CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC
3.3 Tính ứng suất trên dây dẫn sử dụng phương pháp mô phỏng số bằng phần
3.3.2 Phân tích ứng suất trên dây quấn với công cụ Mechanical
Mơ hình phân tích
Mơ hình phân tích là một thành cong vật liệu đồng với góc cong là 0.78 rad như Hình 3.27. Thanh được ngàm hai đầu được thể hiện thông qua điều kiện biên “Remote Diplacement” ngay tại vị trí mặt cắt và giới hạn 6 bậc tự do.
Hình 3. 27 Mơ hình hình học và điều kiện biên
Các điều kiện về lực được nhập từ phần mềm Maxwell. Tại thời điểm 0.016s là thời điểm dòng ngắn mạch pha C đạt cực đại. Các kết quả về phân bố lực được lấy từ phân bố lực trên cuộn hạ áp pha C.
Như đã trình bày, mật độ lực tỷ lệ thuận với mật độ dịng điện. Để đơn giản hóa mơ hình mơ phỏng trong Maxwell mật độ dịng điện được phân bố đều trên toàn bộ mặt cắt, tuy nhiên trong mơ hình thực tế dịng điện chỉ chảy và phân bố đều trên khung dây. Với diện tích dẫn thực là
Trong khi diện tích thiết diện dây HA trong mơ phỏng là
Mật độ dịng điện thực tế trên dây dẫn sẽ lớn hơn so với mô phỏng là
Do vậy mật độ lực thực tế tác động lên dây dẫn cũng phải tăng lên k lần so với mật độ tính được từ phần mềm Maxwell
Hình 3.28 cho ta thấy được mật độ lực khối được nhập vào từ phần mềm Maxwell thơng qua tính tốn trường điện từ.
Mơ hình được chia lưới bằng các phần tử lục giác với tổng số phần tử là 7056 phần tử và 33080 nút. Được biểu diễn như Hình 3.29
Kết quả của q trình phân tích ứng suất cho ta thấy ứng suất lớn nhất của khung dây dẫn là tại vị trí sát ngàm và mặt trong của dây dẫn với giá trị lớn nhất đạt được
là 7 max 1.927 *10 Pa 2 0.007 * 0.018*32 0.004032 thuc F m (3.60) 2 0.007687 m MP F (3.61) 0.007687 1.9 0.004032 k (3.62)
Hình 3. 28 Mật độ lực điện từ nhập từ Maxwell
Mở rộng mơ hình mơ phỏng áp dụng cho kết cấu khung dây thực xét với mơ hình đối xứng ½ như Hình 3.31
Hình 3. 31 Mơ hình ½ đối xứng
Trong đó phần gá được làm bằng vật liệu FIT mặt trong được giữ cố định. Các điều kiện biên cụ thể được biểu diễn như hình 3.32, 3.33 và 3.34
Hình 3. 33 giới hạn chuyển vị mặt trong của gá
Hình 3. 34 Lực nhật từ Maxwell
Hình 3. 35 Kết quả về phân tích ứng suất
Từ kết quả phân tích cho thấy ứng suất lớn nhất trên dây dẫn là 16.47 MPa