Independentment del programari d'anàlisi d'elements finits (com Comsol, Infolytica, ANSYS) que s'utilitzava per realitzartransformadorAnàlisi de simulació, ja sigui l’anàlisi de simulació del camp elèctric, el camp magnètic, el camp de flux, el camp mecànic o el camp acústic, el procés bàsic és aproximadament el mateix. El punt clau per comprendre veritablement cada procés és la base de si el procés d’anàlisi de simulació té èxit o si el resultat final de la simulació és fiable. Procés bàsic de simulació Un procés de simulació de transformadors científics i complet ha d’incloure set parts: anàlisi de problemes, modelat geomètric, assignació de materials, configuració de camp físic, malla, resolució de models i post-processament de resultats. Dificultat de reconeixement El transformador és un dispositiu elèctric estàtic. Des d'aquesta perspectiva, el seu treball de simulació relacionat és relativament senzill, perquè l'existència de parts rotatives augmentarà la dificultat de la majoria de treballs de simulació; Però, malauradament, el transformador és un camp electromecànic no lineal, que varia en temps, que varia en el temps, que augmentarà en molts casos la dificultat de la simulació del transformador i, fins i tot, impossibilitarà la resolució. Per exemple, la simulació del camp de temperatura del transformador basat en l’anàlisi de fluids no pot obtenir resultats correctes i fiables la major part del temps. D’una banda, la teoria bàsica del fluid és molt complexa i encara no s’ha format una teoria estable unificada; D'altra banda, la simulació del camp de temperatura del transformador requereix un acoblament fort bidireccional dels tres camps del "camp de fluid de camp de transferència de camp magnètic". Per al model super-gran del transformador, és difícil resoldre un camp de flux únic, sense oblidar-se de les condicions d’acoblament super-fort dels tres camps. Per aconseguir avenços de simulació en àrees clau de transformadors, d’una banda, els enginyers de simulació han de tenir una comprensió profunda de les teories relacionades amb els transformadors, dissenyar, fabricar, provar i altres coneixements i, a l’altra, i, a l’altra, i a l’altra banda, els enginyers de simulació necessiten ser molt reconeguts en el programari de simulació de simulació i comprendre el programari de simulació i comprendre el programari de simulació de simulació Natura inherent a la seva operació.
Punts clau del procés
4.1 Anàlisi de problemes
Abans del modelat geomètric, cal fer una anàlisi preliminar del problema de simulació per tal d’establir un model geomètric adequat i seleccionar el camp físic correcte. Per exemple, el problema de simulació és un camp físic únic o un camp físic fortament acoblat?
4.2 Modelització geomètrica
La integritat del modelatge geomètric determina l'eficiència i el progrés de la simulació. La majoria de les vegades, cal establir un model geomètric simplificat. Tanmateix, si el model geomètric és massa simplificat, els resultats de la simulació són inexactes i no poden guiar el treball de disseny. Evidentment, com simplificar el model geomètric requereix una comprensió molt profunda del problema. Per exemple, és suficient un model geomètric bidimensional? És necessari establir un model geomètric tridimensional? Fins i tot si s’estableix un model geomètric tridimensional, quins detalls es poden ometre? Quins no s’han d’omposar?
4.3 Assignació de material
Un material pot tenir desenes de paràmetres físics, però perquè el problema es resolgui, sovint només és necessari determinar alguns paràmetres materials. Quan es dóna paràmetres de material específics, cal garantir la correcció dels seus valors, en cas contrari, es poden produir desviacions inacceptables als resultats de la simulació. La mida d'alguns paràmetres característics de material varia amb altres paràmetres. Per exemple, en el flux del transformador i la simulació de calor, la densitat, la capacitat de calor específica, la conductivitat tèrmica, etc. de l’oli del transformador varien amb la temperatura, i aquesta relació s’ha de caracteritzar per una funció relativament precisa.
4.4 Configuració del camp físic
Per al camp físic seleccionat, cal donar algunes condicions necessàries per resoldre el problema, com ara les equacions físiques seguides de la resolució de problemes, l’expressió de l’excitació, les condicions inicials, les condicions del límit, les restriccions, etc.
4.5 Meshing
Es pot dir que el procés de malla és el procés més bàsic, a més del modelat geomètric. Teòricament, com més fina sigui la malla, més precisa sigui la solució. Tot i això, no és realista fer malla massa finament, perquè això augmentarà molt el temps de solució. El principi bàsic de la malla és: combinació raonable de gruix i fina, on s’ha de perfeccionar, s’hauria de perfeccionar i on s’hauria d’abarar, s’hauria d’abordar. La malla manual és una tasca molt difícil, que requereix que els enginyers de simulació tinguin una comprensió profunda del problema. Afortunadament, algun programari proporciona un maldecap automàtic basat en camps físics, cosa que pot facilitar el funcionament de la mashing en molts casos. Per exemple, la funció automàtica de malla de Comsol basada en el mòdul de simulació de camp elèctric és extremadament potent, cosa que pot combinar ràpidament el model d’aïllament principal de transformadors super-grans i la velocitat de malla és gairebé 40 vegades més ràpida que altres programes. Malauradament, la funció automàtica de malla del programari no és suficient per resoldre alguns problemes, perquè el programari és general i no pot identificar on cal xifrar la malla, com per exemple quan es resol el camp de flux. 4.6 Solució del model L’essència de la solució de simulació és resoldre grans equacions discretes. Això requereix que els enginyers de simulació entenguin alguns coneixements matemàtics necessaris, com ara el coneixement de Matrix, el mètode d’iteració de Newton, etc. Alguns solucionadors de programari s’estableixen automàticament segons el problema que s’està resolent i els enginyers de simulació no necessiten intervenir addicionalment. Però, igual que el malla, no es tracta d’una panacea. La solució d’alguns problemes avançats i complexos requereix que els enginyers de simulació els configurin per separat i raonable de manera que la simulació convergeixi ràpidament i es garanteixi la precisió dels resultats de la simulació.
4.7 Post-processament de resultats
Per tal de mostrar intuïtivament els resultats de la simulació, les dades obtingudes de la simulació han de ser correctament post-processades. Per exemple, la generació de mapes de núvols de camp elèctric, mapes de núvols de camp de temperatura, mapes de núvols de camp de flux, etc. A més, algun post-processament requereix enginyers de simulació per combinar coneixements professionals per al processament. Per exemple, la majoria del programari d’anàlisi de simulació de camp elèctric només pot mostrar intuïtivament la magnitud de la força del camp elèctric a cada punt, però si el marge d’aïllament és factible requereix una anàlisi estadística d’aquestes dades per formar una corba de marge d’aïllament basada en la força acumulada del camp.
