COMSOL Multiphysics 学习小记3 变压器及电感专题记录
文章目录
- 前言
- 例程
- Case 1 - E 磁芯变压器
- Case 2 - 功率电感器的电感
- Case 3 - 电感器三维建模
- Case 4 - 电感器三维建模
- Case 5 - 平面 PCB 线圈
- Case 6 - 三相电力变压器损耗的计算
- 材料定义
前言
时隔2年，开始第二轮有限元仿真学习，软件使用COMSOL Multiphysics 6.0
这次学习聚焦于变压器和电感的仿真，最终目标是能够实现平面磁件的仿真和分析。
本文作为学习笔记，缓慢更新。
例程
Case 1 - E 磁芯变压器
例程链接，涉及到如下方法：
- 三维电磁瞬态仿真，不含3D体建模
- 非线性B-H曲线、磁饱和、铁芯损耗计算
- 连接外电路，交流50Hz电压激励0.5s
- 均匀多匝线圈，不考虑线圈涡流
- 磁通密度模分布的表面图和绕组中电流的箭头图
- 铁芯中磁通密度模的切面和箭头图
- 铁损耗功率密度图
Case 2 - 功率电感器的电感
例程链接，涉及到如下方法：
- 三维电磁稳态频域仿真，不含3D体建模
- 材料相对磁导率(实部，虚部)定义
- 磁绝缘，接地设置，1V电压激励
- 边界层网格求解集肤深度
- 电导率和电感值计算
- 磁矢势规范固定
Case 3 - 电感器三维建模
例程链接，涉及到如下方法：
- 三维电磁稳态(静磁、直流)仿真，稳态频域仿真
- 提取直流电感、直流电阻
- 无限元域：模拟无限开放空间
- 1MHz~10MHz端口阻抗扫描
Case 4 - 电感器三维建模
例程链接，这个例子是将Case3中的例子简化至二维做近似分析。
- 二维轴对称建模
Case 5 - 平面 PCB 线圈
例程链接，
COMSOL 博客 通过电磁仿真优化平面 PCBs 线圈
- 壳内电流物理场接口
- 提取线圈电感和电阻
- 线圈电流密度及周围磁场
Case 6 - 三相电力变压器损耗的计算
例程链接
这个的教程目前是英文PPT。
材料定义
磁材料的性质多种多样，使用的时候通常需要自己定义，方法可以参考下述视频教程：
- COMSOL® 材料库 18 分钟入门
- COMSOL® 在电气设备中的铁磁材料建模
- 变压器中的多物理场仿真
- 通过 COMSOL® 进行电磁损耗分析
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