實(shí)用型工程軟件綜合設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-05-18 14:03本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】空間中相對(duì)與觀測(cè)者靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為靜電場(chǎng)。電磁現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型，稱為麥克斯韋方程組。它是電磁場(chǎng)理論的基礎(chǔ)，也是工程。電磁場(chǎng)數(shù)值分析的出發(fā)點(diǎn)。
【正文】 “ Calculator Expressions”項(xiàng)。 Quantity 欄：該欄目中給出了與“ Geometry”欄中選擇的場(chǎng)量類相對(duì)應(yīng)的場(chǎng)量。我們根據(jù)需要在該欄目中選擇需要沿特定曲線（圓）繪制的場(chǎng)量。這里，我們選擇“ Voltage”，表明要沿著給定的圓繪制電壓幅值標(biāo)量。 設(shè)定后的界面如圖 所示。 20 圖 設(shè)定好了之后點(diǎn)擊按鈕“ New Report”后，就會(huì)顯示 X 方向上的電壓分布曲線如圖 所示。 圖 Y 軸的系統(tǒng)電壓分布曲線 Y 軸上的電壓分布曲線繪制方法與 X 軸上的繪制方法一樣，這里就不贅述了。首先繪制 點(diǎn)擊繪制直線快捷按鈕 繪制直線作為我們的考察路徑， 選取路徑直線的起點(diǎn)和終點(diǎn)為（ 0， 100， 0），（ 0， 100， 0）。然后依次選擇菜單“ Maxwell 2DResultsCreate Fields ReportRectangular Plot” ,在“ Geometry”欄選擇“ polyline2”，也就是我們繪制的沿 Y 軸的直線 。 得到的 Y 軸上的電壓分布曲線如圖 所示。 21 圖 點(diǎn) (0,100,0)處的電壓值和 系統(tǒng)的靜電能量 點(diǎn)擊工具欄中繪制“點(diǎn)”的快捷按鈕 在輸入坐標(biāo) (0,100,0)畫一個(gè)點(diǎn)，作為求解點(diǎn)。 依次點(diǎn)擊“ Maxwell 2D Fields Calculator”打開(kāi)場(chǎng)計(jì)算器； 點(diǎn)擊“ Quantity”選擇“ Voltage”，在 Vector 欄中點(diǎn)擊 Mag，求電壓幅值；點(diǎn)擊幾何“ Geometry”選擇“ Point”。選擇剛才繪制的點(diǎn)；點(diǎn)擊 Value 點(diǎn)擊 Eval，就得到點(diǎn) (0,100,0)的電壓值了。 再點(diǎn)擊場(chǎng)量“ Quantity”選擇“ Energy”，點(diǎn)擊幾何“ Geometry”，選擇體積“ Volume”，選擇“ AllObjectsPlusground”，點(diǎn)擊 Ok。 點(diǎn)擊積分符號(hào)，最后點(diǎn)擊Eval。就得到系統(tǒng)的靜電能量了。 點(diǎn) (0,100,0)處的電壓值和 系統(tǒng)的靜電能量的求解結(jié)果如圖 所示。 圖 22 提高電壓等級(jí)的求解結(jié)果 電壓等級(jí)提高只是將激勵(lì)電壓調(diào)高，其它的求解步驟不變，電壓等級(jí)提高到30kv 后，求解得到的電容矩陣如圖 所示。 圖 由矩陣數(shù)據(jù)可以看出提高電壓等級(jí)對(duì)電容的影響不到，證明了電容大小只與導(dǎo)體本身材料和位置有關(guān)與激勵(lì)無(wú)關(guān)的結(jié)論。 電壓等級(jí)提高到 30kv 后 系統(tǒng)的電壓云圖如圖 所示。 