تقریب متقارن محوری سلف سه بعدی
معرفی
هنگامی که فرکانس به اندازه کافی بالا باشد، اثرات خازنی می تواند برای دستگاه هایی که القایی و/یا مقاومتی در فرکانس های پایین تر هستند نیز مهم شود. مدلسازی این اثر در یک سلف مستلزم محاسبه اجزای میدان الکتریکی موازی و عمود بر سیم است. این به راحتی به این نتیجه می رسد که یک مدل سه بعدی همیشه ضروری است حتی اگر سیم پیچ یک مارپیچ شیب کم باشد. همانطور که در این آموزش نشان داده شده است، همیشه اینطور نیست.
با شروع از مدل سلف سه بعدی که در کتابچه راهنمای مقدمه ماژول AC/DC توضیح داده شده است ، یک مدل متقارن محوری دو بعدی که قادر به توصیف یک سلف خود تشدید کننده است ایجاد می شود. به منظور ساخت یک مدل متقارن محوری دو بعدی معادل، یک هسته متقارن محوری موثر ترسیم شده و از ویژگی RLC Coil Group استفاده می شود.
روش نشان داده شده در اینجا به ویژه برای مطالعه سیستم هایی با هزاران چرخش، مانند سنسورها یا ترانسفورماتورها، با توان محاسباتی محدود مناسب است.
تعریف مدل
راه حل سه بعدی سلف قدرت شکل 1 در مقدمه دستی ماژول AC/DC ارائه شده است . ما هم همین سیستم را در نظر می گیریم.
شکل 1: نمایش هندسه سه بعدی سلف قدرت مورد مطالعه.
در آن دستگاه، سیم پیچ را می توان تا حد معقولی از تقریب به عنوان متقارن محور در نظر گرفت. بنابراین، هر یک از مقاطع آن برای انجام تحلیل متقارن محوری دو بعدی از نظر هندسی مناسب است.
از سوی دیگر، شکل هندسه هسته نشان می دهد که یک تحلیل سه بعدی مورد نیاز است. با این حال، برای داشتن توصیفی که از نقطه نظر مغناطیسی صحیح باشد، هسته لازم نیست تا زمانی که به صورت چرخشی متقارن باشد:
•
|
از جریان های گردابی سه بعدی غیر متقارن پشتیبانی نمی کند
|
•
|
یک هندسه متقارن محوری معادل با توجه به عدم تمایل هسته اصلی استفاده شده است.
|
چنین ساختاری، یعنی جایگزینی هسته 3 بعدی با یک نمایش متقارن محوری 2 بعدی که ناحیه مهمی را که بر مدار مغناطیسی تأثیر می گذارد، حفظ می کند، در شکل 2 نشان داده شده است .
شکل 2: هندسه متقارن محوری دوبعدی معادل سلف قدرت مورد مطالعه.
پارامترها در جدول 1 تعریف شده اند . مساحت ستون خارجی اصلی (همانطور که توسط متغیر ناحیه بخش ستون بیرونی در جدول 1 ارائه شده است ) ناحیه نشان داده شده در شکل 3 است . دقیقاً در هندسه متقارن محوری دوبعدی قرار دارد . ملاحظات مشابهی برای بسته شدن مدار مغناطیسی بالایی معتبر است .
نمایش هندسه سیم پیچ در تقارن محوری دوبعدی مستقیماً از سطح مقطع میانی در صفحه xz به صورت سه بعدی گرفته شده است. شکل 4 هندسه متقارن محوری 2 بعدی را نشان می دهد.
