一种铁心电抗器批量仿真方法

技术领域

本发明实施例涉及电抗器设计技术领域，尤其涉及一种铁心电抗器批量仿真方法。

背景技术

电抗器是电力系统中的一种重要电气设备，在系统中起到抑制谐波、无功补偿、限制短路电流等作用。相较于空心电抗器，铁心电抗器具有占地面积小，成本低，电磁兼容性好，电感量大等优点，在需要大容量无功补偿的场合得到广泛的应用。由于要保证系统对大电感量的需求，铁心电抗器的铁心材料采用硅钢片制成，其磁导率具有非线性特点，存在磁滞饱和现象，需要在铁心饼间设置气隙，以改善电感的线性度。

由于三相铁心电抗器采用3D模型，整体尺寸较大，建模过程中又考虑到了气隙、绕组层间绝缘等尺寸较小的单元，为了保证求解精度，整体网格数量较多；电抗器的铁心采用非线性的硅钢片材料，BH数据的输入使得ANSYS需要进行非线性求解，增大了ANSYS的计算量；瞬态磁场在每一个时间步下都会进行一次磁场分析，完成瞬态磁场仿真需要进行多次有限元求解计算。上述情况导致了完成一次对于铁心电抗器三维模型的非线性瞬态磁场分析所需时间较长，在需要大规模数据的情况下，仅仅依靠人为操作，采用传统的GUI界面仿真方式，不可避免会造成人力资源浪费，增大仿真出现误差的风险。

发明内容

本发明实施例提供了一种铁心电抗器批量仿真方法，以简化设计人员在对铁心电抗器磁场性能计算分析时的操作步骤，避免重复建模过程中出现人为误差的风险，提高批量仿真的效率与准确性。

本发明实施例提供了一种铁心电抗器批量仿真方法，包括：

通过以VC为平台设计的有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量；

根据所述模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数；

根据所述APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真。

可选的，所述有限元仿真界面包括额定参数与技术要求界面、模型尺寸界面、材料属性界面、激励施加界面、仿真结果界面以及批量仿真界面；所述通过以VC为平台设计的有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量，包括：

获取所述额定参数与技术要求界面输入的与所述铁心电抗器相关的铁心技术对应的参数值、额定参数对应的参数值和/或绕组技术对应的参数值；

获取所述模型尺寸界面输入的所述铁心电抗器的组件部件对应的参数值；

获取所述材料属性界面输入的铁心电抗器各组件部件的材料属性的参数值；

获取所述激励施加界面输入的所述铁心电抗器的激励电流对应的参数值；

获取所述批量仿真界面输入的批量仿真中的仿真变量。

可选的，所述根据所述模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数，包括：

执行str.find命令查找APDL命令流模板中的模型参数名和仿真变量名并定位，执行str.replace命令修改所述APDL命令流模板中模型参数和仿真变量为通过所述有限元仿真界面获取的所述铁心电抗器的模型参数和仿真变量。

