你好，

在本博客中，我將討論如何使用 Ansys 電子變壓器 ACT 自動快速地設計電力電子電感器或變壓器。我將逐步介紹設計和創建電力電子變壓器示例的步驟，該變壓器為同心組件，雙繞組，采用正弦電壓激勵，并應用負載和頻率掃描。默認情況下，此 ACT 在 Maxwell 中設置渦流研究，但可以輕松將其更改為瞬態或靜磁研究。

通過以下鏈接從 Ansys ACT 商店下載 Ansys Electronic Transformer ACT

https://catalog.ansys.com/product/60d0a6953d178d1127093ca0/Electronic-transfo

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下載電子變壓器 ACT 后，打開 Maxwell 項目，轉到“查看”，選擇“ACT 擴展”，然后啟動 ACT 向導。選擇電子變壓器 ACT

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使用電子變壓器 ACT 構建電感器或變壓器的 3D FEM 模型需要完成三個面板設置。面板一定義磁芯，面板二定義繞組，面板三定義分析設置。

如下圖所示，選擇面板右下角的“幫助”即可獲取用戶手冊。

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第一小組：

有多家制造商可供選擇，并且有 15 種磁芯類型可供選擇。磁芯的規格表可通過制造商的網站在線找到。彎曲幾何的分辨率由分割角度定義，應為 0 到 20 之間的值，使用較小的值可以更精確地創建幾何圖形，但計算成本更高。我們可以不選中氣隙定義，也可以選擇此定義并選擇氣隙尺寸的設置，并確定氣隙是在中心腿上還是在側腿上。

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第二小組：

變壓器可以是繞線型或平面型，導體類型可以是圓形或矩形。選擇層數（繞組數）。?

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選擇“圖層屬性”來定義導體尺寸、段數、匝數和絕緣層厚度。應用 2.588 毫米來設計 AWG 電線。

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第三小組：

選擇“制作完整模型”來創建完整模型，或者不選中則創建半對稱模型。

選擇“磁芯材料”下拉菜單并選擇磁芯材料。激勵可以是“電壓”或“電流”。

選擇“側負載”來定義連接在次級上的負載。

不要選中“為網格創建皮膚層”，并閱讀手冊以獲取有關此選項的更多信息。

如果設計電感器，則選擇一個變壓器側。在此示例中，我選擇了“兩個”變壓器側。

可以在這里定義頻率掃描，也可以在創建模型后在 Maxwell 中的“分析設置”中定義頻率掃描。

該設計將作為 JSON 文件保存在“保存”到定義的位置。?

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選擇“側負載”，并對連接在側 #2 上的負載應用 5 歐姆，以設計輸出 250 W 的變壓器。?

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選擇“定義繞組”，將“第 1 層”移至“第 1 側”，將“第 2 層”移至“第 2 側”。您可以創建任意數量的繞組，只要它們適合所選磁芯的繞組窗口，并且您可以將繞組移至所需的一側。

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選擇“定義連接”并進行繞組連接。如果一側有多個繞組，那么我們必須將它們串聯、并聯或取消組合（撤消）連接。在此示例中，只有兩個“層”（繞組）和兩個“側”，因此無需進行連接，因此請單擊“確定”。

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麥克斯韋模型

默認情況下，此 ACT 在 Maxwell 中設置渦流研究，但如上所述，一開始可以輕松將其更改為瞬態或靜磁研究。

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麥克斯韋電路模型 - 外部電路激勵

電子變壓器 ACT 設置了麥克斯韋外部電路用于激勵，并使用您在“面板 3”中定義的“電壓”或“電流”激勵值。默認情況下，沒有應用探針，但您可以根據需要輕松添加這些探針。

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麥克斯韋模型 - 幾何

觀察模型的半對稱性，發現有兩個繞組，每個繞組有六匝，與設計一致。?

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麥克斯韋模型 - 頻率掃描

頻率掃描可以在 ACT 的“面板 3”中定義，也可以在 Maxwell 的“分析設置”中定義（如上所述），并且兩種定義中都有相同的設置選項。我們可以為掃描選擇各種分布。

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麥克斯韋模型 - BH 曲線

此設計使用非線性 BH 曲線。將線性 BH 曲線更改為非線性曲線很簡單。選擇“核心”材料，在材料屬性中選擇“編輯”，選擇“相對磁導率”，在“類型”下選擇非線性。然后在“值”下選擇 BH 曲線。

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選擇“導入數據集”以導入 BH 曲線文件（類型 .tab）。您可以手動在左側的“坐標”表中輸入 BH 值，而不是導入 BH 曲線。單擊“確定”。

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麥克斯韋模型 - 磁芯損耗 - 頻率和負載掃描

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麥克斯韋模型 - 次級電流 - 頻率和負載掃描

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麥克斯韋模型 - 磁通密度場分布圖

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