|
Conference publicationsAbstractsXVI conferenceИсследование магнитных полей резистивных шунтов с помощью моделирования методом конечных элементовТомский политехнический университет, Электрофизический факультет, каф. Компьютерных измерительный систем и метрологии, Россия, 634050, г. Томск, проспект Ленина, 30, ТПУ Тел.: (3822) 47-25-27, факс: (3822) 42-04-49, E-mail: natalinova@tpu.ru 1 pp. (accepted)Шунты переменного тока нашли широкое применение для измерения импульсных токов в электронике, в сварочной технике, при исследовании физики плазмы и т.д. В зависимости от наличия прямых и обратных токоведущих частей резистивных элементов шунты подразделяются на унифилярные и бифилярные. По конструкции резистивного элемента шунты можно разделить на стержневые, дисковые, трубчатые и плоские. Исходя из того, что наибольший вклад в погрешность измерения вносит индуктивная составляющая погрешности, которая возникает вследствие значительной величины собственного внешнего магнитного поля, моделирование магнитных полей в пространстве унифилярного и бифилярного плоского и трубчатого шунтов является актуальной задачей. В данной работе рассмотрено моделирование методом конечных элементов магнитных полей трубчатых и плоских шунтов унифилярной и бифилярной конструкции с помощью программы ANSYS. При расчете был использован метод векторного магнитного потенциала, четырехузловые конечные элементы PLANE13. При моделировании было принято следующее допущение: протекающий ток распределен равномерно по сечению проводника, т.е. поверхностный эффект не учитывается. Алгоритм моделирования состоит из следующих шагов: построение геометрической модели резистивного шунта, задание свойств материалов, граничных условий и нагрузки. Моделирование резистивных шунтов методом конечных элементов показало, что для прецизионных измерений предпочтительнее использование шунтов бифилярной конструкции. Трубчатые шунты, у которых краевой эффект отсутствует, обладают преимуществом перед плоскими шунтами в области высоких частот. Однако плоские шунты, по сравнению с трубчатыми шунтами, занимают меньший объем, конструктивно более просты и технологичны в изготовлении. |