ژنراتور همقطبی
معرفی
یک ژنراتور همقطبی از یک دیسک دوار رسانای الکتریکی تشکیل شده است که در میدان مغناطیسی یکنواختی عمود بر صفحه چرخش قرار گرفته است. حرکت رسانا از طریق میدان مغناطیسی ساکن جریان های لورنتس را در دیسک القا می کند. با اتصال لبه بیرونی دیسک به مرکز از طریق یک هادی ثابت می توان جریان قابل توجهی تولید کرد. این مثال جریان جریان را از طریق هادی مسی و دیسک دوار مدل می کند.
شکل 1: تصویر مدل یک ژنراتور همقطبی. یک دیسک در حال چرخش در یک میدان مغناطیسی یکنواخت قرار می گیرد.
تعریف مدل
برنامه به صورت سه بعدی فرموله شده و با استفاده از یک فرمول ثابت حل شده است. دیسک رسانای دوار به شعاع 10 سانتی متر و ارتفاع 3 سانتی متر در فضایی با چگالی شار مغناطیسی یکنواخت 1 T قرار می گیرد. شکل 1 جهت جریان، جهت چرخش و جهت میدان مغناطیسی را نشان می دهد. مرکز دیسک از طریق یک رسانا به لبه آن متصل می شود که مسیری بسته و شیر برقی را برای گردش جریان الکتریکی تشکیل می دهد. این برنامه همچنین استفاده صحیح از اصطلاح لورنتس را برای مدل سازی چرخش دیسک نشان می دهد.
برای دیسکی که حول محور z می چرخد ، با سرعت زاویه ای ω ، سرعت، v ، در یک نقطه ( x ، y ) با
استفاده از اصطلاح لورنتس برای گنجاندن حرکت در شرایطی معتبر است که حوزه متحرک حاوی هیچ منبع مغناطیسی نباشد، مانند جریان یا مغناطیس (ثابت یا القایی)، که همراه با ماده حرکت می کنند، و زمانی که حوزه های متحرک نامحدود و تغییرناپذیر در جهت حرکت. در این مثال، توزیع جریان القایی ثابت است و از چرخش دیسک پیروی نمی کند.
نتایج و بحث
این مدل با استفاده از یک حل کننده ثابت با سرعت زاویه ای 1200 دور در دقیقه حل می شود. جریان کلی حدود 45.159 کیلو آمپر از هادی عبور می کند. شکل 2 نمودار ساده تراکم جریان گردابی القایی در دیسک چرخان و هادی را نشان می دهد.
شکل 3 نمودار حجمی کل چگالی شار مغناطیسی و نمودار ساده چگالی شار مغناطیسی القایی را نشان می دهد.
شکل 4 جهت چگالی جریان در دیسک دوار و هادی را نشان می دهد. در این شکل جریان از مرکز دیسک به لبه آن (داخل دیسک) میگذرد. اگر جهت چرخش یا جهت میدان مغناطیسی یکنواخت تغییر کند، جهت جریان معکوس می شود.
در نهایت، شکل 5 نمودار حجمی از تلفات مقاومتی در حوزه های مسی را نشان می دهد.
شکل 2: هنجار چگالی جریان در حوزه های رسانا.
شکل 3: هنجار چگالی شار مغناطیسی کل (نقشه سطحی) و چگالی شار مغناطیسی القایی (نقشه ساده).
شکل 4: جهت جریان در دیسک دوار و هادی.
شکل 5: افت مقاومتی در دیسک چرخان و هادی.
مسیر کتابخانه برنامه: ACDC_Module/Devices,_Motors_and_Generators/homopolar_generator
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 3D 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
|
روی مطالعه کلیک کنید .
|
5
|
در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Done کلیک کنید .
|
هندسه 1
سرعت چرخش یک دیسک مسی را به عنوان یک پارامتر جهانی تعریف کنید.
