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电抗器电磁场的求解分类。

2022-04-28 14:07:52

电抗器品牌电磁场的求解主要包括图解、模拟、分析和数值计算。

图形方法有着悠久的应用历史。由于其方法的局限性,只能用于二维领域拉普拉斯方程的解决。对于现代工程设计的要求,其精度远远不够。但由于图像法的结果相对直观,特别是对于研究场地部件的人员,通过这种直接的方法,可以获得较强的设计能力。

模拟方法是通过测量相同场域方程、相同边界条件和边界条件下的模拟量来解决电抗器的电磁场分布规律。该方法只能用于二维和三维场上拉普拉斯方程的解决方案,不能用于各种异性介质场的解决方案,特别是对于三维场问题,由于成本高、工作量大,适用范围小。

分析方法相对成熟和完善。一些分析方法及其结果在工程设计中得到了广泛的应用,如分离变量法、保角变换法、积分方程法、变分法和针对各种具体实际问题的特殊解决方案,如镜像法。虽然这些方法的推导过程非常复杂和困难,但分析方法的开发和应用仍然非常广泛,包括各种普遍或特殊的算法。

分析方法的缺点是缺乏通用性,其应用主要局限于稳态二维场的解决方案,通常需要更多的算法来获得结果。对于不规则或非线性问题,分析方法只能解决简单的特殊情况,其推导过程需要更高的技能。

在数值计算方法出现之前,许多学者在电抗器电磁场计算方面做了很多工作,但从他们的工作结果来看,电抗器电磁场计算问题的解决方案只在一定范围内进行,应用范围非常有限,数值计算方法只是弥补了这一不足。数值计算方法基本上可以解决几乎所有的电抗器电磁场问题,特别是一些物理现象的耦合问题,如热传导、应力分布和其他困难的特殊应用问题,如天线、电磁物体发射等,在引入数值计算方法后可以理解。

此外,在使用数值算法后,人们处理实际工程问题的思维方法也发生了显著的变化。过去,我们试图简化物理和数学模型来回答,但现在我们正在建立一个更合理的模型来确保解决方案的准确性。

数值计算方法包括四种基本类型:有限差分法、有限元法、积分方程法和边界元法,以及有限元法和边界元法相结合的混合法。其中,有限元法占主导地位,应用范围广。有限元法早产生于机械计算中。如果将微分方程表示的连续函数所在的封闭区域划分为有限的小区域,每个小区域被选定的近似函数所取代,则整个区域的函数将被离散,从而获得一组近似的代数方程,将其连接起来并求解,则可以获得该区域函数的近似值解。根据这种方法编制的软件对各种电抗器电磁场计算问题也有很强的适应性。

有限元方法的预处理过程可以有效地形成方程并求解,可以方便地处理铁磁饱和等非线性介质特性:同时,其代数方程具有系数矩阵对称正定和稀疏的特点,易于求解,收敛性好。有限元法的主要缺点是形状和分布复杂的三维问题,由于计算机内存的变量和分割要求,特别是包括开放自由空间的电磁计算问题,其建模难以求解。

从目前电磁计算的发展来看,有限元法仍被认为是有效、常用的数值计算方法。它不仅具有巨大的应用潜力,而且结合其他理论和方法,如自适应网格分割、耦合问题、开放问题、高磁性材料和磁滞和饱和非线性特性介质的处理。

电抗器品牌

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