海水环境下线圈的“附加涡流损耗“”分析

小叶榕

大家好，初来乍到，请多指教！
本人最近在做无线输电线圈的水下损耗分析，主要考虑的是介质海水的涡流损耗问题（不是铜线圈的涡流损耗，而是海水的涡流损耗）。
在Maxwell中采用3D瞬态磁场，set eddy loss勾选海水，仿真出来的solidloss大小在不同频率下是相同的。比如在20A_10kHz以及20A_20kHz的激励源下，solidloss的波形幅值一致，只是后者变密集了，计算后也就是说涡流损耗不变。
按照某篇论文所述，海水的附加涡流损耗应该是与频率的平方成正比才对。请问哪位大哥能解答一下吗？谢谢！

luomu

理论是随着频率增大的，感觉有这么几种可能：
1、海水的box剖分太粗了，这种模型建议用RZ二维模型计算，可以剖分的很密。
2、海水虽然有电导率，但电导率也不会很大，虽然频率从10kHz上升到20kHz，但损耗也不会增大很多，可能被你的剖分误差就淹没了，加个更高的频率看看，比如100kHz（这么高频率建议用二维模型，三维模型会很难剖分）

小叶榕

luomu 发表于 2017-4-25 15:24
理论是随着频率增大的，感觉有这么几种可能：
1、海水的box剖分太粗了，这种模型建议用RZ二维模型计算，可 ...

首先非常感谢您的回复。

1.对于一开始我发的网格剖分图片（下图一）来说，请问还是剖分得太粗了吗？我试过更密集一些，软件会报警说电脑内存不足。

2.我之前试过100kHz下的仿真，结果还是那样，涡流损耗不改变。10kHz到100kHz，按理来说是会改变的了。

3.我想仿真的模型如下图二所示（尚未加入海水box），由于平面螺旋线圈的半径在不断的增大，不能用柱坐标表示，所以用不了RZ二维模型吧？直接在3D用Create 2D Design不会报错，但是我觉得应该是不对的，违背了RZ模型的本意了，最终做出来的应该只是三个半径不同的圆环的仿真，例如如图三（非图二转换而来）。或者应该怎么处理比较合理？

请多指教，或者路过的大神请指点一下。

小叶榕

------更新一下-------

自己采用RZ二维模型尝试计算了一下，不知道方法对不对。

1.先采用铜圆环，在圆柱海水环境中（图一）

2.生成RZ二维模型（图二）

3.在region边界设置Balloon Boundary，海水设置零电流激励，set eddy effect 勾选Cylinder1，加密网格（图三）

4.分别用外电路加入20A电流，频率分别为50kHZ,100kHz,200kHz,1MHz（图四五六七）

在以上设置条件下得出的solid loss 是随着频率的增大而增大，但是并不满足solid loss与频率的二次方成正比。
（此处我的理解是solid loss 是铜圆环在海水中的附加涡流损耗，是介质海水自身的损耗，所以按照理论分析应该是与电流频率的二次方成正比的，理论来自一楼给出的论文第五页最后一句）

不知道模型是否有错，我以附件的形式上传了，也有可能是自己的考虑出现了问题，目前尚不清楚。
希望路过有空的朋友可以帮忙看下，指点一下，谢谢大家！

莘莘学子

楼主。我也做海水线圈无线输电仿真，想和你探讨一下，加个Q呗：1170696304