تعاریف جهانی
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
|
Bz0
|
1[Wb/m^2]
|
1 ت
|
چگالی شار مغناطیسی ثابت
|
دور در دقیقه
|
1200 دور در دقیقه
|
20 1/s
|
سرعت دیسک
|
دستورالعمل های زیر را برای ساخت هندسه مدل دنبال کنید. ابتدا هندسه دیسک چرخان را ایجاد کنید.
هندسه 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید .
|
سیلندر 1 (cyl1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Cylinder کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius عدد 100 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 30 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -15 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
سیلندر 2 (cyl2)
1
|
روی Cylinder 1 (cyl1) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای سیلندر ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
سیلندر 3 (cyl3)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Cylinder کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius عدد 15 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 30 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 15 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
سیلندر 4 (cyl4)
1
|
روی Cylinder 3 (cyl3) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای سیلندر ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
هادی را برای اتصال مرکز دیسک به لبه اضافه 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
|
در قسمت متن مختصات z ، 35 را تایپ کنید .
|
4
|
بخش Unite Objects را پیدا کنید . چک باکس Unite objects را پاک کنید .
|
5
|
روی Show Work Plane کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Width عدد 130 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 20 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -130 را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن yw ، -10 را تایپ کنید .
|
7
|
برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
نام لایه
|
ضخامت (میلی متر)
|
لایه 1
|
60
|
8
|
تیک Layers on bottom را پاک کنید .
|
9
|
تیک لایه های سمت چپ را انتخاب کنید .
|
10
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 2 (r2)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Width عدد 13 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 20 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -130 را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن yw ، -10 را تایپ کنید .
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اکسترود 1 (ext1)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی wp1.r1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
4
|
بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
فاصله ها (میلی متر)
|
10
|
تفاوت 1 (dif1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی ext1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید .
|
4
|
زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
|
5
|
فقط شی cyl3 را انتخاب کنید.
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اکسترود 2 (ext2)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Extrude کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
3
|
بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
فاصله ها (میلی متر)
|
-50
|
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
|
از لیست نوع هواپیما ، Face parallel را انتخاب کنید .
|
4
|
روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
5
|
در شیء ext2 ، فقط مرز 6 را انتخاب کنید.
|
6
|
روی Show Work Plane کلیک کنید .
|
صفحه کار 2 (wp2)> هندسه صفحه
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> مستطیل 1 (r1)
1
|
در نوار ابزار Work Plane ، روی Rectangle کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Width عدد 20 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 30 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -10 را تایپ کنید .
|
6
|
در قسمت متن yw ، -5 را تایپ کنید .
|
7
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اکسترود 3 (ext3)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 2 (wp2) راست کلیک کرده و Extrude را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Extrude ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
3
|
بخش فاصله ها را بیابید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید:
|
فاصله ها (میلی متر)
|
30
|
تفاوت 2 (dif2)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی ext3 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید .
|
4
|
زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
|
5
|
فقط شی cyl1 را انتخاب کنید.
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
سیلندر 5 (cyl5)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Cylinder کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Radius عدد 300 را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت متن ارتفاع ، 400 را تایپ کنید .
|
5
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -200 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
فرم اتحادیه (فین)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی ساختن همه کلیک کنید .
|
2
|
روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
3
|
روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
هندسه نهایی مانند شکل زیر است.
تعاریف
مشاهده 1
برخی از مرزهای بیرونی را برای مشاهده دیسک چرخان پنهان کنید.
پنهان کردن برای فیزیک 1
1
|
در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions را گسترش دهید .
|
2
|
روی View 1 کلیک راست کرده و Hide for Physics را انتخاب کنید .
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای پنهان کردن فیزیک ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
4
|
از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید .
|
5
|
فقط مرزهای 1 و 4 را انتخاب کنید.
|
انتخاب مرزها را برای مرزهای بیرونی سیلندر بیرونی تعریف کنید. شما از این مرزها برای تعریف میدان مغناطیسی یکنواخت استفاده خواهید کرد.
