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| 22III-T24 2022-09-EBU-(曾家麟) Ansys 绝佳电机电磁热耦合技术策略.pdf |
Ansys 绝佳电机电磁热耦合技术策略 |
2022-09-06 14:45:36 2022-09-06 14:45:36 |
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Ansys 先进电机电磁热耦合技术策略
2022.09.06前言
随着半导体技术和电力电子控制成熟的发展，电器电源已具备大功率的变压器和滤波电感等磁性部件，这些磁性部件不同于普通应用场合，而是几K甚至几十K的电压电流信号作用其上，将表现出与普通功率磁性器件完全不同的传输特性、损耗特性等，若设计不好，将严重影响系统的动态响应、产生且磁饱和和冲击电流、发热严重等问题。
今日磁性部件设计要求更高。电磁部件的散热是其设计的主要内容之一。温升直接影响其核心部件---半导体装配的稳定性，从而关系到产品的运行寿命和可靠性。电器发展趋势是容量越来越大、频率则越来越高，导致变流器运行时的温升明显增大，则热分析显得尤为重要。特别是，电磁特性会受到材料温度变化的影响，往往需进行多物理场的实时串联。
Ansys电源系统解决方案，包含电机、电感、变压器、滤波器件等器件，芯片及基于磁性器件参数在内的系统仿真，以及系统散热等多物理域设计等，为用户提供一绝佳的电磁耦合虚拟设计平台。
Ansys仿真平台
Ansys工具提供多物理场热磁耦合平台如下。在电磁领域中，包含Maxwell电磁计算、CFD热/流耦合及Simplorer系统级仿真。
Maxwell：
计算电磁效应、电杆/电容、涡损等；导出电磁损耗数据给CFD工具。
CFD：
包含Ansys Fluent或Ansys Icepak(视应用场景)，导入Maxwell电磁损耗，并设计环境散热需求。
Simplorer：
主要用于系统级电路设计需求，特别是瞬态分析耦合电磁损耗。
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