7月24日-25日,西门子“2024大中华区Realize LIVE用户大会”在上海隆重召开。大会聚集千余位行业精英与专家,以“让数字转型立见真章”为主旨,共同探讨数字主线、云计算、人工智能、工业元宇宙等工业数字化转型新范式。普天铁心(PTTX)绿色电工理论与应用研究院院长、教授级高工张俊杰受邀参会并发表《输变电设备的电磁热精细化仿真、研究与应用》主题演讲,为与会者呈现了一场内容丰富、具有深度的学术盛宴。
电力变压器作为电力系统的核心组件,特高压变压器更是大国重器。其设计和优化涉及到电、磁、热、力等多个交叉学科的复杂技术问题。张俊杰首先强调了电力变压器研究在电气工程学科中的引领作用,概括了中国电磁仿真技术的发展史,并指出电磁场研究是产品设计和优化的基础。他详细列举了变压器仿真中的多项技术挑战,包括多尺度浅透入问题、铁磁材料的非线性特性、叠片铁心的各向异性、时谐场与瞬态场分析、过激磁、谐波和直流偏磁等核心问题,并分享了相关基础研究成果。
张俊杰还介绍了基于西门子软件开发的工程解决方案-通过构建精细化的电磁场模型和应用先进算法,成功攻克了电、磁核心问题。这些技术成熟度超过95%,不需要人为修正,不仅提升了变压器设计的准确性,也为后续的优化和改进提供了坚实的基础。
在铁心叠片问题的研究中,他提出了创新的铁心接缝单叠周期模型和磁等效算法,分享了其在二维和三维场中的应用示例。他解释说,磁等效算法能够更精确地模拟叠片铁心在复杂电磁环境下的行为特性,有效解决了多尺度和非线性问题,提高了铁心性能仿真的精度与效率,为变压器产品的节能减排和降噪减振提供了理论支持。
从物理本质出发,张俊杰为与会嘉宾阐释了铁心振动噪声的机理,包括磁致伸缩力、洛伦兹力和麦斯韦尔力三个激励因素的作用机制。他强调,深入理解这些机理是制定有效降噪措施和提升用户体验的关键。
为了降低铁心振动噪声,张俊杰和他的团队通过深入研究,提出了多种有效的降噪措施。例如,通过优化铁心结构设计、改进制造工艺、采用新型降噪材料等手段,有效降低变压器、电抗器运行时的噪声水平。这些研究成果不仅提升了客户产品的市场竞争力,还为最终用户带来了更加安静、舒适的使用体验。
随着数字化转型的浪潮席卷全球,普天铁心紧跟时代步伐,将先进的数字技术与传统工业制造深度融合,推动了行业创新和产业升级。会议期间,普天铁心凭借在数字化领域的卓越成就荣获主办方颁发的“年度成长型企业创新奖”。
张俊杰介绍,仿真作为数字双胞胎的其中之一,产品不仅要数字化,更要长得像,精细化仿真方法突破了长得像问题,基于降阶的精细化仿真来快速呈现是未来的方向。
他指出,数字化转型不仅仅是技术的革新,更是思维模式的转变和业务流程的重塑。普天铁心正是通过这种全方位的转型,打通了从营销、研发设计、生产制造、智慧物流、客户服务、经营管理等全链路闭环,建成全面互联、智能控制、安全可靠的工业互联网体系,成为行业标杆,也为工业数字化转型提供了可借鉴的宝贵经验。未来,普天铁心将继续秉承创新精神,拥抱变革,深化与合作伙伴的交流合作,共同探索电气领域的新技术、新应用,为行业发展贡献更多智慧与力量。