第十六章 电路分析 16.1 什么是电路分析 电路分析可以计算源电压和源电流在电路中引起的电压和电流分布。分析方法由源的类型来决定: 源的类型分析方法 交流(AC)谐波分析 直流(DC)静态分析 随时间变化瞬态分析 要在电磁学分析中用有限元来模拟全部电势,就必须提供足够的灵活性来模拟载流电磁设备。ANSYS 程序对于电路分析有如下性能: ·用经过改进的基于节点的分析方法来模拟电路分析 ·可以将电路与绕线圈和块状导体直接耦合 ·2-D 和3-D 模型都可以进行耦合分析 ·支持直流、交流和时间瞬态模拟 ANSYS 程序中先进的电路耦合模拟功能精确地模拟多种电子设备,: ·螺线管线圈 ·变压器 ·交流机械 16.2 使用CIRCU124 单元 ANSYS 提供一种通用电路单元CIRCU124 对线性电路进行模拟,该单元求解未知的节点电压(在有些情况下为电流)。电路由各种部件组成,如电阻、电感、互感、电容、独立电压源和电流源、受控电压源和电流源等,这些元件都可以用CIRCU124 单元来模拟。 注:本章只描述CIRCU124 单元的某些最重要的特性,对该单元的详细描述参见《 ANSYS 单元手 册 》 。 16.2.1 可用CIRCU124 单元模拟的电路元件 对CIRCU124 单元通过设置KEYOPT(1)来确定该单元模拟的电路元件,如下表所示。例如,把 KEYOPT(1)设置为 2,就可用CIRCU124 来模拟电容。对所有的电路元件,正向电流都是从节点 I 流向节点 J。 表1CIRCU124 单元能模拟的电路元件 电路元件及其图形标记 KEYOPT(1)设置 实常数 电阻(R) 0 R1=电阻(RES) 电感(L) 1 R1=电感(IND) R2=起始电感电流(ILO) 电容(C) 2 R1=电容(CAP) R2=起始电容电压(VCO) 互感(K) 8 R1=初级电感(IND1) R2=次级电感(IND2) R3=耦合系数(K) 电压控制电流源(G) 9 R1=互导(GT) 电流控制电流源(F) 12 R1=电流增益(AI) 电压控制电压源(E) 10 R1=电压增益(AV) 电流控制电压源(H) 11 R1=互阻(RT) 绕线圈电流源(N) 5 R1=系数(SCAL) 2D 块状导体电压源(M) 6 R1=系数(SCAL) 3D 块状导体电压源(P) 7 R1=系数(SCAL) 注意:全部的电路选项如上表和下图图 1 所示,ANSYS 的电路建模程序自动生成下列实常数:R15(图形偏置,GOFFST)和 R16(单元识别号,ID)。本章下一节将详细讨论电路建模程序。 下图显示了利用不同的KEYOPT(1)设置建立的不同电路元件,那...