سه بعدی
|
تقارن محوری دو بعدی
|
نام متغیر متقارن محوری دوبعدی
|
|
شعاع ستون داخلی
|
3.5[cm]
|
3.5[cm]
|
–
|
شعاع داخلی ستون بیرونی
|
6.5[cm]
|
6.5[cm]
|
r_in
|
منطقه بخش ستون بیرونی
|
19.92 [cm^2]
|
از نظر ساخت و ساز یکسان است
|
خارجی_منطقه
|
ستون بیرونی شعاع خارجی
|
–
|
sqrt(external_area/pi+r_in^2)
|
r_out
|
ناحیه بسته شدن مدار مغناطیسی بالایی
|
7.5[cm^2]
|
از نظر ساخت و ساز یکسان است
|
ناحیه_بالا
|
بسته شدن مدار مغناطیسی بالایی
|
–
|
upper_area/pi/r_in
|
h_eq
|
چالش اصلی مدل سیم پیچ متقارن محوری دوبعدی، در نظر گرفتن روشی است که جریان های الکتریکی جریان خواهند داشت. ویژگی RLC Coil Group موجود در رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی به طور خودکار این نکته را در نظر می گیرد که جریان ها بین:
1
|
جریان های هدایتی و جریان های القایی که در جهت ازیموتال جریان دارند
|
2
|
جریان های جابجایی که در صفحه rz از یک پیچ به پیچ دیگر جریان دارند
|
در محدوده فرکانس پایین، جریان ها همه از نوع اول هستند. در محدوده فرکانس بالا، جریان ها همه دوم هستند. در برخی از فرکانسهای متوسط، یک فرکانس تشدید وجود دارد که در آن اثرات القایی و خازنی کاملاً متعادل میشوند و سیمپیچ خود طنین انداز میشود. در این فرکانس سلف کاملاً مقاومتی است و افت کل به عنوان تابعی از فرکانس به اوج می رسد.
در مدل حاضر، هسته زمینی نیست و هیچ زمین الکتریکی خارجی دیگری وجود ندارد. در مقایسه با یک سیستم واقعی که در آن سلف اغلب روی صفحه زمین یا نزدیک آن نصب می شود، این ممکن است باعث تغییر در فرکانس تشدید شود. این به راحتی اضافه می شود، به عنوان مثال با اعمال یک یا چند شرط مرزی الکتریکی به مرزهای هسته.
شکل 3: سطح مقطع سه بعدی ستون های بیرونی که برای محاسبه عرض ستون های خارجی متقارن محوری 2 بعدی استفاده می شود.
شکل 4: هندسه متقارن محوری دو بعدی شامل مقداری هوای اطراف.
نتایج و بحث
نمودارهای میدان و تلفات را می توان با مدل سه بعدی مورد بحث در کتابچه راهنمای ماژول AC/DC مقایسه کرد .
شکل 5: چگالی شار مغناطیسی در هندسه دو بعدی چرخشی.
شکل 6: تلفات جریان گردابی نشان داده شده است (مقیاس ورود به سیستم با افست صفر).
همانطور که از مقایسه شکل 7 و شکل 8 به وضوح نشان داده شده است، بزرگی میدان الکتریکی درون صفحه به شدت به فرکانس بستگی دارد .
شکل 7: میدان الکتریکی بین پیچ های دور از فرکانس رزونانس.
شکل 8: میدان الکتریکی بین پیچ ها در فرکانس رزونانس.
بارزترین علامت تشدید در شکل 9 نشان داده شده است ، جایی که بخش های واقعی و خیالی امپدانس سیم پیچ نشان داده شده است. مقاومت (منحنی آبی) در ده ها kΩ همراه با راکتانس تقسیم بر فرکانس زاویه ای (منحنی سبز) نشان داده شده است . منحنی سبز در فرکانس های پایین از اندوکتانس استاتیک شروع می شود، رشد می کند و سپس منفی می شود. هنگامی که منحنی سبز منفی می شود، به این معنی است که سیم پیچ مانند یک خازن رفتار می کند. بخش واقعی امپدانس تلفات را محاسبه میکند و در فرکانسهایی که سهم خازنی و القایی به تعادل امپدانس کلی سیستم کمک میکند، به اوج میرسد. موقعیت و مقدار پیک مشخص شده توسط مدل متقارن محوری دوبعدی نیز با مدلهای سه بعدی اصلی در مقدمه ماژول AC/DC مطابقت دارد.دستی نسبتاً خوب
شکل 9: امپدانس سلف به عنوان تابعی از فرکانس. این نمودار را با نمودار مربوط به سلف سه بعدی در کتابچه راهنمای مقدمه ماژول AC/DC مقایسه کنید.
مسیر کتابخانه برنامه: ACDC_Module/Devices,_Inductive/axisymmetric_proximation_of_inductor_3d
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی Model Wizard کلیک کنید .