可选的，所述根据所述APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真，包括：

建立参数化的铁心电抗器模型并确定体编号，以及根据所述体编号进行体搭接；

对所述铁心电抗器模型各组成部分添加材料属性并划分网格；

设置所述铁心电抗器模型求解域的边界条件并参数化设置电流激励；

对所述铁心电抗器模型进行三维非线性瞬态磁场分析并进行后处理以输出仿真的求解结果；

根据所述仿真变量修改所述APDL命令流模板中的相关参数，循环执行修改参数后的APDL命令流模板中设定的仿真命令流，直到完成所有仿真。

可选的，所述铁心电抗器的组成部件包括：多个铁心柱、上下铁轭、电抗器绕组，每个铁芯柱由多个铁饼堆叠形成；还包括所述铁饼之间的空隙，以及围绕每个铁芯柱的空气域；

所述建立参数化的铁心电抗器模型并确定体编号，以及根据所述体编号进行体搭接，包括：

对所述铁心电抗器的组成部件铁心柱、上下铁轭、气隙、电抗器绕组以及空气域进行参数化建模；

确定所述铁心柱、所述上下铁轭、所述气隙、所述电抗器绕组以及所述空气域对应的体编号；

执行vovlap,all命令根据所述体编号进行体搭接，并执行numcmp,all命令压缩所述体编号。

可选的，所述对所述铁心电抗器模型各组成部分添加材料属性并划分网格，包括：

执行vatt命令根据所述铁心电抗器各组成部件的体编号，对所述铁心电抗器各组成部件添加材料属性；

执行vsweep命令分别对所述铁心电抗器的各组成部件进行体扫略划分，并对空气域进行智能网格划分。

可选的，所述对所述铁心电抗器各组成部件添加材料属性，包括：

添加所述气隙和所述空气域的材料属性为空气，并赋予空气的相对磁导率；

添加所述电抗器绕组的材料属性为金属，并赋予所述金属的相对磁导率和电导率；

添加所述铁心柱和上下铁轭的材料属性为硅钢片，并赋予所述硅钢片的电导率，通过执行TBPT命令赋予所述硅钢片的磁化数值。

可选的，所述设置所述铁心电抗器模型求解域的边界条件并参数化设置电流激励，包括：

执行d,all,az,0命令在所述空气域的外部节点上设置磁力线平行边界条件；

执行bfe命令定义随时间变化的三相电流密度参数。

可选的，对所述铁心电抗器进行三维非线性瞬态磁场分析并进行后处理以输出仿真的求解结果，包括：

按设定时间步长执行*DO循环进行设定次数的静态仿真，生成一个周期内的铁心电抗器瞬态磁场分析；

执行批处理模式下生成图片的命令流/show,jpeg,,和/show,close输出电抗器的模型图、BH曲线图、加载三相电流激励图以及所述一个周期内各时刻下铁心电抗器的磁感应强度云图；

执行*CFOPEN命令新建文本文档，并通过执行VWRITE命令将所述铁心电抗器的三相铁心的磁感应强度平均值和最大值的仿真数据写入新建的所述文本文档中。

可选的，所述仿真变量包括谐波次数、谐波含量和谐波相位中的至少一种。

本发明实施例提供了一种铁心电抗器批量仿真方法，包括：通过以VC为平台设计的有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量；根据模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数；根据APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真。本发明实施例提供的技术方案，以VC为平台，对仿真系统ANSYS的参数化设计语言APDL进行二次开发，建立可视化的用户界面即有限元仿真界面之后，通过有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量，根据APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真，完成对铁心电抗器的磁场分析。简化设计人员在对铁心电抗器磁场性能计算分析时的操作步骤，避免重复建模过程中出现人为误差的风险，从而实现了提高批量仿真的效率与准确性，减少了人为误差，便捷地完成了对铁心电抗器的大规模仿真。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种铁心电抗器批量仿真方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种额定参数与技术要求界面的示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种模型尺寸界面的示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种材料属性界面的示意图；

