在本博客中，我讨论如何使用 Ansys Maxwell 计算三相变压器中的自感、互感和漏感。 有多种方法和表达式可用于计算这些电感。
基本电感定义
电感的单位为亨利 H，其基本单位表示为 Wb/A，其中 Wb 是磁通量的单位，A 是安培的单位。 因此，这些单位向我们表明，电感是衡量施加到绕组的每单位安培的材料中可以产生多少磁通量的指标。 用于电磁机器的铁磁材料的相对磁导率大于1，磁导率越高，电感越高，单位安培的材料能产生的磁通越多。
根据定义，漏感、互感和耦合系数是与绕组对相关的术语。 可以通过一次考虑两个绕组来进行测试以确定绕组的电感。
绕组的自感：绕组产生的所有磁通除以在所有其他绕组开路的情况下在该绕组中产生磁通的电流。 此外，自感可以计算为视在电感（工作磁链除以绕组工作电流），或者可以计算为微分电感（微分磁链除以微分绕组工作电流）。 在线性材料中，表观电感等于微分电感。
绕组的漏感：未连接另一个绕组（短路）的励磁绕组产生的磁通除以在励磁绕组中产生磁通的电流。
绕组的互感：由与另一个绕组（开路）相连的励磁绕组产生的部分磁通除以在励磁绕组中产生磁通的电流。
对于 N 个绕组系统，将有 N 个自感，并且可能的互感数量和可能的漏感数量等于
该三相变压器示例中有六个绕组，并且一次考虑两个绕组的排列表明存在 30 种可能的互感、30 种可能的漏感以及 6 个自感。 下面的 NxN 矩阵显示了该六绕组示例中的自感和可能的互感。 然而，实际上有 18 个与三相变压器电路模型相关的电感。 每个绕组用1个自感、1个漏感、1个互感表示，共有6个绕组（3*6=18）。 自感以黄色突出显示并沿对角线排列，而六个相关互感以绿色突出显示。 此外，在该三相变压器示例中，根据相关自感和互感计算出的实际漏感只有六个。
（有关详细信息，请参阅下面的计算部分）。
麦克斯韦 3D 有限元模型
励磁
在本例中，低压 A 相绕组（LVA）将被励磁，高压 A 相绕组将开路，以确定绕组 LVA 的自感以及由于绕组 LVA 中的电流而产生的绕组 HVA 和 LVA 的互感。 。 所有绕组的匝数相同，对于线性磁性材料，励磁电流的大小并不重要，可以任意使用20mA。 本例中使用涡流求解器（AC，频域）。 类似的方法和表达式可用于静磁和瞬态磁求解器。
开路测试：LVA 绕组的自感是通过对 LVA 绕组施加励磁并使所有其他绕组开路来确定的。 通过该测试还可以确定互感。
短路测试：通过对绕组 LVA 施加励磁并使绕组 HVA 短路来确定绕组 LVA w/r 到绕组 HVA 的漏感。
通过一次考虑两个绕组，可以进行类似的测试来确定其他绕组的电感。
开路测试：确定 LVA 绕组的自感和互感
短路测试：确定 LVA 和 HVA 绕组的漏感
计算
绕组的电感值使用以下表达式计算。
结果
结果表明，使用上述各种表达式计算出的电感彼此匹配得很好，几乎完美。
开路测试：确定 LVA 绕组的自感和互感
短路测试：确定 LVA 和 HVA 绕组的漏感
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