再发求助兼讨论_空心螺线管电感的公式计算值远大于仿真结果
本帖最后由 caitoc 于 2011-7-18 20:43 编辑LZ因为用ANSOFT MAXWELL V12计算的电感结果始终与实验值不相符，发了两个帖子求助。后来LZ又决定用空心螺线管的计算公式来验证ANSOFT MAXWELL V12静磁求解器求电感的设置方法。空心螺线管电感的计算公式为：L=K*μ0*N^2*pi*D^2/4l式中， μ0为空气的磁导率，N为螺线管匝数，D为螺线管直径，l为螺线管长度，K为形状系数，其值见于表1.1。
表1.1 螺线管形状系数
D/l0.10.20.30.40.60.81.0
K0.960.920.880.850.790.740.69
D/l1.52.03451020
K0.60.520.430.370.320.20.12
上式的正确性，已在大量工程实践中被证实。现分别采用ANSOFT MAXWELL V12和上述公式实现2个空心螺线管电感的计算。具体模型见于附件1,2。螺线管1这个例子是一个较为粗短的螺线管主要参数：线圈外径150mm,内径72，长90mm。共845匝，电流大小3A。激励为电流，设定安匝数2585A；边界条件不设定，也就是气球边界。主要步骤类似于该帖https://bbs.simol.cn/thread-29178-1-1.html软件计算结果为单环2.9565E-5mH，后处理线圈总电感为21.11mH而用上述公式的理论计算结果为66.5mH，相差较大。因此，软件中模型的设置和求解过程可能是不合理的，不知道哪个地方可以解决，希望有高手解答一下。螺线管2这个例子是1个较为细长的螺线管主要参数：线圈外径62mm,内径58，长150mm。共100匝，电流大小1A。激励为电流，设定安匝数100A；边界条件不设定，也就是气球边界。仿真计算结果0.09214mH公式计算结果0.2013mH仍然是理论计算结果远大于仿真结果我觉得问题可能是1个铜环的电感与1个相等尺寸的铜线圈的电感是有差距的，不知道有没有高人能够解答，谢谢！ 自己顶起来 才看到此帖，让楼主等了那么久，抱歉
你的问题，主要出在求解域太小，另外就是用圆柱体模拟螺旋管也有一定误差。为你改好了模型，你求解一下。
误差比你的小了一些。
回复 3# forlink
谢谢forlink热心帮助 经forlink的建议，将求解域大大增大（padding percentage取800,800,1500）
结果：
螺线管1
软件计算结果为单环6.2344E-5mH，后处理线圈总电感为44.515mH
与公式计算结果66.5mH相比，误差为33%，有所减小
螺线管2
电流1A，匝数100时。
仿真计算结果单环1.9439E-5mH，总电感0.19439mH
公式计算结果0.2013mH
误差3.4%
电流3A，匝数3000时
仿真计算结果单环1.9458E-5mH，总电感175.12mH
公式计算结果182.17mmH
误差3.8%。
另外，对于磁路闭合的情况，加大求解域对求得的电感影响相对较小。
从上述结果可见：
1加大求解域可使空心螺线管电感求解变得准确，而对闭合磁路影响较小；
2圆柱体模拟螺旋管有一定误差，且在螺线管内外径差别较大时误差较大，当螺线管内外径差别很小时，误差极小。 刚好遇到这个问题，我是圆盘形的线圈求电感，用的14，结果差的有点多... 谢谢lz，学习很多 回复 7# gina
突然又看到了这个帖子浮上来了，其实是LZ要谢谢论坛里达人们的指点 正好需要 感謝大大分享 我也還學習一下 好问题，好回复，好总结。学习了。 回复 5# caitoc
我很想问一点，没有气隙的铁心电抗器，在理论计算中，单独计算某一绕组的电感时，能利用上述空心螺线管的公式吗？ 您好caitoc大 我現在也在仿真類似螺線管的往復式泵浦,我利用高斯計量測實際上之線圈的磁場強度,所量測到的高斯為65高斯左右,但經由仿真我的高斯值為300高斯,想請教可能哪裏會有問題?? 学习一下
谢谢楼主分享！~~~~~~~~~~~~~~ 下载还需要金币.0.0 您好请问您个问题~~~~~~~~~模拟螺线管电感，得出来的数据需要进行后处理乘上线圈的匝数的平方，但是我用您的模型直接可以得出来后处理的电感，软件怎么知道匝数多少？因为输入的时候只输入的匝数*电流的值 小白我终于找到了设置匝数的地方{:1_553:} 知识小白学习了！{:1_551:}{:1_551:} 为啥不用真实的螺线管线圈呢？ solution data中的电感矩阵为内外每个线圈的单线圈自感和互感，怎么得到总电感值呢？
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