Преображение решателя гармонического магнитного поля Eddy Current в новой версии ANSYS Maxwell v17.

Прислушиваясь к рекомендациям пользователей, компания ANSYS в новом релизе ввела долгожданный функционал в решатель гармонического магнитного поля Eddy Current.

Специалисты, работающие в области индукционного нагрева, беспроводной передачи энергии, разработки различного вида датчиков, трансформаторной техники долгое время сталкивались с довольно сложными операциями постобработки полученных результатов моделирования. Более того, в некоторых случаях и вовсе невозможно было поставить задачу в решателе Eddy Current. Вместо “красивого” гармонического решения, пользователи были вынуждены переходить в нестационарное решение, где необходимые возможности присутствовали. С другой стороны, при наличии необходимых инструментов, решение той же самой задачи в Eddy Current было бы значительно менее затратной по расчётному времени, качество полученных результатов значительно выше за счёт адаптивного сеточного генератора.

1. В первую очередь стоит отметить поддержку нелинейных свойств не только в плоскопараллельной и осесимметричной постановке, но и в трехмерной постановке задачи. Это нововведение расширяет список классов решаемых задач в гармоническом решателе. В ранних версиях ANSYS Maxwell поддерживал только линейные свойства по магнитной проницаемости. Могу отметить, что мне не известны конкурентные коммерческие продукты с реализацией поддержки нелинейных свойств ферромагнетиков в гармонической магнитной задаче.  

Метод приближения к эквивалентным значениям магнитной проницаемости достаточно полно описан в справке к программному обеспечению, от себя хотелось бы добавить, что, вероятно, пользователям нужно особенно внимательно следить за насыщением магнитных систем.

2. В ANSYS Maxwell 2D/3D добавлен функционал работы с обмотками Winding, как и в нестационарном решении, что значительно упрощает постановку задачи.

В связи с этим обновились и соответствующие настройки проекта:

• Введение терминалов обмотки с указанием количество витков.
• Возможно использовать различные источники возбуждения: напряжение, токи, подключение внешней цепи управления.
• Возможно учитывать параллельные ветви обмоток.
• Учет мультипликатора симметрии для периодических или симметричных моделей.
• Учёт глубины модели для плоскопараллельных задач.
• Вычисление матриц импеданса для обмоток.

3. С введением обмоток Winding для задач Eddy Current добавились и новые варианты отчётов. Таким образом значительно упростились операции постпроцессора. Пользователи теперь без труда могут вывести на график мнимые, реальные и амплитудные значения электрических и магнитных величин, связанных с обмотками. Единственный минус, на мой взгляд, нет возможности вывода этих величин в зависимости от фазы, надеюсь это временная проблема.

4. В новой версии решатель Eddy Current 3D оснащён возможностью использования графических процессоров NVIDIA серии Tesla с CUDA^® Compute Compatibility 2.0 и выше для увеличения производительности. В ближайшее время у меня появится возможность протестировать решатель с графическим ускорителем, по результатам тестов появятся обновления в этом разделе.