圖 電壓等級(jí)提高到 30kv 后 系統(tǒng)的 電場(chǎng)強(qiáng)度矢量圖如圖 所示。 圖 23 點(diǎn) (0,100,0)處的電壓值和 系統(tǒng)的靜電能量的求解結(jié)果如圖 所示。與10KV 的數(shù)據(jù)相比較我們可以發(fā)現(xiàn)能量和電壓幅值都增加了，與實(shí)際吻合。 圖 X 方向上的電壓分布曲線如圖 所示。由圖可以看出與 10KV 的分布趨勢(shì)一樣只是電壓幅值增加了。 圖 Y 方向上的電壓分布曲線如圖 所示。由圖可以看出與 10KV 的分布趨勢(shì)一樣只是電壓幅值增加了。 圖 24 增加相間間距的求解結(jié)果 增大相間間距后，求解步驟不變，求解得到的電容矩陣如圖 所示。由矩陣數(shù)據(jù)可以看出導(dǎo)體的電容由于間距的增加減小了，說(shuō)明位置會(huì)影響導(dǎo)體的電容。 圖 增大相間間距后 系統(tǒng)的電壓云圖如圖 所示。 圖 增大相間間距后 系統(tǒng)的 電場(chǎng)強(qiáng)度矢量圖如圖 所示。 圖 增大相間間距后，點(diǎn) (0,100,0)處的電壓值和 系統(tǒng)的靜電能量的求解結(jié)果如圖25 所示。我們發(fā)現(xiàn)增大間距后系統(tǒng)的靜電能量減少了，與實(shí)際吻合。 圖 增大相間間距后， X 方向上的電壓分布曲線如圖 所示。由圖可以看出增大間距之后 X 軸與 Y 軸的電壓曲線幾乎一樣，這是由于增大間距之后 BC 相對(duì) A 相的影響降低，致使 X 軸與 Y 軸的電壓曲線一樣。 圖 增大相間間距后， Y 方向上的電壓分布曲線如圖 所示。 圖 26 4 磁場(chǎng)參數(shù)分析 工程項(xiàng)目設(shè)置 工程項(xiàng)目的建立與靜電場(chǎng)一樣，只有幾點(diǎn)與靜電場(chǎng)不一樣。包括求解器、激勵(lì)源、邊界條件，下面針對(duì)這幾點(diǎn)不同的加以介紹。求解選項(xiàng)參數(shù)設(shè)定可以參照靜電場(chǎng)的求解。 選擇求解器 在求解器的選擇窗口，選擇靜磁場(chǎng)求解器“ Mangetostatic”，如圖 所示。 圖 添加激勵(lì)源與邊界條件定義 激勵(lì)源為電流激勵(lì)。添加電流激勵(lì)源的界面如圖 所示。考慮到三相平衡，所以 A 相電纜激勵(lì)電流為 1000A， B， C 相激勵(lì)電流為 500A。 圖 定義邊界條件，點(diǎn)擊鍵盤“ E”鍵，系統(tǒng)切換到選擇“邊界”模式，然后按住 Ctrl 同 時(shí) 選 中 邊 界 的 4 條 邊 ； 在 工 程 管 理 欄 中 依 次 選 擇 ： “ BoundariesAssignVector Potential﹍”并點(diǎn)擊 ,如圖 所示，在彈出的窗口中點(diǎn)擊“確定”，定義邊界完成。 27 圖 電感矩陣的求解 求解得到的電感矩陣如圖 所示。 在軟件仿真中 a 代表 A 相， b 代表 B 相，c 代表 C 相，從求解出的電感矩陣我們可以得到各相導(dǎo)體之間的互感以及自感。 圖 系統(tǒng)的等磁位線和磁場(chǎng)強(qiáng)度云圖的求解 系統(tǒng)的等磁位線如圖 所示。 圖 系統(tǒng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度云圖如圖 所示。 圖 28 增加相間間距的求解結(jié)果 求解得到的電感矩陣如圖 所示。 圖 增加相間間距后，系統(tǒng)的等磁位線如圖 所示。 圖 增加相間間距后， 系統(tǒng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度云圖如圖 所示。 圖
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1