改造者：王耀强

变压器阻抗有限元的仿真计算

改造者：王耀强

采用电磁场有限元仿真分析软件，通过分析实例研究变压器阻抗仿真计算的方法和可行性。

介绍变压器设计原理方面的书籍较多，基本都能找到关于变压器阻抗计算的方法，不同类型、不同结构的变压器计算的公式不一致，一般将比较常见的类型或结构的变压器阻抗计算公式编成计算机程序来计算，有些特殊结构、特殊用途的特种变压器，有时候不一定有编好的计算机程序，而且对于变压器有安匝不平衡、线圈形状不规则、轴向或幅向分裂结构等情况，有时候重新编程或者手工计算不是很方便。 随着计算机应用和仿真软件的发展，有限元分析的方法已经应用在很多领域，如电场、磁场、热场等，工程上常用的仿真软件有ANSYS、Ansoft Maxwell、INFOLYTICA 的 MagNet、ElecNet、ThermNet等。本文采用INFOLYTICA公司的MagNet软件，对变压器铁芯和线圈三维模型进行有限元仿真分析，并研究不同细化程度的线圈模型的仿真结果，研究阻抗仿真结果的准确性。

变压器阻抗仿真计算的原理

变压器阻抗，即阻抗电压，其产生的原理为变压器线圈通交流电后在线圈及周围的空间产生漏磁场，由漏磁场磁通产生的压降称为变压器的阻抗电压，一般也叫短路阻抗。当变压器二次绕组短路（稳态），一次侧绕组通过额定电流时，一次侧绕组上施加的电压称阻抗电压Uz。通常Uz以额定电压的百分数表示：

Ud包含两个分量，电阻分量Ur和电抗分量Ux，它们之间的关系如下：