图5是本发明实施例二提供的一种激励施加界面的示意图；

图6是本发明实施例二提供的一种批量仿真界面的示意图；

图7是本发明实施例二提供的一种铁心电抗器的磁感应强度云图；

图8是本发明实施例二提供的一种铁心电抗器批量仿真方法的流程图；

图9是本发明实施例三提供的一种铁心电抗器批量仿真方法的流程图；

图10是本发明实施例三提供的另一种铁心电抗器批量仿真方法的流程图；

图11是本发明实施例三提供的一种批量仿真界面的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

本发明实施例提供了一种铁心电抗器批量仿真方法，图1是本发明实施例一提供的一种铁心电抗器批量仿真方法的流程图，参考图1，方法包括：

S110、通过以VC为平台设计的有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量。

具体的，APDL(ANSYS Parametric Design Lan-guage，ANSYS参数化设计语言)是一种ANSys内嵌的开发工具。可以实现参数化建模、参数化施加载苟、参数化求解、以及参数化后处理，从而实现参数化有限元分析的全过程。以APDL为基础可以实现循环、条件、定义变量等多种操作，方便用户开发专用的有限元分析过程，或者编写重复性使用的小程序，将常用的重复的界面操作固定到命令流中，极大的提高分析效率，减少分析成本。设计人员编写铁心电抗器仿真的APDL命令流模板并定义与铁心电抗器相关的参数后，通过结合C++和APDL两种编程语言，实现对仿真软件ANSYS进行二次开发，从而建立了可视化用户界面即有限元仿真界面。建立的有限元仿真界面可供设计人员输入铁心电抗器的仿真参数，仿真参数可以包括铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量。当对一种铁心电抗器进行批量仿真时，仿真软件ANSYS首先通过以VC为平台设计的有限元仿真界面获取设计人员输入的铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量。

S120、根据模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数。

具体的，在有限元仿真界面输入铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量后，进行二次开发后的仿真软件ANSYS根据模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数，实现了将APDL命令流模板中对应的参数替换为本次对铁心电抗器进行批量仿真中设定的模型参数和仿真变量。根据模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数可以通过执行str.find命令查找APDL命令流模板中的模型参数名和仿真变量名并定位，再执行str.replace命令修改APDL命令流模板中模型参数和仿真变量为通过有限元仿真界面获取的铁心电抗器的模型参数和仿真变量。

S130、根据APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真。

具体的，基于可视化界面设计铁心电抗器批量仿真功能，用户在可视化界面中一次性输入各次仿真的待改变数据，通过CreateProcess函数实现VC调用仿真软件ANSYS后台自动运行，并输入文件选择APDL命令流模板所在路径。从而实现仿真软件ANSYS根据APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真，可让程序自动完成循环执行调用修改参数后的APDL命令流模板中仿真命令流的操作，直到完成所有仿真，输出仿真总时间和仿真次数。仿真结果数据可以保存于界面列表以及文本文档中，便于用户后续处理数据和掉电保存结果。

本发明实施例提供了一种铁心电抗器批量仿真方法，包括：通过以VC为平台设计的有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量；根据模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数；根据APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真。本发明实施例提供的技术方案，以VC为平台，对仿真软件ANSYS的参数化设计语言APDL进行二次开发，建立可视化的用户界面即有限元仿真界面。仿真软件ANSYS通过有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量，根据APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真，完成对铁心电抗器的磁场分析。简化了设计人员在对铁心电抗器磁场性能计算分析时的操作步骤，避免重复建模过程中出现人为误差的风险，从而实现了提高批量仿真的效率与准确性，减少了人为误差，便捷地完成了对铁心电抗器的大规模仿真。

实施例二

本发明实施例提供了一种铁心电抗器批量仿真方法，在上述实施例一的基础上，本发明实施例提供对通过以VC为平台设计的有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量进行了补充和细化。

可选的，有限元仿真界面包括额定参数与技术要求界面、模型尺寸界面、材料属性界面、激励施加界面、仿真结果界面以及批量仿真界面；通过以VC为平台设计的有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量，包括：

获取额定参数与技术要求界面输入的与所述铁心电抗器相关的铁心技术对应的参数值、额定参数对应的参数值和/或绕组技术对应的参数值；

获取模型尺寸界面输入的所述铁心电抗器的组件部件对应的参数值；

获取材料属性界面输入的铁心电抗器各组件部件的材料属性的参数值；

获取所述激励施加界面输入的所述铁心电抗器的激励电流对应的参数值；

获取批量仿真界面输入的批量仿真中的仿真变量。

具体的，有限元仿真界面共设置6个用户界面，分别为额定参数与技术要求界面、模型尺寸界面、材料属性界面、激励施加界面、仿真结果界面以及批量仿真界面。铁心电抗器的组成部件包括：多个铁心柱、上下铁轭、电抗器绕组，每个铁芯柱由多个铁饼堆叠形成；还包括铁饼之间的空隙，以及围绕每个铁芯柱的空气域。

