基于ANSYS的松耦合變壓器三維仿真研究
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圖5 次級負載感應(yīng)電動勢曲線圖
三維仿真數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)對比
為了分析方便,在仿真時將磁芯設(shè)為線性導(dǎo)磁材料,相對磁導(dǎo)率定為:2500；不考慮渦流損耗；氣隙間距:1mm；初級電壓加幅值為15V的正弦波，頻率為10kHz；負載為100Ω。根據(jù)上面分析，實驗數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)如表3所示：
表3：實測與仿真數(shù)據(jù)對比
從表3的分析對比可以看出,三維仿真和實測的效率誤差在5%左右。其中次級的電流電壓值基本和實際測量的電流電壓值相符合。篇幅所限,表中只列出初級電壓在15V，頻率在10kHz的情況。因為仿真中,磁芯的磁導(dǎo)率假設(shè)為線性的,而實際中的鐵氧體磁特性用非線性的B-H磁滯回線來表示的,所以仿真和實測值存在的一定的誤差。
三維仿真數(shù)據(jù)與二維仿真數(shù)據(jù)對比
為了檢驗三維仿真的準確性，將其與以前做過的二維仿真進行對比，仿真環(huán)境：初級電壓15V正弦波，負載100Ω，氣隙1mm；通過變化頻率，觀察次級感應(yīng)電壓與傳輸效率的變化，如圖6、圖7所示。
圖6 效率曲線對比圖
圖7 次級感應(yīng)電壓曲線對比圖
由上圖可知，三維仿真與二維仿真在變化頻率時，二者曲線走勢基本一致，但由于選擇的實體單元、設(shè)置參數(shù)的方式以及分析方法等方面的不同，所以存在一定的誤差。
結(jié)論
利用ANSYS對松耦合變壓器進行建模仿真，可以改變變壓器的關(guān)鍵參數(shù)，利用場路耦合可以改變負載等參數(shù)，求出初級次級的電流電壓，然后求出變壓器的效率；通過改變松耦合變壓器的主要參數(shù)，可以得到影響松耦合變壓器效率的關(guān)鍵參數(shù)以及它們對松耦合變壓器效率的影響規(guī)律；尤其ANSYS三維仿真，不受模型形狀的限制，可以隨意改變變壓器模型，進而推動對松耦合變壓器的研究。
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