ansys電磁場(chǎng)分析指南-第十六章電路分析-全文預(yù)覽
【正文】 后單擊 OK按鈕。 ? 可以考慮顯示兩個(gè)窗口：一個(gè)是電路，另一個(gè)為所建模型 ? 記住要將電路中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)接地（通過(guò) GUI： Main MenuPreprocessor Loads Loads Apply ElectricBoundaryVoltageOn Nodes，或者用 D 命令）。 建立電路 為了建立電路，應(yīng)激活 ANSYS 的 GUI 和使用下面描述的步驟。 Wire 表示連接兩點(diǎn)間的一小段短電路（導(dǎo)電率無(wú)窮大）。 支持多種單元類型。 給獨(dú)立源賦予激勵(lì) 建立電路模型的首選是使用 ANSYS 的電路建模程序，這是一個(gè)通過(guò) ANSYS 圖形用戶界面（ GUI）提供交互式處理的專用模塊，它可以完成如下功能： CIRCU125 單元是高度非線性單元。 若 AUTOTS 打開，則按照標(biāo)準(zhǔn)的 ANSYS 自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)功能來(lái)確定求解時(shí)間步長(zhǎng)。 如果電壓降比二極管（通常是理想二極管）的導(dǎo)通電壓低很多，則在提取由單元 misc記錄號(hào)提供的單元電壓降、電流、焦耳熱損耗計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)提示有取消錯(cuò)誤。VOLT — 3D塊狀導(dǎo)體內(nèi)的電位 使用 CIRCU125 單元 可以用 CIRCU125 單元為通用二極管和齊納二極管建模。 將 FEA（有限元）區(qū)耦合到電路區(qū) 可將電路分析的三種元件耦合到 FEA 區(qū)，圖 2 所示的這三種元件直接連接到有限元模 型的導(dǎo)體上（耦合是在矩陣中進(jìn)行耦合的，因此只能為線性的）： 在絞線圈連接中不能存在渦流，磁矢勢(shì)（ MVP）和電流決定線圈電壓，連接的電路方程為： 上述方程中， Rc為線圈電阻， nc為匝數(shù)， Sc為線圈橫截面積 在塊導(dǎo)體連接中可以考慮集膚效應(yīng)，導(dǎo)體中的 MVP 和電壓決定總電流，連接的電路方程為： 上述方程中， LC是導(dǎo)體長(zhǎng)度， ΔV 是電壓降。本章下一節(jié)將詳細(xì)討論電路建模程序。 可用 CIRCU124 單元 模擬的電路元件 對(duì) CIRCU124 單元通過(guò)設(shè)置 KEYOPT（ 1）來(lái)確定該單元模擬的電路元件，如下表所示。 變壓器 可以將電路與繞線圈和塊狀導(dǎo)體直接耦合 第十六章 電路分析 什么是電路分析 電路分析可以計(jì)算源電壓和源電流在電路中引起的電壓和電流分布。 用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的基于節(jié)點(diǎn)的分析方法來(lái)模擬電路分析 螺線管線圈 注： 本章只描述 CIRCU124 單元的某些最重要的特性，對(duì)該單元的詳細(xì)描述參見(jiàn)《 ANSYS單元手冊(cè)》。 表 1CIRCU124 單元能模擬的電路元件 電路元件及其圖形標(biāo)記 KEYOPT（ 1）設(shè)置 實(shí)常數(shù) 電阻（ R） 0 R1=電阻（ RES） 電感（ L） 1 R1=電感（ IND） R2=起始電感電流（ ILO） 電容（ C） 2 R1=電容（ CAP） R2=起始電容電壓（ VCO） 互感（ K） 8 R1=初級(jí)電感（ IND1） R2=次級(jí)電感（ IND2） R3=耦合系數(shù)（ K） 電壓控制電流源（ G） 9 R1=互導(dǎo)（ GT） 電流控制電流源（ F） 12 R1=電流增益（ AI） 電壓控制電壓源（ E） 10 R1=電壓增益（ AV） 電流控制電壓源（ H） 11 R1=互阻（ RT） 繞線圈電流源（ N） 5 R1=系數(shù)（ SCAL） 2D塊狀導(dǎo)體電壓源（ M） 6 R1=系數(shù)（ SCAL） 3D塊狀導(dǎo)體電壓源（ P） 7 R1=系數(shù)（ SCAL） 注意： 全部的電路選項(xiàng)如上表和下圖圖 1 所示， ANSYS 的電 路建模程序自動(dòng)生成下列實(shí)常數(shù)： R15（圖形偏置， GOFFST）和 R16（單元識(shí)別號(hào)， ID）。