4. Cấu trúc nội dung của luận văn
3.1. Giới thiệu phần mềm Ansys Maxwell
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều phần mềm để mô phỏng các thiết bị điện, điện tử và các hiện tượng xảy ra trong các thiết bị đó như Matlab, Circuit maker, Proteus,... Bằng việc lý tưởng hóa các thiết bị, linh kiện với các thông số về điện áp, điện trở, điện kháng,.. các phần mềm này hỗ trợ rất tốt cho người sử dụng nghiên cứu và kiểm tra các hoạt động và phản ứng của các thiết bị khi được đưa vào 1 mạch điện cụ thể. Tuy nhiên, hạn chế của các phần mềm này là không thể đưa ra được các kết quả trực quan và chi tiết về các hiện tượng xảy ra trên một thiết bị khi đang hoạt động như: phân bố của từ trường, điện trường trên vỏ ngoài của một máy biến áp khi đang vận hành, giá trị được biểu thị bằng hình ảnh của dòng điện xung chạy qua một cuộn dây stator của một động cơ không đồng bộ trong một thời gian nhất định,... Các hiện tượng này là những cơ sở dữ liệu quan trọng trong việc đánh giá đáp ứng của thiết bị trong mạch điện tương ứng và giúp người sử dụng dễ dàng nhìn thấy được những ưu điểm, nhược điểm của cấu tạo về mặt không gian của thiết bị (ví dụ: khi biết phân bố từ trường, điện trường trên vỏ máy biến áp ta có thể biết chỗ nào trên vỏ máy tập trung nhiều có thể gây phóng điện, khi biết phân bố mật độ dòng điện chạy trong một cuộn dây thứ cấp máy biến áp ta có thể biết dòng điện tập trung nhiều ở trong lõi hay phía ngoài cuộn dây,...) để từ đó đưa ra các thiết kế tối ưu cho thiết bị cần ngiên cứu.
Phần mềm Ansys Maxwell là một phần mềm có tính tương tác sử dụng phương pháp phân tích các phần tử hữu hạn để giải quyết các vấn đề về điện tĩnh, từ tĩnh, dòng điện tổn hao và các vấn đề về hiện tượng quá độ bằng cách mô phỏng thiết bị ở dạng 2D, hoặc 3D. Sử dụng phần mềm này, chúng ta có thể tính toán được:
• Điện trường tĩnh, các lực, các mômen, điện dung gây ra bởi điện áp. • Từ trường tĩnh, các lực, các mômen, điện cảm gây ra dòng điện một chiều, từ trường tĩnh mạch ngoài và nam châm vĩnh cửu.
• Từ trường biến đổi theo thời gian, các lực, các mômen, trở kháng gây ra bởi dòng điện xoay chiều, từ trường dao động mạch ngoài.
• Từ trường quá trình quá độ gây ra bởi các nguồn điện và các nam châm vĩnh cửu