图2是本发明实施例二提供的一种额定参数与技术要求界面的示意图，参考图2，在额定参数与技术要求界面，用户可以输入和修改铁心电抗器的基本参数值。铁心电抗器的基本参数包括铁心电抗器相关的铁心技术对应的参数值、额定参数对应的参数值和绕组技术对应的参数值中的至少一种。即仿真软件ANSYS可以获取额定参数与技术要求界面输入的与铁心电抗器相关的铁心技术对应的参数值、额定参数对应的参数值和绕组技术对应的参数值。例如，铁心技术对应的参数可以包括铁心直径、铁轭片高、铁心叠压系数、铁心柱有效截面积等；额定参数可以包括额定容量、所接电网电压、频率、相数、额定相电压、额定相电流和额定电抗等；绕组技术对应的参数可以包括绕组总匝数、绕组层数、导线截面积和线包层数等。仿真软件ANSYS可以获取额定参数与技术要求界面输入的这些类型参数对应的参数值。

图3是本发明实施例二提供的一种模型尺寸界面的示意图，参考图3，在模型尺寸界面，用户可以精细的修改铁心电抗器的各组成部件的尺寸大小和气隙数量等参数。即仿真软件ANSYS可以获取模型尺寸界面输入的铁心电抗器的组件部件对应的参数值。例如，在模型尺寸界面设置有矩形铁心饼长宽比、矩形铁心饼宽度、矩形铁心饼高度、想见距高、线圈距上下铁额距高、气隙数量、单个气隙长度、铁轭高度、线包个数、线包厚度、电抗器整体长度、电抗器整体宽度和电抗器整体高度等。仿真软件ANSYS可以获取模型尺寸界面输入的这些类型参数对应的参数值。设置完成后，仿真软件ANSYS可输出图片，并通过模型尺寸界面进行可视化的显示，用户可以查看铁心电抗器模型是否符合要求。

图4是本发明实施例二提供的一种材料属性界面的示意图，参考图4，在材料属性界面，用户可以通过文本框和列表来修改材料属性。例如，可以通过文本框输入气隙和空气域的材料属性为空气，并输入空气的相对磁导率；输入电抗器绕组的材料属性为一种金属，并输入该金属的相对磁导率和电导率；输入铁心柱和上下铁轭的材料属性为硅钢片，并输入硅钢片的电导率，通过执行TBPT命令赋予硅钢片的磁化数值，还可以查看BH曲线。仿真软件ANSYS可以获取材料属性界面输入的这些类型参数对应的参数值。

图5是本发明实施例二提供的一种激励施加界面的示意图，参考图5，在激励施加界面，可以输入的铁心电抗器求解域的边界条件以及激励电流对应的参数值。例如可以让用户输入修改施加于电抗器绕组上的三相电流次数、幅值和相位差参数。设置完成后，仿真软件ANSYS可输出激励图像，并通过激励施加界面进行可视化的显示，用户可以查看铁心电抗器模型是否符合要求。同样，仿真软件ANSYS可以获取激励施加界面输入的铁心电抗器求解域的边界条件以及激励电流对应的参数值。

图6是本发明实施例二提供的一种批量仿真界面的示意图，参考图6，批量仿真界面提供一次性输入所有待修改的仿真变量，仿真变量可以包括谐波次数、谐波含量和谐波相位中的至少一种。仿真软件ANSYS可以获取批量仿真界面输入的批量仿真中的仿真变量。在批量仿真结束后，在批量仿真界面还可以输出批量仿真结果的功能。可以显示批量仿真的用时以及总共进行批量仿真的次数。图7是本发明实施例二提供的一种铁心电抗器的磁感应强度云图，参考图7，在仿真结果界面可以输出仿真软件ANSYS仿真完成后的数据和各时刻的磁感应强度云图，供用户查看。