مدل جادوگر
1
|
در پنجره Model Wizard ، روی 2D Axismetric کلیک کنید .
|
2
|
در درخت Select Physics ، AC/DC>Electromagnetic Fields>Vector Formulations>Magnetic and Electric Fields (mef) را انتخاب کنید .
|
3
|
روی افزودن کلیک کنید .
|
4
|
در درخت رابط های فیزیک افزوده شده ، میدان های مغناطیسی و الکتریکی (mef) را انتخاب کنید .
|
5
|
روی مطالعه کلیک کنید .
|
6
|
در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید .
|
7
|
روی Done کلیک کنید .
|
ابتدا هندسه سه بعدی را وارد کنید و برای ایجاد معادل متقارن محور، اندازه گیری هایی انجام دهید.
قسمت 1
در پنجره Model Builder ، روی Global Definitions کلیک راست کرده و Geometry Parts>3D Part را انتخاب کنید .
واردات 1 (imp1)
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی واردات کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید .
|
3
|
روی Browse کلیک کنید .
|
4
|
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل inductor_3d.mphbin دوبار کلیک کنید .
|
5
|
روی Import کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)
1
|
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست هواپیما ، xz-plane را انتخاب کنید .
|
4
|
روی Show Work Plane کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> مقطع 1 (cro1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Cross Section کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مقطع عرضی ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions>Geometry Parts>Part 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
حذف نهادهای 1 (del1)
1
|
در پنجره Model Builder ، روی قسمت 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید .
|
4
|
در شی imp1 ، فقط دامنههای 2-5 را انتخاب کنید.
|
5
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)
1
|
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن مختصات z ، 5[mm] را تایپ کنید .
|
4
|
روی Show Work Plane کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)> مقطع 1 (cro1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Cross Section کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مقطع عرضی ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions>Geometry Parts>Part 1 روی Work Plane 2 (wp2) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
صفحه کار 3 (wp3)
1
|
در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه کار کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست نوع هواپیما ، Face parallel را انتخاب کنید .
|
4
|
در شی del1 ، فقط مرز 46 را انتخاب کنید.
|
5
|
روی Show Work Plane کلیک کنید .
|
صفحه کار 3 (wp3)> مقطع 1 (cro1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Cross Section کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مقطع عرضی ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
صفحه کار 3 (wp3)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions>Geometry Parts>Part 1 روی Work Plane 3 (wp3) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
مرحله بعدی سهمیه مربوط به کاهش 3D به 2Daxi را در گزارش پیام باز می گرداند.
3
|
روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
4
|
در نوار ابزار Home ، روی Build All کلیک کنید .
|
در مرحله بعد، اندازه گیری هایی را برای استفاده در هنگام ایجاد هندسه متقارن محور انجام دهید.
5
|
در پنجره Model Builder ، روی قسمت 1 کلیک کنید .
|
6
|
در نوار ابزار پنجره Graphics ، در کنار Select Boundaries کلیک کنید ، سپس Select Points را انتخاب کنید .
|
7
|
در شیء wp2 ، فقط نقاط 9 و 14 را انتخاب کنید.
|
ممکن است انتخاب نقاط با استفاده از پنجره فهرست انتخاب آسان تر باشد . برای باز کردن این پنجره، در نوار ابزار Home روی Windows کلیک کرده و Selection List را انتخاب کنید . (اگر از دسکتاپ کراس پلتفرم استفاده می کنید، ویندوز را در منوی اصلی پیدا می کنید.)
8
|
در نوار ابزار هندسه ، روی اندازه گیری کلیک کنید .
|
به مقدار فاصله 0.07 متر توجه داشته باشید و نقاط دارای مختصات y – و z – یکسانی هستند.
9
|
در شیء wp2 ، فقط نقطه 7 را انتخاب کنید.
|
10
|
در شیء wp3 ، فقط نقطه 8 را انتخاب کنید.
|
11
|
در نوار ابزار هندسه ، روی اندازه گیری کلیک کنید .
|
فاصله بین نقاط 0.13 متر است، دوباره در امتداد یک محور موازی با محور x .
