Общая информация
ANSYS PExprt — это специализированное программное средство для разработки, анализа и оптимизации трансформаторов и индукторов. ANSYS PExprt использует классический аналитический метод расчёта и численные, конечноэлементные технологии для определения подходящего размера и формы сердечника, воздушных зазоров, типов обмотки для достижения оптимальной надежности и производительности изделий или других оптимальных параметров, заданных пользователем.
ANSYS PExprt идеально подходит для разработки автомобильных и авиационных преобразователей, источников питания и балластных нагрузок. При помощи ANSYS PExprt можно быстро рассчитать все возможные варианты размеров и материалов сердечника, проволочный калибр, количество витков, величину рабочего зазора, которые соответствовали бы требованиям пользователя.
Полученные «виртуальные» модели улучшаются и оптимизируются с использованием конечно-элементного анализа, выполняется прогнозирование по параметрам: индуктивность намагничивания, индуктивность рассеяния, межобмоточная емкость, плотность магнитного потока, сопротивление обмотки подмагничивания, влияние вихревых токов, потери в стали сердечника, значение температуры.
ANSYS PExprt генерирует эквивалентную схему замещения изделия, которую можно использовать для выполнения магнитных, тепловых расчётов и оптимизации всей системы в симуляторе ANSYS Simplorer.
Процесс разработки
ANSYS PExprt служит для описания магнитных компонентов, используя аналитический подход, и численные методы, в случае связки с ANSYS Maxwell. Результирующие модели могут быть использованы для оптимизации электрической схемы и целой системы. ANSYS PExprt генерирует эквивалентные модели для программы ANSYS Simplorer - мощного средства анализа многодисциплинарных, электромеханических систем. Используя возможности ANSYS Simplorer, ANSYS PExprt может выполнять анализ разрабатываемого преобразователя в рамках схемы и интегрированной системы управления.
Проектирование
- Форма сигнала напряжения на входе: синусоидальная и прямоугольная;
-
Конвертер:
- Понижающий, повышающий, инвертирующий;
- Прямоходовой, полумостовой;
- Двухтактный, мостовой;
- Обратноходовый преобразователь.
- Учитываются все возможные комбинации размеров, форм, материалов сердечника и проволочного калибра для оптимизации количества витков;
- Концентрические, тороидальные, плоские компоненты;
- Плоские компоненты на основе технологий печатных плат;
- Оценка параметров: чередование и укладка обмоток, потери, температура.
Библиотеки
- Производители: Ferroxcube®, Epcos®, AVX®, Magnetics®, Micrometals, Steward®, TDK.
- Формы сердечников: POT, RM, EE, EI, EFD, ETD, UU, EP, PQ, тороид, T, I, DRUM, UI.
- Проводники: Litz, одножильный, плоские дорожки, скрученные, квадратные, фольга.
Моделирование
- Расположение и укладка обмотки, в том числе чередование обмоток;
- Поверхностный эффект и эффект близости;
- Линейные и нелинейные свойства материала стали, в том числе гистерезисное поведение;
- Частотно зависимое сопротивление, индуктивность рассеяния, индуктивность намагничивания;
- Учитываются эффекты выпучивания поля в зазорах;
- Произвольные обмотки:
- чередование внутри обмотки, скрученные многожильные провода;
- бифилярные и трифилярные провода, параллельные соединения.
Результаты
- Потери AC/DC для каждой обмотки с учетом поверхностного эффекта и эффекта близости.
- Потери в стали сердечника. Учет гистерезисных потерь и потерь на вихревые токи.
- Представление предельной и частной петли гистерезиса.
- Плотность магнитного потока, максимальное значение и диапазон изменения.
- Индуктивность рассеяния.
- Температура.
- Среднеквадратичные токи.
- Создание эквивалентных схем замещения для ANSYS Simplorer, PSPICE®
