Tính toán điện từ bằng phương pháp tích phân số - Ứng dụng cho bài toán có cấu trúc mạng dây

Hoạt động

Tính toán điện từ bằng phương pháp tích phân số - Ứng dụng cho bài toán có cấu trúc mạng dây

14/07/2020

Để phân tích được bài toán điện từ, trong bài báo này, nhóm tác giả đã áp dụng phương pháp tích phân số để tính toán sự phân bố của từ trường và dòng điện cảm ứng trên vòng dây, nơi mà nếu áp dụng trực tiếp phương pháp phần tử hữu hạn hay phương pháp sai phân hữu hạn sẽ gặp rất nhiều khó khăn, vì số bậc tự do lớn dẫn đến kích thước ma trận lớn và thời gian tính toán lớn.

TÓM TẮT

Mô hình bài toán trường điện từ trong hệ thống điện, máy điện và thiết bị điện là một chủ đề thiết thực và mang tính thời sự với các nhà nghiên cứu và chế tạo, đặc biệt với bài toán với mô hình có cấu trúc dạng dây. Hầu hết các bài toán điện từ đều được mô tả bởi hệ phương trình Maxwell và các luật trạng thái. Đây là các phương trình đạo hàm riêng được viết dưới dạng tích và vi phân, mô tả sự phân bố của trường điện từ trong không gian và biến đổi theo thời gian. Để phân tích được bài toán điện từ, trong bài báo này, nhóm tác giả đã áp dụng phương pháp tích phân số để tính toán sự phân bố của từ trường và dòng điện cảm ứng trên vòng dây, nơi mà nếu áp dụng trực tiếp phương pháp phần tử hữu hạn hay phương pháp sai phân hữu hạn sẽ gặp rất nhiều khó khăn, vì số bậc tự do lớn dẫn đến kích thước ma trận lớn và thời gian tính toán lớn. Kết quả đạt được từ phương pháp sẽ được so sánh với kết quả mô phỏng từ phần mềm thương mại.

Từ khoá: Trường điện từ, dòng điện cảm ứng, phương pháp phần tử hữu hạn, phương pháp PEEC.

ABSTRACT

Modeling of electromagnetic problems in electrical systems, machines and devices are a practical subject and importance for researchers and manufactures, specially for the problem getting a line winding structure. The electromagnetic problems are almost presented the set of Maxwell equations and their behaviors. These are partial differential equations written as differential and integral, described distributions of electromagnetic fields in the space and variation in time. In order to analyze this problem, in this paper, a partial element equivalent circuit is applied to compute distributions of electromagnetic fields and induction currents in turn windings, where occuring some difficuilties as applying directly by a finite element method or a finite differential method, because of the big degree of freedoms, leading to a big size of matric and spending a lot of time for computation. The obtained results will be compared with the simulation results of commercial software.

Keywords: Electromagnetics, Induction current, finite element method, partial element equivalent circuit.

Xem nghiên cứu đầy đủ tại đây.

Phạm Hồng Hải, Lê Đức Tùng, Đặng Quốc Vương, Phạm Văn Bình

Viện Điện, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ, Số 2/2020

Tin mới

Nghị quyết 57 - Thời cơ “vàng” cho phát triển công nghệ, đổi mới và sáng tạo

Sự ra đời của Nghị quyết số 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 của Bộ Chính trị đã đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong tư duy và định hướng phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số. Không chỉ mang ý nghĩa chiến lược ở tầm quốc gia, nghị quyết còn mở ra “thời cơ vàng” để các địa phương tận dụng tiềm năng, bứt phá mạnh mẽ, nâng cao năng lực cạnh tranh và hướng tới phát triển bền vững trong bối cảnh kinh tế số và cách mạng công nghiệp 4.0.

16/04/2026

Văn bản

Xem thêm +