12
|
در نوار ابزار پنجره Graphics ، در کنار Select Points کلیک کنید ، سپس Select Boundaries را انتخاب کنید .
|
13
|
در شیء wp2 ، فقط مرزهای 1، 2، 5 و 6 را انتخاب کنید.
|
14
|
در نوار ابزار هندسه ، روی اندازه گیری کلیک کنید .
|
15
|
در شیء wp3 ، فقط مرزهای 1 و 5 را انتخاب کنید.
|
16
|
در نوار ابزار هندسه ، روی اندازه گیری کلیک کنید .
|
مساحت ترکیبی دو وجه 7.5· 10-4 متر مربع است . بعداً هنگام ترسیم ناحیه سه بعدی مدار مغناطیسی بالای هسته معادل متقارن از این مقدار استفاده خواهید کرد.
تعاریف جهانی
پارامترهایی را برای ترسیم هسته معادل متقارن محوری اضافه کنید.
پارامترهای 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید .
|
3
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام
|
اصطلاح
|
ارزش
|
شرح
|
قطر_داخلی
|
0.07[m]
|
0.07 متر
|
قطر سه بعدی ستون مرکزی
|
قطر خارجی
|
0.13[m]
|
0.13 متر
|
فاصله داخلی سه بعدی بین ستون های خارجی
|
خارجی_منطقه
|
0.001992 [m^2]
|
0.001992 متر مربع
|
ناحیه سه بعدی یکی از دو ستون جانبی
|
ناحیه_بالا
|
7.5e-4[m^2]
|
7.5E-4m²
|
ناحیه سه بعدی بسته شدن مدار مغناطیسی بالایی
|
r_in
|
قطر_خارجی/2
|
0.065 متر
|
2 معادل داکسی برای شعاع خارجی ستون جانبی
|
r_out
|
sqrt(external_area/pi+r_in^2)
|
0.069707 متر
|
2 معادل داکسی برای شعاع خارجی ستون جانبی
|
h_eq
|
upper_area/pi/r_in
|
0.0036728 متر
|
معادل 2Daxi برای ارتفاع بسته شدن مدار مغناطیسی بالایی
|
هندسه 1
واردات 1 (imp1)
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی واردات کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست منبع ، ترتیب هندسه را انتخاب کنید .
|
4
|
از لیست هندسه ، صفحه کار 1 (wp1)، قسمت 1 را انتخاب کنید .
|
5
|
روی Import کلیک کنید .
|
مستطیل 1 (r1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Width ، r_out را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 0.0325+2*h_eq را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -0.004-h_eq را تایپ کنید .
|
دایره 1 (c1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Circle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius ، 0.1 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 0.01 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت نوشتار زاویه بخش ، 180 را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، -90 را تایپ کنید .
|
تقاطع 1 (int1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Intersection را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط اشیاء imp1 و r1 را انتخاب کنید.
|
فرم اتحادیه (فین)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی ساختن همه کلیک کنید .
|
2
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
مواد
اطلاعات مواد را برای هوا و سیم پیچ های مسی اضافه کنید.
مواد 1 (mat1)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید .
|
3
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
ویژگی
|
متغیر
|
ارزش
|
واحد
|
گروه اموال
|
نفوذپذیری نسبی
|
mur_eye ; murii = mur_iso، murij = 0
|
1
|
1
|
پایه ای
|
رسانایی الکتریکی
|
sigma_iso ; sigmaii = sigma_iso، sigmaij = 0
|
0
|
S/m
|
پایه ای
|
گذر نسبی
|
epsilonr_iso ; epsilonrii = epsilonr_iso، epsilonrij = 0
|
1
|
1
|
پایه ای
|
رابطه سازنده و اطلاعات مادی هسته آهنی را اضافه کنید.
مواد 2 (mat2)
1
|
روی Materials کلیک راست کرده و Blank Material را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط دامنه 2 را انتخاب کنید.
|
مواد 3 (mat3)
1
|
روی Materials کلیک راست کرده و Blank Material را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط دامنه های 4-6 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید .
|
4
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
ویژگی
|
متغیر
|
ارزش
|
واحد
|
گروه اموال
|
نفوذپذیری نسبی
|
mur_eye ; murii = mur_iso، murij = 0
|
1
|
1
|
پایه ای
|
رسانایی الکتریکی
|
sigma_iso ; sigmaii = sigma_iso، sigmaij = 0
|
6e7
|
S/m
|
پایه ای
|
گذر نسبی
|
epsilonr_iso ; epsilonrii = epsilonr_iso، epsilonrij = 0
|
1
|
1
|
پایه ای
|
میدان های مغناطیسی و الکتریکی (MEF)
قانون آمپر و حفاظت فعلی 2
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) بر روی Magnetic and Electric Fields (mef) کلیک راست کرده و قانون Ampère و Current Conservation را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط دامنه 2 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات قانون آمپر و حفاظت فعلی ، بخش Constitutive Relation B-H را پیدا کنید .
|
4
|
از لیست مدل مغناطیسی ، تلفات مغناطیسی را انتخاب کنید .
|
عایق مغناطیسی 1
در پنجره Model Builder ، روی Magnetic Insulation 1 کلیک کنید .