詳細(xì)的載荷函數(shù)圖和相應(yīng)的實(shí)常數(shù)請(qǐng)參見(jiàn)《 ANSYS 單元手冊(cè)》。EMF — 模型導(dǎo)體（ 2D 絞線圈、 2D塊導(dǎo)體和 3D 線圈導(dǎo)體）的電壓降 可以在后處理器中畫二極管 的能量和狀態(tài)圖 使用電路建模程序 對(duì)于所有電路分析，首先需要用 CIRCU124, CIRCU125, TRANS126, COMBIN14, COMBIN39,和 MASS21 單元來(lái)建立電路模型。 給電路元件賦予 “ 實(shí) ” 常數(shù)并進(jìn)行編輯 可對(duì)電壓源和電流源元件定義源載荷 電路建模程序可生成單元類型、實(shí)常數(shù)、定義節(jié)點(diǎn)和單元?？梢苑奖愕挠?“wire” 連接各個(gè)電路。刪除其中的一段，則所有連接在一起的 Wire 單元、節(jié)點(diǎn)耦合集以及所有沒(méi)有與非 “Wire” 單元連接的節(jié)點(diǎn) 都要被自動(dòng)強(qiáng)行刪除。 對(duì)電路圖標(biāo)進(jìn)行放縮或者改變電路布線的寬度，使用電路建模程序的 Scale Icon 選項(xiàng)（ Main MenuPreprocessorModelingCreateCircuitScale Icon.）。 如果僅僅只做電路分析，則選取 “Electric” 。 6．如果需要把電路的放置遠(yuǎn)離目前的有限元模型（例如耦合電磁 — 電路分析），則在實(shí)用命令菜單中，使用工作平面（ WorkPlane）選項(xiàng)，把工作平面原點(diǎn)移動(dòng)到要開始建立電路模型的位置（否則，則跳過(guò)此步）。通常是先用鼠標(biāo)確定單元的 I和 J節(jié)點(diǎn)的位置，然后選取 I— J 線的一個(gè)偏置位置來(lái)為電路元件定位。 Plot Waveform 菜單用于繪圖和驗(yàn)證輸入負(fù)載的波形。 一旦你建好電路，你可以進(jìn)行靜態(tài)、諧波或瞬態(tài)分析（源項(xiàng)確定了分析類型） 避免電路不合理 應(yīng)該避免建立不合理電路，下面敘述不合理電路的 情況： DC（直流）和諧波分析 電壓源不要構(gòu)成一個(gè)回路 在圖 3中，根據(jù) Kirchoff（克希荷夫）回路方程，節(jié)點(diǎn) 1 和 2之間電壓會(huì)是多少？ V1和 V2不相等，電勢(shì)不合理。 右下圖 7所示的電路更為復(fù)雜。 瞬態(tài)分析 電容和電壓源不要形成回路 在瞬態(tài)分析中，當(dāng) t=0 時(shí)，電容就相當(dāng)于一個(gè)電壓源，其電壓為電容的起始電壓，如右圖圖 8所示。 在圖 11 中，當(dāng)開關(guān)剛閉合時(shí)，左側(cè)電路的起始電壓分布可以用右側(cè)的等效電路來(lái)計(jì)算。 靜態(tài)（直流）電路分析 靜態(tài)（ DC）電路分析用以確定一個(gè)受外加直流源電壓或直流源電流的電路中的電壓和電流分布，靜態(tài)電路分析支持所有的電路元件。步驟如下： 進(jìn)入求解器 命令： /SOLU GUI： Main MenuSolution 定義分析類型 備份數(shù)據(jù)庫(kù) 可以使用 SAVE 命令或工具條上的 SAVE_DB 按鈕來(lái)存儲(chǔ) ANSYS 數(shù)據(jù)庫(kù)備份。 單元控制電壓（ CONTROL VOLT） 進(jìn)入通用后處理器中： 命令： /POST1 GUI； Main MenuGeneral Postproc 用下列方法之一，把結(jié)果文件中的數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)庫(kù)： 命令： SET GUI： Utility MenuLis
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