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[分享] MagNet的线圈截面积strand area 的设置问题

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发表于 2019-5-14 21:43 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    最近做一个电磁线圈的问题困扰好久。问题是这样的:我最近用Magnet做2D或3D with motion的时候遇到了strand area 的一个大问题,按照海基课程上讲解的和程志光老师书上讲解的都是绕制线圈时候,strand area表示的是单匝的线圈面积。
   可是我在仿真接触器时候,当我把strand area设置为单匝面积,即设置为  “总截面面积S/匝数N”(考虑填充系数与否结果都差不多)的时候,得到的结果都严重偏离实际,甚至电流结果都不对。
   比如说回路电阻1Ω,我用直流10V供电,吸合稳定后的回路电流应该是10A,可是当我把strand area设置为单匝面积时候得到的电流和理论值出入都很大很大。诡异的是,当我把strand area设置为总的截面面积的时候,得到的结果是对的,电流结果也是对的,仿真结果也和Ansoft结果一致。
    上述这种情况在瞬态仿真的时候出现,而在静态仿真下把strand area设置为单匝面积和Ansoft对比却没有出入。请问可能是什么原因呢?附上的三张图,一个是我的模型图,一个是线圈1的匝数和strand area设置,此处我都是设置strand area为总截面的面积了
线圈2的匝数和strand area设置.png 线圈1的匝数和strand area设置.png 模型截图.png

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[LV.7]常住居民III

发表于 2019-5-15 08:40 | 显示全部楼层
一般软件仿真不会出错,错的一般是模型的设置。可以上传模型文件
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 楼主| 发表于 2019-5-15 10:30 | 显示全部楼层
模型文件.zip (3.86 MB, 下载次数: 13)
希望大神可以解答,文件都没有运行,截面积设置的都是总的截面面积
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[LV.7]常住居民III

发表于 2019-5-15 15:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 小小鸟儿 于 2019-5-15 15:54 编辑

看了下模型,你建模时的面积最多也就在230mm^2左右,如果按你所说一匝是232mm^2,共有509匝,那么总的截面积在16300mm^2左右,远超过你模型中的截面积,你所建模型容不下那么大的面积啊。如总的截面积按232mm^2,这是能够符合实际的。
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[LV.7]常住居民III

发表于 2019-5-15 15:54 | 显示全部楼层
只是大概看了下你模型中的外部绕组的尺寸,你可以自己算一下。
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 楼主| 发表于 2019-5-16 00:42 | 显示全部楼层

但是这样设置也不报错,而且运行结果也是正确的
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 楼主| 发表于 2019-5-16 00:43 | 显示全部楼层
小小鸟儿 发表于 2019-5-15 15:51
看了下模型,你建模时的面积最多也就在230mm^2左右,如果按你所说一匝是232mm^2,共有509匝,那么总的截面 ...

我如果将strand area设置为230/509,那结果就和实测结果相差甚远,也和Ansoft结果完全不一致
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 楼主| 发表于 2019-5-16 00:44 | 显示全部楼层
小小鸟儿 发表于 2019-5-15 15:51
看了下模型,你建模时的面积最多也就在230mm^2左右,如果按你所说一匝是232mm^2,共有509匝,那么总的截面 ...

我的问题,就是这个矛盾
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 楼主| 发表于 2019-5-16 00:45 | 显示全部楼层
小小鸟儿 发表于 2019-5-15 15:51
看了下模型,你建模时的面积最多也就在230mm^2左右,如果按你所说一匝是232mm^2,共有509匝,那么总的截面 ...

用符合实际的面积除以匝数设置为strand are得到的结果不对,而直接将实际面积设置为strand area结果却可以接受,这是现在遇到的问题
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 楼主| 发表于 2019-5-16 00:46 | 显示全部楼层
小小鸟儿 发表于 2019-5-15 15:54
只是大概看了下你模型中的外部绕组的尺寸,你可以自己算一下。

自己初始设置的就是200多mm2,这没有问题
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 楼主| 发表于 2019-5-16 00:49 | 显示全部楼层
小小鸟儿 发表于 2019-5-15 15:51
看了下模型,你建模时的面积最多也就在230mm^2左右,如果按你所说一匝是232mm^2,共有509匝,那么总的截面 ...

我也用Magnet一段时间了,可能出现最低级的错误的地方应该都检查了,实在想不出问题可能出在什么地方了
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 楼主| 发表于 2019-5-16 12:39 | 显示全部楼层
请教了海基的工程师,问题解决了。出错的地方是这样的:
对于Ansoft软件,无论是在窗口设置还是外电路设置的时候电感值不需要设置,系统会给根据你设置的电阻和电路磁路的组成自动生成,而电阻是需要设置设置的,电阻值就是实际测量的电阻值;对于Magnet软件,和Ansoft不同的是,电阻值也是不需要设置的,软件会根据你的匝数电阻率长度等条件自动计算电阻值,电感值也是根据电路和磁路关系自动添加。也就是说,如果没有附加电源内阻和附加电感值,在Magnet方框默认电阻电感值为0就好,外电路设置时候也不需要再串联电阻值,这一点很重要。
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 楼主| 发表于 2019-5-16 12:43 | 显示全部楼层
我的错误在于设置电路时候不仅包括了软件自动计算的电阻值,还手动附加了一个电阻值(这个电阻软件默认是电压源内阻),那么电流计算的结果显然就不对了,连带着整个分析的过程也就是错的。纠正方法也很简单,画好图,赋好材料,无论是输入框还是外电路,都不再附加电阻电感,按照系统默认计算的值就好,运行结果也就是对的了。
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发表于 2019-5-16 15:21 | 显示全部楼层
电感值都是不需要设置的,软件中所说的电感值是指的端部电感。电阻值最好是设置,毕竟导线的截面积不会和等效的矩形一样,特别是圆形导线。
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 楼主| 发表于 2019-5-16 17:32 | 显示全部楼层
小小鸟儿 发表于 2019-5-16 15:21
电感值都是不需要设置的,软件中所说的电感值是指的端部电感。电阻值最好是设置,毕竟导线的截面积不会和等 ...

2D不能设置电阻值,3D倒是可以设置,这也是没办法的

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2D里能加啊,有那个选项。  详情 回复 发表于 2019-5-17 15:55
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发表于 2019-5-17 11:33 | 显示全部楼层
海基现在还有电磁工程师么。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
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发表于 2019-5-17 15:55 | 显示全部楼层
李忠翔 发表于 2019-5-16 17:32
2D不能设置电阻值,3D倒是可以设置,这也是没办法的

2D里能加啊,有那个选项。
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发表于 2019-6-4 09:16 | 显示全部楼层
yuya 发表于 2019-5-17 11:33
海基现在还有电磁工程师么。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

hahahaha~~~~~~~~~
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发表于 2019-6-4 09:19 | 显示全部楼层
李忠翔 发表于 2019-5-16 17:32
2D不能设置电阻值,3D倒是可以设置,这也是没办法的

线圈电阻、电感软件是要自己算的,无需外加。电阻按用户给定的单匝截面或电阻值计算,未给出时自动按物理面积计算,即电阻会偏小。

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yuya + 6 我很赞同

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