基于上述内容，图8是本发明实施例二提供的一种铁心电抗器批量仿真方法的流程图，参考图8，方法包括：

S210、获取额定参数与技术要求界面输入的与所述铁心电抗器相关的铁心技术对应的参数值、额定参数对应的参数值和/或绕组技术对应的参数值。

S220、获取模型尺寸界面输入的所述铁心电抗器的组件部件对应的参数值。

S230、获取材料属性界面输入的铁心电抗器各组件部件的材料属性的参数值。

S240、获取所述激励施加界面输入的所述铁心电抗器的激励电流对应的参数值。

S250、获取批量仿真界面输入的批量仿真中的仿真变量。

S260、根据模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数。

S270、根据APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真。

本发明实施例提供的一种铁心电抗器批量仿真方法，通过ANSYS参数化设计语言APDL建立铁心电抗器有限元分析命令流模板，在VC程序界面中记录批量仿真次数以及每次仿真待修改的变量，循环逐次修改APDL命令流参数，后台调用仿真软件ANSYS，自动完成完整的有限元求解，直到批量仿真全部完成，生成的批量数据供用户进行处理。极大的简化了设计人员在对铁心电抗器磁场性能计算分析时的操作步骤，避免了重复建模过程中出现人为误差的风险，提高了设计效率，缩短了产品设计周期。

实施例三、

本发明实施例提供了一种铁心电抗器批量仿真方法，在上述实施例的基础上，本发明实施例提供对步骤根据所述APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真进行了补充和细化。

可选的，根据APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真，包括：

建立参数化的铁心电抗器模型并确定体编号，以及根据体编号进行体搭接；

对铁心电抗器模型各组成部分添加材料属性并划分网格；

设置铁心电抗器模型求解域的边界条件并参数化设置电流激励；

对铁心电抗器模型进行三维非线性瞬态磁场分析并进行后处理以输出仿真的求解结果；

根据仿真变量修改APDL命令流模板中的相关参数，循环执行修改参数后的APDL命令流模板中设定的仿真命令流，直到完成所有仿真。

基于以上内容，图9是本发明实施例三提供的一种铁心电抗器批量仿真方法的流程图，参考图9，方法包括：

S310、通过以VC为平台设计的有限元仿真界面获取铁心电抗器的模型参数和批量仿真中的仿真变量。

S320、根据模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数。

S330、建立参数化的铁心电抗器模型并确定体编号，以及根据体编号进行体搭接。

具体的，根据模型参数和批量仿真中的仿真变量修改建立的APDL命令流模板中对应的参数后，通过CreateProcess函数实现VC调用仿真软件ANSYS后台自动运行，并输入文件选择APDL命令流模板所在路径。从而实现仿真软件ANSYS根据APDL命令流模板中设定的仿真命令流进行自动批量仿真。仿真过程中，需要建立参数化的铁心电抗器模型并确定体编号，以及根据体编号进行体搭接。

可选的，铁心电抗器的组成部件包括：多个铁心柱、上下铁轭、电抗器绕组，每个铁芯柱由多个铁饼堆叠形成；还包括铁饼之间的空隙，以及围绕每个铁芯柱的空气域；

建立参数化的铁心电抗器模型并确定体编号，以及根据体编号进行体搭接，包括：对铁心电抗器的组成部件铁心柱、上下铁轭、气隙、电抗器绕组以及空气域进行参数化建模；确定铁心柱、上下铁轭、气隙、电抗器绕组以及空气域对应的体编号；执行vovlap,all命令根据体编号进行体搭接，并执行numcmp,all命令压缩所述体编号。

