定义利兹线模型
注意:Litz线模型支持的绕组(不支持导体电流源)仅适用于Maxwell 2D/3D瞬态场和2D/3D涡流场设计中。
Litz线是一种多股线缆,其主要优点是减少高频绕组中的交流损耗。它由许多细细的、单独绝缘的电线股组成,这些电线股按精心规定的模式缠绕或编织在一起。Litz线的多股结构使电流在线与线之间均匀分配,从而减少了集肤效应和邻近效应的损耗。
利兹线广泛应用在开关电源和电机领域,完整的利兹线分析需要建立每根细小的单线,计算量非常大。Maxwell中增加的利兹线建模功能,使得用户不再需要建立每根单线,只需建立利兹线外部轮廓,再把模型指定为利兹线模型,输入利兹线匝数、单线线径等信息、软件通过公式自动计算利兹线损耗,在后处理中利兹线损耗显示在StrandedLoss AC中。
应用此建模方法的一些基本假设如下:
通过Litz线束建模,您可以指定线束类型、股数和定义Litz线束形状的各种其他参数。
当Litz Wire被选中时,Wire Type会显示在Composition下面。下拉菜单Wire Type有Round、Square和Rectangular三个选项。这是Litz线的三种可能的形状。
注意:如果选择Litz Wire,并且任何线的尺寸为0,则Composition材料属性将被视为Solid,并在Message Manager中出现相应的警告消息。
如果选择Round(默认值),则显示StrandNumber和Wire Diameter。默认值如下所示。StrandNumber是线束中股数的整数值。Wire Diameter是一个实数,它定义了线束中单根导线的直径。您还可以选择所需的单位。
若Wire Type选择了Square,则会显示Strand Number和Wire Width。默认值如下所示。StrandNumber是线束中股数的整数值。Wire Width是一个实数,它定义了导线束中单个导线的宽度。您还可以选择所需的单位。
如果Wire Type选择Rectangular,则会显示Strand Number、Wire Width、Wire Thickness、Thickness Direction和Width Direction等属性。默认值如下所示。厚度方向和宽度方向下拉菜单包括三个选项:V(1),V(2)和V(3),Cartesian Material Coordinate System下,分别代表x方向,y方向和z方向;Cylindrical Material Coordinate System Type下分别代表r, θ, z方向。
对于内/外铁芯类型,大容量绕z轴旋转的电机铁芯槽内的电枢交流或直流绕组,通常是线厚度方向为r方向、宽度方向为θ方向的线圈;也会存在有线的厚度方向为θ方向、宽度方向为r方向的线圈。
对于轴向磁通铁芯类型,z轴旋转的大容量电机铁芯槽内的电枢交流或直流绕组,通常是线厚度方向为z向、宽度方向为θ方向的线圈,也会存在有线厚度方向为θ方向、宽度方向为z方向的线圈。
Litz线模型的总损耗(包括直流损耗和交流损耗)可以应用于热耦合中。打开线圈材料电导率的温度效应,就可以在Maxwell中考虑温度对Litz线损耗计算的影响。
翻译:凌晨子
校对:晴博