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1、第11卷第1期电机与控制学报Vol111No112007年1月ELECTRICMACHINESANDCONTROLJan.2007有限公式电磁场数值计算理论与性能严登俊,朱长江,李伟(河海大学电气工程学院,南京江苏210098)摘要:为了探讨有限公式电磁场数值计算方法的理论框架,研究工程应用中性能指标的准确性和计算效率,围绕有限公式方法使用全局物理变量和与电磁学实验定律直接相联系的特点,论证了有限公式方法的创新性思维。在系统地阐述有限公式方法理论体系的基础上,结合高频场的计算公式,说明了有限公式方法的计算思路,并通过与现有电磁场数值计算方法相对比,分析了有限公式方法的
2、特性与优势。结合散射问题中的高频场与电机内的静态场实例,验证了有限公式方法的主要技术指标。该方法的计算精确度、计算效率则明显优于现有的电磁场数值计算方法,对该方法的深入研究,必将推动电磁场数值计算理论的进一步发展。关键词:有限公式方法;元胞方法;电磁场;数值计算中图分类号:TM15;TU33114文献标识码:A文章编号:1007-449X(2007)01-0012-05TheoryandperformanceoffiniteformulationmethodforelectromagneticfieldnumericalcalculationYANDeng2jun,Z
3、HUChang2jiang,LIWei(CollegeofElectricalEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Thefiniteformulationmethod,whichisoneofnovelnumericalcalculationtechnologiesfore2lectromagneticfieldandwave,isdiscussedbyconcentratingonitstheorysystemandtheauuracyandcal2culatingefficiencyof
4、performanceinengineering.TheinnovativethoughtadoptedinfiniteformulationmethodisprovedbyfocusingontheglobalvariableanddirectconnectionbetweentheFFMandelectro2magneticlaws.Thetheorysystemhasbeenandexpoundedandthedetailcalculationexpressionsforradiofrequencywavehasbeennarratedsothatthecalc
5、ulationtechnologyisdemonstrated.Themethod’schar2acteristicandadvantagewasanalyzedbycomparingtheFFMwithseveralkindsofcurrentnumericalmethod.Themaintechnologycharacteristicwastestedintypeexamples,staticfieldinelectricalmachineandRFwaveinscatteringproblem.Thecalculationaccuracyandefficienc
6、yofthismethodareobviouslypriortotheseofexistingmethod.Furtherresearchingonethefiniteformulationmethodwillgiveanim2pulsedevelopmentofthenumericalcalculationtechnologyforelectromagneticfield.Keywords:finiteformulatemethod;cellmethod;electromagneticfield;numericalcalculating;staticfield;tr
7、ansientfield法、积分方程法和边界元法等四种基本类型,以及有1引言限元法和边界元法相结合的混合法。其中有限差分传统的数值计算方法包括有限差分法、有限元法是最早发展起来的一种数值方法,但由于它不能很收稿日期:2006-04-30;修订日期:2006-11-23基金项目:国家自然科学基金资助(50577016)作者简介:严登俊(1969-),男,博士、副教授,主要从事电力系统、电磁场计算和电机方面的研究;朱长江(1982-),男,硕士研究生,主要从事电磁场计算和电力系统电磁兼容等方面的研究;李伟(1983-),女,硕士研究生,主要从事电磁场数值