具体的，APDL命令流模板中定义铁心柱宽、铁心柱长、铁心柱高、相间距离、线圈距上下铁轭的距离、气隙个数、单个气隙长度、铁饼高度、绕组辐向厚度、铁芯外径到绕组内径的绝缘距离、铁轭高度、线包个数、线包厚度、气道厚度等模型参数并赋值后，对三维铁心电抗器的各个组成部件：铁心柱、上下铁轭、气隙、电抗器绕组以及空气域进行APDL参数化建模，利用vovlap,all命令进行体搭接，通过numcmp,all命令压缩实体编号，由于APDL程序对气隙数目和绕组层数同样进行了参数化处理，因此体编号会随气隙数目(m_N)和绕组线包个数(m_xianbao_geshu)动态变化。

其中，选取空气域对应的体编号为：

vsel,s,,,m_N*6+m_xianbao_geshu*24；

选取上下铁轭体编号为：

vsel,s,,,m_N*6+m_xianbao_geshu*24-2,m_N*6+m_xianbao_geshu*24-1；

选取绕组圆弧体编号为：

vsel,s,,,m_N*6+m_xianbao_geshu*12-2,m_N*6+m_xianbao_geshu*24-3；

选取气隙体编号为：

vsel,s,,,m_N*3+m_xianbao_geshu*12-2,m_N*6+m_xianbao_geshu*12-3；

选取绕组方块对应体编号为：

vsel,s,,,m_N*3-2,m_N*3+m_xianbao_geshu*12-3；

选取铁心柱对应体编号为：

vsel,s,,,1,m_N*3-3。

S340、对铁心电抗器模型各组成部分添加材料属性并划分网格。

可选的，对铁心电抗器模型各组成部分添加材料属性并划分网格，包括：执行vatt命令根据所述铁心电抗器各组成部件的体编号，对所述铁心电抗器各组成部件添加材料属性；执行vsweep命令分别对所述铁心电抗器的各组成部件进行体扫略划分，并对空气域进行智能网格划分。

可选的，对所述铁心电抗器各组成部件添加材料属性，包括：添加气隙和所述空气域的材料属性为空气，并赋予空气的相对磁导率；添加电抗器绕组的材料属性为金属，并赋予金属的相对磁导率和电导率；添加铁心柱和上下铁轭的材料属性为硅钢片，并赋予所述硅钢片的电导率，通过执行TBPT命令赋予所述硅钢片的磁化数值。

具体的，在材料属性界面，用户可以通过文本框和列表来修改材料属性。例如设置气隙和空气域的材料为空气，设置相对磁导率参数；绕组材料为铜，设置相对磁导率和电导率参数；铁心柱和上下铁轭设置为DQ133-30硅钢片，设置电导率参数并通过TBPT命令输入其对应的BH数值。通过执行str.find命令查找APDL命令流模板中的材料属性名并定位，再执行str.replace命令修改APDL命令流模板中材料属性对应的参数。在仿真软件ANSYS执行APDL命令流模板中的仿真命令流过程中，通过vatt命令，结合电抗器的体编号，对电抗器各部分赋予材料属性，使用vsweep命令分别对铁心电抗器的各部分进行体扫略划分，对空气域进行智能网格划分。

S350、设置铁心电抗器模型求解域的边界条件并参数化设置电流激励。

可选的，设置铁心电抗器模型求解域的边界条件并参数化设置电流激励，包括：执行d,all,az,0命令在空气域的外部节点上设置磁力线平行边界条件；执行bfe命令定义随时间变化的三相电流密度参数。

具体的，利用命令nsel,ext在空气域外部节点上通过命令d,all,az,0设置磁力线平行边界条件，定义随时间变化的A,B,C三相电流密度参数分别为dens1，dens2，dens3，同时对绕组加载电流密度需要注意电流方向，每一相绕组都由4块方形绕组和4块圆弧绕组构成，分别对其通过bfe命令施加激励，可保证单相绕组电流密度方向一致，另外两相绕组同理。

