一种验证电磁场仿真软件精度的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种验证电磁场仿真软件精度的装置，尤其适用于大块长方形的实验金属件电磁场损耗仿真，属于电磁实验设备技术领域。
【背景技术】
[0002]电气设备运行当中，金属件在磁场中会产生损耗，当局部损耗过大时会产生局部过热现象，严重影响电气设备的安全运行。因此，在电气设备设计时，需要用电磁仿真软件进行磁场仿真，并根据仿真结果判断金属件产生的损耗是否在合理范围内，是否需要进一步调整设计方案。由此可见，仿真软件仿真结果精确度会直接影响到电气设备的设计。如何验证仿真软件的精度是现在电气设计领域非常关心的问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的是提供一种验证电磁场仿真软件精度的装置，能够快捷、准确地验证仿真软件的精度，解决【背景技术】中存在的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]—种电磁场损耗软件仿真结果的验证装置，包含方形油箱、线圈垫块、可调节支架、金属件垫块和椭圆线圈，方形油箱内底部设有线圈垫块，椭圆线圈设在线圈垫块上，椭圆线圈内设有可调节支架，所述可调节支架包含相互垂直布置的螺杆和螺杆上的调整螺母，金属件放在金属件垫块上并被可调节支架固定。
[0006]所述线圈垫块包含垫块一和垫块二，垫块一和垫块二平行布置。
[0007]上述电磁场损耗软件仿真结果的验证装置，组成中还包含实验金属件，实验金属件呈长方形，实验金属件设在可调节支架上的金属件垫块上。
[0008]因为椭圆线圈内部磁场分布均匀、对称、集中，并且内部空间较大，很适合大块长方形的实验金属件的放入，可调节支架能够根据实验金属件的不同厚度，通过调节螺杆上的调整螺母固定位置。测试时，将椭圆线圈接好电路，施加电流，测量线圈输入端的电压、电流、功率后，马上断开电路测量线圈的电阻。之后根据相同的实验电流用Magnet软件进行仿真，得出金属件实验损耗值，并和仿真值对比得出结果。
[0009]本实用新型的有益效果是:装置大小适中，建模和运算时间短、金属试件调整方便、损耗分离简单准确，非常适合验证软件电磁仿真结果的精度。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型主视图；
[0011]图2为本实用新型俯视图；
[0012]图中:方形油箱1、线圈垫块2、可调节支架3、金属件垫块4、实验金属件5、椭圆线圈
6、垫块一 7、垫块二 8。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。
[0014]参照附图1、2，验证电磁场仿真软件精度的装置，包含方形油箱1、线圈垫块2、可调节支架3、金属件垫块4和椭圆线圈6，方形油箱I内底部设有线圈垫块2，椭圆线圈6设在线圈垫块2上，椭圆线圈6内设有可调节支架3，所述可调节支架3包含相互垂直布置的螺杆和螺杆上的调整螺母，金属件5置于金属件垫块4上并由可调节支架3固定。
[0015]在本实施例中，方形油箱I和可调节支架3中的螺杆和调整螺母均采用尼龙材料。线圈垫块2和金属件垫块4为木质材料，线圈垫块2包含垫块一 7和垫块二 8，垫块一 7和垫块二 8平行布置。用于支撑椭圆线圈6。
[0016]采用本实用新型的测试原理:
[0017]电磁仿真软件仿真金属件损耗时，影响软件仿真结果的因素包含:模型有限元剖分的大小、计算软件计算方法的设置、金属件材料的电磁参数的准确度等，在如此众多因素影响下，必须要将仿真和实际实验结果相对比，然后根据误差陆续调整仿真参数，当仿真结果和实验结果达到精度要求后便可认为软件和模型的参数等设置是可靠的、准确的。实验和仿真对比的关键问题是将金属件的损耗从实验的整体损耗中准确的分离出来。具体实现原理如下:
