maxwell导线、导体电感计算问题

风天堂 · 发表于 2013-6-21 10:19

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本帖最后由风天堂于 2013-6-21 10:19 编辑

导线电感公式如上图
取l=1m，d=0.02m，材料为铝，计算出电感L=9.097*10^-7 (H)

用maxwell 2D 静磁场计算, 2d 默认长度是1m，气球边界，5倍的域，结果为10.03*10^-7

2D 50倍的域，结果为12.78*10^-7

50

用maxwell 3D静磁场计算，x，y方向5倍的域，z方向0，结果为5.48*10^-7

5

3D x，y方向50倍的域，z方向0，结果为9.92*10^-7

50

请教各位，这样的计算导线电感的方法对吗？域的大小影响很大，取多少呢？即使定了域的大小，以后算不同模型的话，计算结果也不能保证啊。

maxwell计算开放式的模型的电感，该用什么方法？

谢谢

zptonghua · 发表于 2013-6-21 13:40

2D的不用太大的region，这个可以定义气球边界，3D的要定义3-5倍的region，尤其是径向方向，因为这个region的面为0场边界，至于你的计算结果都不一样，可能是剖分网格质量差导致的

风天堂 · 发表于 2013-6-24 09:31

zptonghua 发表于 2013-6-21 13:40
2D的不用太大的region，这个可以定义气球边界，3D的要定义3-5倍的region，尤其是径向方向，因为这个region ...

谢谢你的答复。

网格细化后，计算结果没有变化多少。

3D 5倍的域，导体网格inside，最大单元长度20mm，域最大单元长度30mm。结果5.46*10^-7

应该也不是网格的问题。

我想验证下，maxwell计算电感的准确度，所以用简单模型与经验公式进行比较。这结果没个准呐。

是不是计算方法的问题？

Edwin_Sun · 发表于 2013-6-24 12:25

风天堂发表于 2013-6-24 09:31
谢谢你的答复。

网格细化后，计算结果没有变化多少。

你的模型可否上传一下？

我个人觉得也是网格剖分的问题；region的大小有影响，但倘若region增大，网格大小不变，网格的数量也会成倍增加的话，算出来的值应该是没有太大变化的

zptonghua · 发表于 2013-6-24 13:19

风天堂发表于 2013-6-24 09:31
谢谢你的答复。

网格细化后，计算结果没有变化多少。

不要仅仅的细化导线的剖分单元，导线的磁路是空气，这个也要细化，就是region要细化

luomu · 发表于 2013-6-27 10:20

这种模型用2d就可以了，Region不用太大，3~5倍一般就可以，把Percent Error改小点，让剖分再细点试试。

风天堂 · 发表于 2013-7-1 10:02

Edwin_Sun 发表于 2013-6-24 12:25
你的模型可否上传一下？

我个人觉得也是网格剖分的问题；region的大小有影响，但倘若region增大，网格 ...

模型很简单的，画起来很快，传上来的话，下载还要西莫币，呵呵。

网格已经细化过了，导体和域都细化过了。

设置网格的时候，对话框里原始的数值是不是默认的网格？那原来是200mm，我改成了20mm，域也是200，改成30了

风天堂 · 发表于 2013-7-1 10:03

zptonghua 发表于 2013-6-24 13:19
不要仅仅的细化导线的剖分单元，导线的磁路是空气，这个也要细化，就是region要细化

恩，之前的region也细化了

Edwin_Sun · 发表于 2013-7-1 13:47

风天堂发表于 2013-7-1 10:02
模型很简单的，画起来很快，传上来的话，下载还要西莫币，呵呵。

网格已经细化过了，导体和域都细化过 ...

用你的模型，只是可以直接和你的结果进行对比，也便于发现你的问题，而且我下载也不需要西莫币

你细化之后，再用自适应剖分试试吧，结果不会相差这么大的

风天堂 · 发表于 2013-7-1 14:05

luomu 发表于 2013-6-27 10:20
这种模型用2d就可以了，Region不用太大，3~5倍一般就可以，把Percent Error改小点，让剖分再细点试试。

的确，按这种模型2d就够了，但是，我是为了计算以后复杂的3d模型打基础，现在用简单模型和公式比较，要不然，以后算的对还是不对，没个准呀。
现在3d的算出来，差距很大。Percent Error改成0.1后，结果基本没变化，5.46*10^-7。网格也不能再细化了，再细化，计算不一会儿就出现It may have run out of memory or could have been killed by the user.

