Использование векторного магнитного потенциала в конечноэлементном анализе нестационарных трехмерныхэлектромагнитных полей в проводящих средах

Abstract

Приведен обзор и сравнительный анализ основных постановок задач расчета нестационарных трехмерных электромагнитных полей методом конечных элементов. Рассмотренные постановки базируются на использовании векторного магнитного потенциала и других потенциалов электромагнитного поля. Проанализированы преимущества и недостатки различных постановок. Предложены критерии выбора постановок для конечноэлементного анализа нестационарных трехмерных электромагнитных полей в электротехническом и электроэнергетическом оборудовании различного назначения. Приведены соображения авторов по корректному выбору постановок для разработки на их основе эффективного прикладного программного обеспечения.

Наведено огляд та порівняльний аналіз основних постановок задач розрахунку нестаціонарних тривимірних електромагнітних полів методом скінчених елементів. Розглянуті постановки базуються на використанні векторного магнітного потенціалу та інших потенціалів електромагнітного поля. Проаналізовано переваги та недоліки різних постановок. Запропоновано критерії вибору постановок для скінченоелементного аналізу нестаціонарних тривимірних електромагнітних полів в електротехнічному та електроенергетичному устаткуванні різного призначення. Наведено міркування авторів з коректного вибору постановок для розробки на їх основі ефективного прикладного програмного забезпечення.

A survey and comparative analysis of the main formulations for transient 3D electromagnetic field calculations with a finite element method are presented. The considered formulations are based on utilization of magnetic vector potential and other potentials of electromagnetic field. Advantages and disadvantages of various formulations are analyzed. Criteria for choice of formulations for FEM analysis of transient 3D electromagnetic fields in various electrical and power equipment are introduced. The authors’ opinion on correct choice of formulations for developing effective software applications on their basis is given.