مرزهای بیرونی
1
|
در نوار ابزار تعاریف ، روی Explicit کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید .
|
4
|
روی Paste Selection کلیک کنید .
|
5
|
در کادر محاوره ای Paste Selection ، 1-4،38،43 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید .
|
6
|
روی OK کلیک کنید .
|
7
|
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Exterior Boundaries را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
دامنه انتخابی برای دیسک چرخان را تعریف کنید.
دیسک چرخان
1
|
در نوار ابزار تعاریف ، روی Explicit کلیک کنید .
|
2
|
فقط دامنه های 5 و 7 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Rotating Disc را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
در مرحله بعد، یک انتخاب برای دامنه های مسی اختصاص دهید.
دامنه های مسی
1
|
در نوار ابزار تعاریف ، روی Explicit کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید .
|
3
|
روی Paste Selection کلیک کنید .
|
4
|
در کادر محاورهای Paste Selection ، 2-7 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید .
|
5
|
روی OK کلیک کنید .
|
6
|
در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Copper Domains را در قسمت متن برچسب تایپ کنید .
|
میدان های مغناطیسی و الکتریکی (MEF)
فیزیک میدان های مغناطیسی و الکتریکی را تنظیم کنید . از قانون آمپر برای دامنه هوا و از ویژگی پیشفرض قانون آمپر و حفظ جریان برای دامنههای مسی استفاده کنید . سرعت چرخش دیسک چرخان را با استفاده از ویژگی سرعت ( ترم لورنتس ) اختصاص دهید .
قانون آمپر 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) بر روی Magnetic and Electric Fields (mef) کلیک راست کرده و قانون آمپر را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط دامنه 1 را انتخاب کنید.
|
سرعت (اصطلاح لورنتس) 1
1
|
در نوار ابزار فیزیک ، روی Domains کلیک کنید و سرعت ( ترم لورنتس) را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات سرعت ( اصطلاح لورنتس) ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست انتخاب ، چرخان دیسک را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت سرعت ( ترم لورنتس) را پیدا کنید . بردار v را به صورت مشخص کنید
|
-2*pi*RPM*y
|
ایکس
|
2*pi*rpm*x
|
y
|
0
|
z
|
از شرط مرزی پتانسیل مغناطیسی در مرزهای بیرونی برای تعریف میدان های مغناطیسی یکنواخت در جهت z استفاده کنید .
پتانسیل مغناطیسی 1
1
|
در نوار ابزار Physics ، روی Boundaries کلیک کنید و Magnetic Potential را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای پتانسیل مغناطیسی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست انتخاب ، Exterior Boundaries را انتخاب کنید .
|
4
|
بخش پتانسیل مغناطیسی را پیدا کنید . بردار A 0 را به صورت مشخص کنید
|
0
|
ایکس
|
Bz0*x
|
y
|
0
|
z
|
مواد
مواد را به مدل اختصاص دهید. ابتدا هوا را در ناحیه بیرونی اختصاص دهید. در مرحله بعد، مس را برای دامنه های باقی مانده مشخص کنید.
مواد را اضافه کنید
1
|
در نوار ابزار Home ، روی Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود .
|
2
|
به پنجره Add Material بروید .
|
3
|
در درخت، Built-in>Air را انتخاب کنید .
|
4
|
روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
|
5
|
در درخت، AC/DC>Copper را انتخاب کنید .
|
6
|
روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید .
|
7
|
در نوار ابزار Home ، روی Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود .
|
مواد
مس (mat2)
1
|
در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
2
|
از لیست Selection ، Copper Domains را انتخاب کنید .
|
مش 1
مش المان محدود در حوزه هوای اطراف می تواند نسبتاً درشت باشد، اما اندازه عنصر در دیسک و هادی ها باید به اندازه کافی کوچک باشد تا توزیع جریان در حوزه ها را مشخص کند.