风天堂 · 发表于 2013-7-1 15:36

本帖最后由风天堂于 2013-7-1 15:38 编辑

Edwin_Sun 发表于 2013-7-1 13:47
用你的模型，只是可以直接和你的结果进行对比，也便于发现你的问题，而且我下载也不需要西莫币

你细化 ...

inductor.zip (66.34 KB, 下载次数: 18)
非常感谢，看看是哪设置有问题。
有劳了，上传的模型3d的是里面design 5

Edwin_Sun · 发表于 2013-7-2 14:04

风天堂发表于 2013-7-1 15:36
非常感谢，看看是哪设置有问题。
有劳了，上传的模型3d的是里面design 5

我大体算了一下，是改到涡流场算的，然后上下加了对称边界条件；

个人认为这种线圈，由于周围没有导磁的介质，边界条件是越到越好的，但是一般十倍半径以上，磁场也就衰减的很厉害了，但也是会影响电感的计算；所以我分别用100倍圆形region，120,150，算出来分别是9.7103,10.075，10.521；

在剖分精度满足的条件下，region是越大越好的，随着region的增大也是会收敛到某一个固定的值附近的，这个值就应该是你需要的值。

这种简单的模型，即使我采用了150倍的region，网格也就19W，不知道你怎么会out of memory

风天堂 · 发表于 2013-7-4 10:42

本帖最后由风天堂于 2013-7-4 10:53 编辑

Edwin_Sun 发表于 2013-7-2 14:04
我大体算了一下，是改到涡流场算的，然后上下加了对称边界条件；

个人认为这种线圈，由于周围没有导磁 ...

谢谢。

我有几个问题哈，

1. 为什么要加上下对称边界条件？奇对称？我加对称边界，提示和current重合。

2. 有没有发现，域越大算出来值也越大，和公式算出来值也差越大。

3. 我也用涡流场算了下，为啥也还是5.46左右？5倍的域

之前网格有100多万，我也不知道啥原因，现在是30多万

Edwin_Sun · 发表于 2013-7-4 21:28

风天堂发表于 2013-7-4 10:42
谢谢。

我有几个问题哈，

1. 为什么要加上下对称边界条件？奇对称？我加对称边界，提示和current重合。

因为公式里面应该是按照无限长导线的公式推导的，如果不加对称边界，端部会有一些漏磁或者磁场不对称的，我是基于这个考虑的；但是貌似结果差别不大

2. 有没有发现，域越大算出来值也越大，和公式算出来值也差越大。

原理上来讲，region越到，漏出去没计算的磁力线也就越少，电感是会变大的；但是你可以做个扫描，在保证剖分精度不变的前提下，电感最终是会收敛到某一个值的

3. 我也用涡流场算了下，为啥也还是5.46左右？5倍的域

上面给你讲过了，region太小了，漏磁相对较多，因为你周围是空气；如果导线周围是铁，你看看，1倍的region都够了

之前网格有100多万，我也不知道啥原因，现在是30多万

我200倍也就20W，这个每个人的操作习惯不同吧

风天堂 · 发表于 2013-7-8 09:52

本帖最后由风天堂于 2013-7-8 09:54 编辑

Edwin_Sun 发表于 2013-7-4 21:28
1. 为什么要加上下对称边界条件？奇对称？我加对称边界，提示和current重合。

因为公式里面应该是 ...

非常感谢那么详细的回答，明白了不少问题。

公式是有限长的，我继续研究研究

{:soso_e100:}

hf2027 · 发表于 2016-5-23 16:51

风天堂发表于 2013-7-8 09:52
非常感谢那么详细的回答，明白了不少问题。

公式是有限长的，我继续研究研究

楼主，你的电感计算计算好了吗？我也遇到了同样的问题，希望得到你的指导，谢谢！

飛来飛去 · 发表于 2016-5-24 23:03

我觉得是region设置的区域不够大，我之前仿真的时候，region较小，和实际值有差距，将region扩大后，仿真出来和实际值比较接近

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[Maxwell] maxwell导线、导体电感计算问题

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