电工电能新技术

作者：李英琦， 李琳

单位：新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学）， 北京 102206

关键词：Cauer梯形网络； 有限差分法； 涡流； 有限元法； 模型降阶

基金：国家重点研发计划项目（2021YFB2401700）

高频电机和电磁器件中瞬态涡流问题的有限元仿真计算成本极高，采用有限元模型降阶方法是一种能够提高计算效率的简化计算方法。Cauer梯形网络法作为最近发展出的模型降阶方法，能够在宽频率范围内生成涡流问题的等效电路，可以作为模拟计算涡流场的一种有力工具。相比于传统Cauer梯形网络方法借助有限元软件计算磁矢量势，本文利用有限差分法与Cauer梯形网络理论结合来直接求解，能够达到进一步降低计算成本的目的。通过求解平行双导线二维涡流问题模型，将准静态电磁场表示为一系列静态电场和磁场的加权和，实现模型降阶简化计算，结果显示本文所提方法的仿真结果与有限元计算结果的电阻参数最大误差不超过2.39%，电感参数最大误差不超过4.24%，计算效率较传统有限元法有部分提升，表明了该方法的有效性。

来源：2025年第6期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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