سایز 1
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
اندازه
1
|
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید .
|
2
|
از لیست از پیش تعریف شده ، درشت را انتخاب کنید .
|
سایز 1
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Size 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید .
|
4
|
از لیست Selection ، Copper Domains 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 فیلد متن مرتبط، 10 را تایپ کنید .
|
Tetrahedral رایگان 1
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Free Tetrahedral کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Free Tetrahedral ، روی Build All کلیک کنید .
|
مش را با شکل زیر مقایسه کنید.
مطالعه 1
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید .
|
3
|
تیک Generate defaults defaults را پاک کنید .
|
4
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
|
نتایج
در پنجره Model Builder ، گره Results را گسترش دهید .
مطالعه 1/راه حل 1 (sol1)
یک مجموعه داده برای تجسم نتایج فقط در حوزه مس ایجاد کنید.
مطالعه 1 / راه حل 1 (2) (sol1)
1
|
در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید .
|
2
|
روی Results>Datasets>Study 1/Solution 1 (sol1) کلیک راست کرده و Duplicate 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
|
از لیست Selection ، Copper Domains را انتخاب کنید .
|
از دستورالعمل های زیر برای بازتولید نمودار برای چگالی جریان نشان داده شده در شکل 2 استفاده کنید .
گروه طرح سه بعدی 1
1
|
در نوار ابزار نتایج ، روی 3D Plot Group کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (2) (sol1) را انتخاب کنید .
|
ساده 1
1
|
روی 3D Plot Group 1 کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Streamline ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Magnetic and Electric Fields>Currents and charge>mef.Jx,mef.Jy,mef.Jz – Current density را انتخاب کنید .
|
3
|
بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . در قسمت متن شماره ، 50 را تایپ کنید .
|
4
|
قسمت Selection را پیدا کنید . روی Paste Selection کلیک کنید .
|
5
|
در کادر محاوره ای Paste Selection ، عدد 34 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید.
|
6
|
روی OK کلیک کنید .
|
7
|
در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید .
|
8
|
زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست نوع ، لوله را انتخاب کنید .
|
9
|
در قسمت متن بیان شعاع لوله ، log10(mef.normJ)-5 را تایپ کنید .
|
بیان رنگ 1
1
|
روی Streamline 1 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Color Expression ، بخش Expression را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت Expression text mef.normJ را تایپ کنید .
|
4
|
در نوار ابزار 3D Plot Group 1 ، روی Plot کلیک کنید .
|
طرح جریان سه بعدی
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی 3D Plot Group 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، 3D Current Plot را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
3
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
سپس یک نمودار حجمی برای چگالی کل شار مغناطیسی و یک نمودار ساده برای چگالی شار مغناطیسی القایی ایجاد کنید. نمودارها را با شکل 3 مقایسه کنید .
گروه طرح سه بعدی 2
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (2) (sol1) را انتخاب کنید .
|
مجموع B
1
|
روی 3D Plot Group 2 کلیک راست کرده و Volume را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای حجم ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Magnetic and Electric Fields>Magnetic>mef.normB – هنجار چگالی شار مغناطیسی – T را انتخاب کنید .
|
3
|
در قسمت نوشتار Label ، Total B را تایپ کنید .
|
القایی B
1
|
در پنجره Model Builder ، روی 3D Plot Group 2 کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Data را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (1) (sol1) را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متنی کامپوننت z ، mef.Bz-Bz0 را تایپ کنید .
|
5
|
بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . در قسمت متن شماره ، 100 را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت Selection را پیدا کنید . روی Paste Selection کلیک کنید .
|
7
|
در کادر محاوره ای Paste Selection ، 24 را در قسمت انتخاب متن تایپ کنید.
|
8
|
روی OK کلیک کنید .
|
9
|
در نوار ابزار 3D Plot Group 2 ، روی Plot کلیک کنید .
|
10
|
در پنجره تنظیمات برای Streamline ، Induced B را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید .
|
چگالی شار مغناطیسی (B)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی 3D Plot Group 2 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، چگالی شار مغناطیسی (B) را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید .
|
شکل 4 را با استفاده از دستورالعمل های زیر بازتولید کنید .
