maxwell 12 3d 仿真线圈电感计算结果是实测值3倍

caitoc · 发表于 2011-7-17 10:16

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本帖最后由 caitoc 于 2011-7-17 21:48 编辑

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如图所示，模型，各零件材料，4个线圈的CURRENT激励源，设置电感矩阵后，求解，得到结果

接下来的问题是计算结果和实验结果相差太大了，3A电流下,单个线圈的电感是0.000616
用L=Lfield*N^2=0.000616*440^2=119.2576mH

而实验测得单个线圈自感为43mH

此外，磁场的计算结果（0.4T）也比实验测得值（0.2T左右）大（只比较了1点）

问题可能有以下几个

1 如果磁场的实验结果和仿真结果相同，可能是电感实验测得值有误，但磁场的改变较小

2 铁芯材料设置不正确steel_1008

3 线圈电流激励设置为安匝数450turn*3A=1350A，3A为峰值

4 下面的帖子中说：“静磁场计算电感，在assign matrix中可以直接指定匝数和并联支路数。因此若采用全模型，计算出来的电感只需要乘以电机铁心长度就是实际电感。”因此必须119.2576mH*线圈长度0.16m=19mH？这究竟是为什么？不过即使这样，仍然和43mH有差距。而且电磁铁形状比较复杂，由2个U形电磁铁组成如附图所示，是乘以线圈长度还是铁芯总的长度？如果是乘以U形铁芯总长度，约为500mm，则119.2576*0.5m=59mH

http://bbs.simol.cn/thread-76650-1-1.html

5 最后，按照理论公式，气隙应该对磁场大小有较大影响，可惜我把气隙从5mm减小到0.5mm，只有磁场从0.2T增大到0.4T；而电感几乎没有改变

希望朋友们给一点提示，谢谢~

caitoc · 发表于 2011-7-18 10:58

另外有一个问题

由于4个线圈的相位相同，在静态场中施加峰值电流3A作为激励，计算出来的磁场是否不正确？如果电流激励是正弦交变的，那磁场也应该是正弦交变的吧？

因此这个问题是否不同于三相交流电机，不能用静磁求解器，而需要用瞬态求解器求解？

forlink · 发表于 2011-7-18 12:25

回复 1# caitoc

我先回答我那个帖子，那个帖子说的是2D，因此要乘以轴向长度。你这个模型是3D，因此不需要考虑这个问题。

线圈电流要给总安匝数，比如线圈电流是3A，线而圈由450匝构成，因此，线圈电流为450*3安。
另外，在assigne matrix里面，可以直接指定每个线圈的匝数
这样，算出来的电感就是实际值，不需要折算了

zptonghua · 发表于 2011-7-18 14:36

我回答你第二个问题，静态求解电感是没错的，求解出来的分自感和互感，用电感表测量的是自感，但看自感的话如果和你测量的相差很大，那就得考虑仿真电流时不是给的很大，导致你的铁芯饱和，但是也不应该计算出来的大啊，应该过了膝点电感量变小啊
静态场出来的互感数值是对的，不对的是方向，A、B、C三相之间的互感在时域上是变化的，所以最好在excel中处理一下

caitoc · 发表于 2011-7-18 19:15

回复 3# forlink

原来如此，谢谢你的解答

caitoc · 发表于 2011-7-18 19:25

回复 4# zptonghua

嗯，确实大了很多
其实我第2个问题的意思是我这个电磁铁不是电机，通入的不是3相相位错开的交变电流。
而是每测的2个线圈串联在一起，所以电流的相位都是一样的，
这样的话我每个线圈设的电流都是峰值3A，相当于通3A直流电的情况，电感只在通交变电流时才有意义，不值得这样是否会影响结果

磁场的值比实际值偏大实在不值得是怎么回事，因为磁场是在通3A直流电情况下测的，静磁分析的激励和实际值一模一样

caitoc · 发表于 2011-7-26 16:44

回复 3# forlink

有一个问题想要请教大家
我现在要做的是交直流线圈都有的电磁仿真

还是上面这个图，原来的4个线圈通直流电，驱动电流2.5A
另外增加一个轴线与4个线圈垂直的线圈，通入交流电，-5到5A正弦变化

现在要计算通交流电线圈的电感
由于静态分析中，交流电是用最大值currrent代替；
那么这个仿真中应当如何对5个线圈施加激励？

1是流线圈加（5A*匝数）的CURRENT激励，而4个直流电线圈中不加激励
2还是交流线圈加（5A*匝数）的CURRENT激励，4个直流电线圈中加（2.5A*匝数）的CURRENT激励？

forlink · 发表于 2011-7-26 21:24

回复 7# caitoc

很简单，每个线圈实际电流是多少，就施加多少。
再透露一句，即使给每个线圈电流值都设置为零，同样可以计算出电感。

caitoc · 发表于 2011-7-27 14:43

回复 8# forlink

原来如此，谢谢。

那么现在设置好的电感矩阵计算出了交流线圈的自感和交流线圈与其他直流线圈的互感。

然后，在交流线圈的电路中计算其阻抗的时候，是
1 只考虑其自感作为交流线圈的电感
2 还是同时要考虑交流线圈与其他通直流电线圈的互感？

forlink · 发表于 2011-7-27 15:34

回复 9# caitoc

阻抗当然是考虑线圈本身，还包括其他线圈之间的影响，要不怎么叫等效电路呢

caitoc · 发表于 2011-7-27 16:46

回复 10# forlink

嗯，那这个互感如何考虑进来计算交流电线圈所在电路中交流线圈的总电感或总阻抗呢？

不好意思问得有点笼统，如果能发个相关资料的链接或者书的章节号给我就好了，先谢谢了。

gttccw · 发表于 2012-3-21 21:22

学习了。。。

夜宇宸 · 发表于 2015-8-30 13:32

forlink 发表于 2011-7-18 12:25
回复 1# caitoc

我是2D轴对称模型，感觉应该是乘以匝数的平方吧

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