隨著電力電子系統、電動車與儲能設備持續朝向高電壓與高功率密度發展,系統層級的電磁設計正面臨前所未有的挑戰。從傳統 400 V 平台逐步邁向 800 V 甚至更高電壓等級後,電流路徑、幾何配置與材料選擇,對於電磁效應、寄生參數與整體可靠度的影響變得更加顯著。特別是在匯流排(Busbar)與電纜(纜線)等關鍵導電元件中,電感、電容與耦合效應不再只是次要修正項,而是直接影響系統效率、熱管理與長期運作穩定度的核心因素。
COMSOL
Multiphysics® 在近年已成為全國各大專院校、產業界與研究機構中常用的多物理量有限元素分析(FEA)平台,其完整的中文操作介面與高度彈性的物理耦合架構,令使用者能以一致的建模流程,整合電磁、熱與結構等物理行為,將高電壓相關的電磁問題具體化為可分析、可比較的工程模型。
COMSOL現已更新至 6.4 版,此次更新加入了全新的顯式動力學(Explicit Dynamics)功能,使碰撞、爆炸、落摔等高速非線性事件的模擬更為精準可靠,同時推出顆粒流(Granular Flow)模組,以離散元素法(Discrete Element
Method, DEM)精細描述粉末與顆粒的運動與交互作用,此外新版本亦全面支援 NVIDIA CUDA®
cuDSS GPU 求解器;在 AI 助手也支援各種OpenAI
API 相容模型。
本課程將從 COMSOL Multiphysics 的基本操作流程出發,逐步介紹軟體介面、模型建立邏輯,以及 AC/DC 電磁模組中實務上常用的設定方式。課程範例聚焦於兩類高電壓相關工程問題:其一為匯流排(Busbar)之電流分佈與磁場行為分析;其二為同軸電纜之傳輸線參數(如電感、電容)之計算與評估方式,藉此說明幾何結構與材料配置如何影響電磁特性。透過案例導向的上機實作與講解,課程將協助學員從零開始建立具工程意義的電磁模型,理解幾何設定、材料指定、網格劃分與後處理結果之間的關聯,作為後續高電壓系統分析與進階應用的基礎。本課程特別適合電機、機械、材料等理工相關背景,並對電力電子、電磁元件與電纜傳輸特性模擬有興趣之學員參加。透過上機實作與案例講解,本課程將協助學員從零開始建立多物理場模型,奠定後續進階應用的基礎,非常適合電機、機械、材料等理工領域對電磁設計與模擬有興趣的學員參加。
關於COMSOL結構/聲學、電磁/光學、流體/熱傳及電化學/電池等領域各項模組的資訊,可參考皮托公司網頁http://www.pitotech.com.tw/contents/zh-tw/d4693877_COMSOL.html