گروه سه بعدی پلات 3
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (2) (sol1) را انتخاب کنید .
|
فلش جلد 1
1
|
روی 3D Plot Group 3 کلیک راست کرده و Arrow Volume را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای حجم پیکان ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Magnetic and Electric Fields>Currents and charge>mef.Jx,mef.Jy,mef.Jz – Current density را انتخاب کنید .
|
3
|
قسمت تعیین موقعیت پیکان را پیدا کنید . زیربخش نقاط شبکه ای x را پیدا کنید . در قسمت متنی Points عدد 40 را تایپ کنید .
|
4
|
زیربخش نقاط شبکه ای y را پیدا کنید . در قسمت متنی Points عدد 40 را تایپ کنید .
|
5
|
زیربخش نقاط شبکه z را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، Coordinates را انتخاب کنید .
|
6
|
در قسمت متن مختصات ، 0 را تایپ کنید .
|
7
|
قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از فهرست طول پیکان ، Logarithmic را انتخاب کنید .
|
بیان رنگ 1
1
|
روی فلش جلد 1 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید .
|
2
|
در نوار ابزار 3D Plot Group 3 ، روی Plot کلیک کنید .
|
فلش جلد 2
1
|
در پنجره Model Builder ، در Results>3D Plot Group 3 روی فلش جلد 1 راست کلیک کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای حجم پیکان ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Magnetic and Electric Fields>Currents and charge>mef.Jx,mef.Jy,mef.Jz – Current density را انتخاب کنید .
|
3
|
قسمت تعیین موقعیت پیکان را پیدا کنید . زیربخش نقاط شبکه ای x را پیدا کنید . در قسمت متنی Points عدد 80 را تایپ کنید .
|
4
|
زیربخش نقاط شبکه ای y را پیدا کنید . در قسمت متنی Points ، 1 را تایپ کنید .
|
5
|
زیربخش نقاط شبکه z را پیدا کنید . از لیست روش ورود ، تعداد نقاط را انتخاب کنید .
|
6
|
در قسمت متنی Points ، 20 را تایپ کنید .
|
7
|
برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از فهرست Plot ، فلش جلد 1 را انتخاب کنید .
|
8
|
در نوار ابزار 3D Plot Group 3 ، روی Plot کلیک کنید .
|
یک نمودار حجمی برای تلفات مقاومتی در حوزه های مسی ایجاد کنید.
گروه طرح سه بعدی 4
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (2) (sol1) را انتخاب کنید .
|
جلد 1
1
|
روی 3D Plot Group 4 کلیک راست کرده و Volume را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای حجم ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Magnetic and Electric Fields>Heating and losses>mef.Qh – Volumetric loss density, electromagnetic – W/m³ را انتخاب کنید .
|
3
|
قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید .
|
4
|
در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>GrayBody را در درخت انتخاب کنید.
|
5
|
روی OK کلیک کنید .
|
6
|
در نوار ابزار 3D Plot Group 4 ، روی Plot کلیک کنید .
|
این شکل را با شکل 5 مقایسه کنید .
در نهایت، کل جریان عبوری از هادی را به عنوان انتگرال سطحی هنجار چگالی جریان ارزیابی کنید.
یکپارچه سازی سطحی 1
1
|
در نوار ابزار Results ، روی More Derived Values کلیک کنید و Integration>Surface Integration را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط مرز 27 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای ادغام سطح ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expressions کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Magnetic and Electric Fields>Currents and charge>mef.normJ – Current density Norm – A/m² را انتخاب کنید .
|
4
|
روی ارزیابی کلیک کنید .
|
جدول
1
|
به پنجره Table بروید .
|
کل جریان عبوری از هادی باید حدود 45 کیلو آمپر باشد.