[0018]在实验时测量的损耗为实验线圈和金属件的总损耗，要精确分离出金属件损耗必须得到电磁线圈的损耗，线圈在实验工况下会产生直阻损耗和涡流损耗，而直阻损耗可以通过直接测量线圈电阻后计算得到。因为铜材料为线性材料，仿真软件仿真的欧姆损耗(直阻损耗+涡流损耗)结果在进行修正后可以看作线圈损耗准确数据，修正公式:
[0019]修正后欧姆损耗=仿真软件仿真的欧姆损耗*K
[0020]其中K为导线面积系数，因为仿真模型中导线截面为矩形，真实导线为四角有倒角的，Κ=实际导线截面积/仿真模型当中的导线截面积
[0021]实验测量值减去线圈仿真修正后欧姆损耗后得到结果就是金属件的实验损耗值，再以此金属件的实验损耗值和仿真值对比即可得到仿真软件的金属件电磁损耗仿真结果的精度。采用本实用新型的测试过程:
[0〇22] (I)用软件(例如Magnet)建椭圆线圈三维模型，椭圆线圈6为饼式线圈，导线尺寸3mm*9mm，饼数:38，每饼匝数:12匝。根据实验金属件尺寸建立完整仿真模型后，根据不同实验电流进行仿真，并记下仿真结果中的线圈的欧姆损耗Pl和金属件损耗Wl;
[0023](2)将实验金属件5置于金属件垫块4上，并由可调节支架3固定，根据实验金属件5的厚度，通过调节螺杆上的调整螺母固定位置。连接好电路和测试仪器，测试仪器:可调节电源、WT3000精密功率测试仪、直阻测试仪。每次加到相应电流后记下损耗P，并马上断开电路，测量线圈电阻R。然后继续测量其他电流下的P和R;
[0024](3)实验金属件损耗的提取:每个实验电流I金属件损耗公式
[0025]W = P-PlXK
[0026]其中K为导线面积系数，因为仿真模型中导线截面为矩形，真实导线为四角有倒角的，K=实际导线截面积/仿真模型当中的导线截面积；
[0027](4)对比实验金属件仿真的损耗Wl和提取后的结果W判断仿真结果的误差。
【主权项】
1.一种验证电磁场仿真软件精度的装置，其特征在于包含方形油箱(1)、线圈垫块(2)、可调节支架(3)、金属件垫块(4)和椭圆线圈(6)，方形油箱(I)内底部设有线圈垫块(2)，椭圆线圈(6)设在线圈垫块(2)上，椭圆线圈(6)内设有可调节支架(3)，所述可调节支架(3)包含相互垂直布置的螺杆和螺杆上的调整螺母，试验金属件(5 )置于金属件垫块(4 )上并由可调节支架(3)固定。2.根据权利要求1所述之验证电磁场仿真软件精度的装置，其特征在于所述线圈垫块(2)包含垫块一 (7)和垫块二 (8)，垫块一 (7)和垫块二 (8)平行布置。3.根据权利要求1或2所述之验证电磁场仿真软件精度的装置，其特征在于组成中还包含实验金属件(5)，实验金属件(5)呈长方形，试验金属件(5)置于金属件垫块(4)上并由可调节支架(3)固定。
【专利摘要】本实用新型涉及一种验证电磁场仿真软件精度的装置，尤其适用于大块长方形的实验金属件电磁场损耗仿真，属于电磁实验设备技术领域。技术方案是包含方形油箱（1）、线圈垫块（2）、可调节支架（3）、金属件垫块（4）和椭圆线圈（6），方形油箱（1）内底部设有线圈垫块（2），椭圆线圈（6）设在线圈垫块（2）上，椭圆线圈（6）内设有可调节支架（3），所述可调节支架（3）包含相互垂直布置的螺杆和螺杆上的调整螺母，金属件置于金属件垫块（4）上并由可调节支架（3）固定，所述线圈垫块（2）包含垫块一（7）和垫块二（8），垫块一（7）和垫块二（8）平行布置。本实用新型的有益效果是：装置大小适中，建模和运算时间短、金属试件调整方便、损耗分离简单准确，非常适合验证软件电磁仿真结果的精度，使用方便。
【IPC分类】G01R27/26
【公开号】CN205176145
【申请号】CN201521051892
【发明人】李 杰, 刘兰荣, 车福来, 张晓光, 刘涛, 武卫革
【申请人】保定天威保变电气股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月16日