عایق الکتریکی 1
1
|
در نوار ابزار Physics ، روی Attributes کلیک کنید و Electric Insulation را انتخاب کنید .
|
2
|
روی دکمه Select All در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
مواد
مواد 2 (mat2)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی Material 2 (mat2) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید .
|
3
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
ویژگی
|
متغیر
|
ارزش
|
واحد
|
گروه اموال
|
نفوذپذیری نسبی (قسمت واقعی)
|
murPrim
|
1200
|
1
|
تلفات مغناطیسی
|
نفوذپذیری نسبی (قسمت خیالی)
|
murBis
|
100
|
1
|
تلفات مغناطیسی
|
رسانایی الکتریکی
|
sigma_iso ; sigmaii = sigma_iso، sigmaij = 0
|
0
|
S/m
|
پایه ای
|
گذر نسبی
|
epsilonr_iso ; epsilonrii = epsilonr_iso، epsilonrij = 0
|
1
|
1
|
پایه ای
|
میدان های مغناطیسی و الکتریکی (MEF)
ابتدا قانون آمپر را اضافه کنید که برای اضافه کردن ویژگی سیم پیچ RLC ضروری است.
قانون آمپر 1
1
|
در نوار ابزار فیزیک ، روی Domains کلیک کنید و قانون آمپر را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط دامنه های 4-6 را انتخاب کنید.
|
ویژگی سیم پیچ RLC را اضافه کنید، که از جفت شدن جریان های عرضی داخل هادی ها به جریان خازنی که عمود بر سیم پیچ ها می گذرد، مراقبت می کند.
RLC Coil Group 1
1
|
در نوار ابزار Physics ، روی Domains کلیک کنید و RLC Coil Group را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط دامنه های 4-6 را انتخاب کنید.
|
از آنجایی که کویل ها از پایین به بالا متصل می شوند و سفارش دامنه یکسان نیست، سفارش دستی ضروری است.
3
|
در پنجره تنظیمات برای گروه سیم پیچ RLC ، بخش هندسه را پیدا کنید .
|
4
|
از لیست سفارش دامنه ، دستی را انتخاب کنید .
|
5
|
قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . در لیست، 5 را انتخاب کنید .
|
6
|
قسمت Geometry را پیدا کنید . در قسمت متن فهرست دامنه ، 5، 4، 6 را تایپ کنید .
|
به منظور بهبود مقیاس بندی متغیر، ولتاژ زمین را کمی متفاوت از صفر تنظیم کنید.
7
|
بخش RLC Coil Group را پیدا کنید . در قسمت متنی V 0 ، 1[mV] را تایپ کنید .
|
مش 1
مثلثی رایگان 1
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Free Triangular کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید .
|
4
|
فقط دامنه های 2-6 را انتخاب کنید.
|
سایز 1
1
|
روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط دامنه های 2 و 3 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید .
|
4
|
روی دکمه Custom کلیک کنید .
|
5
|
قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید .
|
6
|
کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 2e-3 را تایپ کنید .
|
سایز ۲
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
3
|
روی Clear Selection کلیک کنید .
|
4
|
فقط دامنه های 4-6 را انتخاب کنید.
|
5
|
بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید .
|
6
|
قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید .
|
7
|
کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 5e-4 را تایپ کنید .
|
مثلثی رایگان 2
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Free Triangular کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
لایه های مرزی 1
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Boundary Layers کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای لایه های مرزی ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید .
|
4
|
فقط دامنه های 4-6 را انتخاب کنید.
|
یک شبکه لایه مرزی به منظور تشخیص عمق پوست اضافه می شود.