S360、对铁心电抗器模型进行三维非线性瞬态磁场分析并进行后处理以输出仿真的求解结果。

可选的，对铁心电抗器进行三维非线性瞬态磁场分析并进行后处理以输出仿真的求解结果，包括：

按设定时间步长执行*DO循环进行设定次数的静态仿真，生成一个周期内的铁心电抗器瞬态磁场分析；

执行批处理模式下生成图片的命令流/show,jpeg,,和/show,close输出电抗器的模型图、BH曲线图、加载三相电流激励图以及一个周期内各时刻下铁心电抗器的磁感应强度云图；

执行*CFOPEN命令新建文本文档，并通过执行VWRITE命令将铁心电抗器的三相铁心的磁感应强度平均值和最大值的仿真数据写入新建的文本文档中。

示例性的，在瞬态磁场求解中，取时间步长0.001s，通过*DO循环，进行20次不同时刻的静态仿真，可构成一个周期时间0.02s内的铁心电抗器瞬态磁场分析。输出图片包括了铁心电抗器的模型图，BH曲线图，加载三相电流激励图，以及一个周期内各时刻下铁心电抗器的磁感应强度云图，输出方式采用ANSYS批处理模式下生成图片的命令流/show,jpeg,,和/show,close来完成，apdl命令流间对应的经典界面图片将会被自动保存到仿真软件ANSYS的工作目录下。输出数据为A,B,C三相铁心的磁感应强度平均值和最大值，输出方式采用*CFOPEN新建txt文本文档，设置名称和路径，通过VWRITE命令将仿真数据写入新建的文本文档中，以*CFCLOS命令关闭文档。

S370、根据仿真变量修改所述APDL命令流模板中的相关参数，循环执行修改参数后的APDL命令流模板中设定的仿真命令流，直到完成所有仿真。

具体的，用户在可视化界面中一次性输入各次仿真的待改变数据，一键即可让程序自动完成循环执行调用修改参数后的APDL命令流模板中仿真命令流的操作，直到完成所有仿真，输出仿真总时间和仿真次数，仿真结果数据保存于界面列表以及文本文档中，便于用户后续处理数据和掉电保存结果。

图10是本发明实施例三提供的另一种铁心电抗器批量仿真方法的流程图，参考图10，方法包括：

S410、记录仿真次数和每次仿真待修改变量并开始批量仿真。

S420、修改APLD命令流文件相关参数。

S430、后台调用ANSYS。

S440、建立铁心电抗器模型并确定体编号。

S450、参数化设置材料属性赋予电抗器组成部分并划分网格。

S460、设置铁心电抗器求解域的边界条件并参数化设置激励电流。

S470、三维非线性瞬态磁场求解。

S480、后处理并输出求解结果。

S490、判断批量仿真是否完成。若完成，则执行步骤S4100，若没有，则返回执行步骤S420。

S4100、设计人员数据处理分析。

示例性的，图11是本发明实施例三提供的一种批量仿真界面的示意图，参考图11，以探究谐波对铁心电抗器磁场影响为例，说明批量仿真功能。完成一次对于铁心电抗器三维模型的非线性瞬态磁场分析需要的时间较长。然而，探究谐波对电抗器磁场的影响，又需要大量的数据作为支撑。仅仅依靠人为操作，等待仿真完成，逐次修改仿真参数，来获取大量仿真结果的办法并不现实。在批量仿真界面中，一次性输入次数为3,5,7次，含量为10％到40％，相位为0到180°的谐波激励，共需要执行132次仿真，批量仿真的用时为6小时11分钟9秒。如果人为操作，手动修改数据，效率低，人力成本高，存在误操作的风险。使用本方法可以一次性由计算机后台完成所有仿真，各次仿真得到的磁感应强度数据可以传递到可视化界面的列表中，方便用户查看。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。