ANSYS技術(shù)在高電壓絕緣技術(shù)中的運用

1、ANSYS技術(shù)在高電壓絕緣技術(shù)中的運用主要內(nèi)容ANSYS軟件的入門介紹ANSYS在高電壓工程中的運用12ANSYS介紹ANSYS公司 John Swanson博士 1970總部位于 Canonsburg, PA - USA (匹茲堡南部)CAE行業(yè)最大公司之一中國戰(zhàn)略相繼收購了ICEM、CFX、CENTURY DTNAMICS、AAVID THERMAL、FLUENT、ANSOFT等世界產(chǎn)品廣泛應用于航空、航天、電子、車輛、船舶、交通、通信、建筑、電子、醫(yī)療、國防、石油、化工等眾多行業(yè)。ANSYS介紹ANSYS軟件 ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、溫度場、電場、磁場、聲場、多物理場耦合分析于一體

2、的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS開發(fā)，它能與多數(shù)CAD(Computer Aided Design)軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Pro/Engineer，Solidworks， AutoCAD等， 是現(xiàn)代產(chǎn)品設計中的高級CAE (Computer Aided Engineering)工具之一。ANSYS多物理場耦合分析電機多物理場計算意義 電機多物理場耦合仿真計算是“電機虛擬計算機輔助設計技術(shù)”中的關(guān)鍵技術(shù)，已成為目前電機電器制造企業(yè)和學術(shù)界的關(guān)注熱點。它通過對電機內(nèi)電磁場、溫度場、流體場、應力場的耦合分析計算，有效利用材料的力學、熱學等特性

3、優(yōu)化電機結(jié)構(gòu)，提高電機的整體性能，大大縮短研發(fā)周期，減少材料消耗。除此之外，有關(guān)應力和溫升的故障點很難用檢測的方法定位，多物理場耦合分析也有利于發(fā)現(xiàn)電機運行中的故障診斷分析?？傮w算法框架ANSYS多物理場耦合分析電機定子端部繞組分析ANSYS介紹 有限元基本思想：將物體（即連續(xù)的求解域）離散成有限個且按一定方式相互聯(lián)結(jié)在一起的單元的組合，來模擬或逼近原來的物體，從而將一個連續(xù)的無限自由度問題簡化為離散的有限自由度問題求解的一種數(shù)值方法。物體被離散后，通過對其中各個單元進行單元分析，最終得到對整個物體的分析。網(wǎng)格劃分中每一個的塊體稱為單元。確定單元形狀、單元之間相互聯(lián)結(jié)的點稱為節(jié)點。ANSYS基

4、本操作1. 選擇ANSYS軟件產(chǎn)品2. 選擇工作目錄、設置工作文件名3. 設置ANSYS工作空間和數(shù)據(jù)庫的大小4. 運行ANSYSANSYS基本操作ANSYS基本操作ANSYS基本操作用戶界面1. 應用菜單2. 主菜單3. 輸入窗口4. 工具條5. 圖形窗口6. 快捷菜單7. 信息輸出窗口8. 退出ANSYS分析過程創(chuàng)建有限元模型包括制定工作文件名和工作標題創(chuàng)建或讀入幾何模型定義單元類型定義單元實常數(shù)定義材料屬性及有限元網(wǎng)格劃分分析過程加載求解定義分析類型和分析選項加載指定載荷步選項求解初始化分析過程查看求解結(jié)果通用后處理器POST1和時間歷程后處理器POST26查看結(jié)果POST1：用于查看整

5、個模型或部分模型在某一時間步的計算結(jié)果POST26：用于查看模型的特定點在所有時間步內(nèi)的計算結(jié)果ANSYS兩種編程語言1 GUI （graphic user interface ）2 APLD兩者關(guān)系高壓中常見的靜電場 工頻交流電氣設備中，不同電位導體間的電位差隨時間的變化比較緩慢，導體 間距離遠小于相應電磁場的波長，所以在任一瞬間公平交流電氣設備中的電場可近似作靜電場。 當作為絕緣材料的電介質(zhì)承受的電場強度超過一定限制是就會失去絕緣能力而損壞。若強場區(qū)局限于較小范圍，則電介質(zhì)可能只是局部損壞，發(fā)生局部放電。若強場區(qū)范圍很大，則電介質(zhì)將全部失去絕緣性能，造成電極間短路，即電介質(zhì)擊穿。臨界場強：

6、空氣（25 30kv/cm） 變壓器油（50 250kv/cm）ANSYS算例1平板電容器ANSYS算例2直流分壓器 ANSYS算例3高壓套管圖：500kV油紙電容式變壓器套管模型從圖中可以看出電容芯子整體的電場強度最大值為5.625 kV /mm，出現(xiàn)在接地極板的邊緣處。上均壓球的最大電場強度為3.378 kV/mm，下均壓球的最大電場強度為。三種典型均壓球三維模型圖(a)均壓球1三維模型圖(b)均壓球2三維模型圖(c)均壓球3三維模型圖(a)均壓球1分布圖 (b)均壓球2 分布圖(c)均壓球3 分布圖三種不同均壓球表面電場強度分布圖ANSYS學習教材28書籍:電磁學有限元分析實例指導教程 孫明禮 等編著 出版社：機械工業(yè)出版社ANSYS操作命令與參數(shù)化編程 龔曙光，謝桂蘭編著 出版社： 機械工業(yè)出版社網(wǎng)站:中國仿真互動：百思論壇：中國CAE聯(lián)盟：有限元技術(shù)論壇：Google、baidu作業(yè)節(jié)點（node） nse