ویژگی های لایه مرزی
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Boundary Layer Properties کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای ویژگی های لایه مرزی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت لایه ها را پیدا کنید . از لیست مشخصات ضخامت ، اولین لایه را انتخاب کنید .
|
5
|
در قسمت متنی Number of layers عدد 12 را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن Factor Stretching ، 1.3 را تایپ کنید .
|
7
|
در قسمت متن Thickness ، 10[um] را تایپ کنید .
|
8
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
مطالعه 1
مرحله 1: دامنه فرکانس
1
|
در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست واحد فرکانس ، مگاهرتز را انتخاب کنید .
|
4
|
در قسمت متن فرکانس ها محدوده (1,0.25,10) را تایپ کنید .
|
5
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
|
نتایج
هنجار چگالی شار مغناطیسی (mef)
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
مطالعه 1/راه حل 1 (sol1)
در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید ، سپس روی Study 1/Solution 1 (sol1) کلیک کنید .
انتخاب
1
|
در نوار ابزار نتایج ، روی ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید .
|
4
|
فقط دامنه های 2 و 4-6 را انتخاب کنید.
|
هنجار چگالی شار مغناطیسی، هندسه چرخشی (mef)
مطالعه 1 / راه حل 1 (2) (sol1)
در نوار ابزار Results ، روی More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .
انتخاب
1
|
در نوار ابزار نتایج ، روی ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید .
|
4
|
فقط دامنه های 3-6 را انتخاب کنید.
|
تلفات مقاومتی
1
|
در نوار ابزار نتایج ، روی 2D Plot Group کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، Resistive Losses را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (2) (sol1) را انتخاب کنید .
|
4
|
از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (MHz)) ، 1 را انتخاب کنید .
|
سطح 1
1
|
روی Resistive Losses کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت Expression text، log(mef.Qrh+0.1) را تایپ کنید .
|
4
|
در نوار ابزار Resistive Losses ، روی Plot کلیک کنید .
|
5
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
میدان الکتریکی
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی Add Plot Group کلیک کنید و 2D Plot Group را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دوبعدی ، فیلد Electric Field را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (2) (sol1) را انتخاب کنید .
|
سطح پیکان 1
1
|
روی Electric Field کلیک راست کرده و Arrow Surface را انتخاب کنید .
|
2
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Arrow Surface ، قسمت Arrow Positioning را پیدا کنید .
|
4
|
زیر بخش نقاط شبکه r را پیدا کنید . در قسمت متنی Points ، 20 را تایپ کنید .
|
5
|
زیربخش نقاط شبکه z را پیدا کنید . در قسمت متنی Points ، 20 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Magnetic and Electric Fields>Electric>mef.Er,mef.Ez – Electric field را انتخاب کنید .
|
بیان رنگ 1
1
|
روی Arrow Surface 1 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید .
|
2
|
در نوار ابزار Electric Field ، روی Plot کلیک کنید .
|
3
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
میدان الکتریکی
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی Electric Field کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره Settings for 2D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (MHz)) ، 6.25 را انتخاب کنید .
|
4
|
در نوار ابزار Electric Field ، روی Plot کلیک کنید .
|
امپدانس
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، امپدانس را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
3
|
برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، سمت چپ بالا را انتخاب کنید .
|
5
|
قسمت Plot Settings را پیدا کنید . چک باکس Two y-axes را انتخاب کنید .
|
نموداری با قسمت واقعی و خیالی امپدانس ایجاد کنید که می تواند در فرکانس پایین به عنوان امپدانس و مقاومت خوانده شود. اوج تشدید به وضوح قابل مشاهده است و به خوبی با هندسه سه بعدی اصلی مقایسه می شود.
جهانی 1
روی Impedance کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید .
جهانی 2
در پنجره Model Builder ، روی Impedance کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید .
جهانی 1
1
|
در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید .
|
2
|
در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
اصطلاح
|
واحد
|
شرح
|
واقعی (mef.VCoil_1/1[A])
|
اوه
|
بخش واقعی امپدانس
|
جهانی 2
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Global 2 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis را پیدا کنید .
|
3
|
کادر Plot on secondary y-axis را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
اصطلاح
|
واحد
|
شرح
|
imag(mef.VCoil_1/1[A])
|
اوه
|
بخش خیالی امپدانس
|
5
|
در نوار ابزار امپدانس ، روی Plot کلیک کنید .
|
6
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|