geometrik modelleme, malzeme ataması, fiziksel alan ayarı, ağlama, model çözme ve sonuç sonrası sonuç. Zorluk Tanımlama Transformatör statik bir elektrik cihazıdır. Bu perspektiften, ilgili simülasyon çalışması nispeten basittir, çünkü dönen parçaların varlığı çoğu simülasyon çalışmasının zorluğunu artıracaktır; Ancak ne yazık ki, transformatör, birçok durumda transformatör simülasyonunun zorluğunu artıracak ve hatta çözmeyi imkansız hale getirecek doğrusal olmayan, zamanla değişen, çok fiziksel bir alan güçlü bir şekilde birleştirilmiş elektromekanik cihazdır. Örneğin, akışkan analizine dayanan transformatörün sıcaklık alanı simülasyonu çoğu zaman doğru ve güvenilir sonuçlar elde edemez. Bir yandan, temel sıvı teorisi çok karmaşıktır ve birleşik kararlı bir teori henüz oluşturulmamıştır; Öte yandan, transformatörün sıcaklık alanı simülasyonu, "manyetik alan-ısı transferi alan-sıvı alanı" nın üç alanının çift yönlü güçlü birleştirilmesini gerektirir. Transformatörün süper büyük modeli için, üç alandan süper güçlü bağlantı koşullarından bahsetmemek için tek bir akış alanını çözmek zordur. Bir yandan, transformatörlerin kilit alanlarında simülasyon atılımları elde etmek için, simülasyon mühendislerinin, doğal olarak, diğer eli, simülasyon mühendislerinin çok iyi bir şekilde anlaşılması gerekir ve diğer eli, simülasyon mühendislerinin, simülasyonlarının çok iyi olduğunu, simülasyonlarının çalışması gerektiğine ihtiyaç duymaları gerekir. Operasyonu.
Sürecin kilit noktaları
4.1 Sorun Analizi
Geometrik modellemeden önce, uygun bir geometrik model oluşturmak ve doğru fiziksel alanı seçmek için simülasyon probleminin bir ön analizini yapmak gerekir. Örneğin, simülasyon sorunu tek bir fiziksel alan mı yoksa güçlü bir şekilde birleştirilmiş bir fiziksel alan mı?
4.2 Geometrik Modelleme
Geometrik modellemenin bütünlüğü simülasyonun verimliliğini ve ilerlemesini belirler. Çoğu zaman, basitleştirilmiş bir geometrik modelin kurulması gerekir. Bununla birlikte, geometrik model çok basitleştirilirse, simülasyon sonuçları yanlıştır ve tasarım çalışmasına rehberlik edemez. Açıkçası, geometrik modelin nasıl basitleştirileceği, sorunun çözülmesi çok derin bir şekilde anlaşılmasını gerektirir. Örneğin, iki boyutlu geometrik bir model yeterli mi? Üç boyutlu bir geometrik model oluşturmak gerekli mi? Üç boyutlu geometrik bir model kurulmuş olsa bile, hangi detaylar atlanabilir? Hangileri atlanmamalı?
4.3 Malzeme Ataması
Bir malzemenin düzinelerce fiziksel parametresi olabilir, ancak problemin çözülmesi için genellikle sadece birkaç malzeme parametresini belirlemek gerekir. Belirli malzeme parametreleri verirken, değerlerinin doğruluğu garanti edilmelidir, aksi takdirde simülasyon sonuçlarına kabul edilemez sapmalar neden olabilir. Bazı malzeme karakteristik parametrelerinin boyutu diğer parametrelere göre değişir. Örneğin, transformatör akışı ve ısı simülasyonunda, transformatör yağının yoğunluğu, spesifik ısı kapasitesi, termal iletkenlik vb. Sıcaklığa göre değişir ve bu ilişki nispeten doğru bir fonksiyon ile karakterize edilmelidir.
4.4 Fiziksel Alan Ayarları
Seçilen fiziksel alan için, problem çözme, uyarma ifadesi, başlangıç koşulları, sınır koşulları, kısıtlamalar vb.
4.5 meshing
Meshing sürecinin geometrik modellemenin yanı sıra en temel süreç olduğu söylenebilir. Teorik olarak, ağ ne kadar ince olursa, çözüm o kadar doğru olur. Bununla birlikte, çok ince bir şekilde kafes yapmak gerçekçi değildir, çünkü bu çözüm süresini büyük ölçüde artıracaktır. Meshing'in temel prensibi şunlardır: Kaba ve ince makul kombinasyon, rafine edilmesi gereken, rafine edilmesi ve kabinlenmesi gerektiğinde, kabalanması gerekir. Manuel ağlama, simülasyon mühendislerinin çözülecek sorunu derinlemesine anlamalarını gerektiren çok zorlu bir görevdir. Neyse ki, bazı yazılımlar, birçok durumda meshing çalışmasını kolaylaştırabilecek fiziksel alanlara dayalı otomatik ağlama sağlar. Örneğin, elektrik alan simülasyon modülüne dayanan COMSOL'un otomatik ağlama fonksiyonu son derece güçlüdür, bu da süper büyük transformatörlerin ana yalıtım modelini hızlı bir şekilde örterek ve ağlama hızı diğer yazılımlardan neredeyse 40 kat daha hızlıdır. Ne yazık ki, yazılımın otomatik ağlama işlevi bazı sorunları çözmek için yeterli değildir, çünkü yazılım geneldir ve akış alanını çözerken örgünün nerede şifrelenmesi gerektiğini belirleyemez. 4.6 Model Çözümü Simülasyon çözümünün özü, büyük ayrık denklemleri çözmektir. Bu, simülasyon mühendislerinin matris bilgisi, newton yineleme yöntemi, vb. Gibi gerekli bazı matematiksel bilgileri anlamalarını gerektirir. Bazı yazılım çözücüler otomatik olarak çözülme soruna göre ayarlanır ve simülasyon mühendislerinin ek olarak müdahale etmesi gerekmez. Ama tıpkı meshing gibi, bu bir her derde deva değil. Bazı gelişmiş ve karmaşık problemlerin çözümü, simülasyon mühendislerinin onları ayrı ve makul bir şekilde ayarlamasını gerektirir, böylece simülasyon hızlı bir şekilde yakınlaşır ve simülasyon sonuçlarının doğruluğu garanti edilir.
4.7 Sonuçların işlenmesi
Simülasyonun sonuçlarını sezgisel olarak görüntülemek için simülasyondan elde edilen verilerin düzgün bir şekilde işlenmesi gerekir. Örneğin, elektrik alanı bulut haritalarının üretimi, sıcaklık alanı bulut haritaları, akış alanı bulut haritaları, vb. Ayrıca, bazı işlem sonrası simülasyon mühendislerinin işleme için profesyonel bilgileri birleştirmesini gerektirir. Örneğin, çoğu elektrik alan simülasyon analizi yazılımı, her noktada elektrik alan gücünün büyüklüğünü sezgisel olarak gösterebilir, ancak yalıtım marjının uygulanabilir olup olmadığı, bu verilerin kümülatif alan mukavemetine dayanan bir yalıtım marjı eğrisi oluşturmak için istatistiksel olarak analiz edilmesini gerektirir.
