Maxwell 3D仿真無線線圈自感互感的注意事項


      最近在學習了“樂仿”的“Ansys Maxwell基礎案例系列-晴兒手把手教你電磁分析”課程,使用Maxwell仿真線圈自感互感。將遇到的問題記錄在下。


問題一:Maxwell相對坐標系的作用是什么?

           答:在使用Maxwell的User defined primitive 生成自動模型時,該功能沒有設定起始坐標的參數,但可以指定參考坐標系。相對坐標系可以用來設定生成模型的起始位置。

問題二:在模型的截面添加了電流,為什么不能在參數里面添加求解矩陣,並報錯“ An external terminal must border the edge of the problem region and coincides with the surface of a 3D object”

           答:報錯的原因是:導體必須在求解域內閉合,或者開放導體的兩端必須和求解域的邊界平面重合(不能是曲面)。

           因此,

                   解決方法一:需要單獨做一個封閉區域,且該區域的一個面與激勵面重合

                   解決方法二:使用軟件自帶的Create region,並且設置在激勵面所在的方向上的offset為零

問題三:視頻里面教學使用的是方形的線圈界面,如果將線圈截面換成圓形的,仿真運行時,仿真進度條一直停留在Making Initial Mesh on Local Machine,TAU verifying preserved features“怎么回事?仿真兩個線圈,很長時間運行不出來。

           答:將圓形線圈截面換成視頻教學中的方形截面就可以了。這個與Maxwell網絡剖分的模型有關,具體細節暫時沒弄明白。


 

注意事項:

  1、多個Body拼接在一起,面與面的中心位置必須重合,面與面的面積不相等也不會報錯。

        2、面與面的連接,需要使用工具欄的Boolean中的Union命令,將多個模塊連接在一起。否則,電流不能在Body之間流動。

        3、可以人為建立真空的Body作為求解域。

 最后,附上仿真圖及仿真結果做紀念。

 

 

下表數據分別為:

           線圈1自感、線圈1互感、線圈2互感、線圈2自感

 

         線圈1自感系數、線圈1互感系數、線圈2互感系數、線圈2自感系數

 

 

 仿真結果分析:

            1、由於只有兩個激勵源,因此,他們的互感是相同的。

            2、由於線圈2的匝數比線圈1多,因此,線圈2自感>線圈1自感。

            3、耦合系數k = M / sqrt(L1*L2)。經驗證,k=0.302 與仿真相同。

             仿真結果與理論相符合。


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