درباره ویژگی های کویل

View Categories

درباره ویژگی های کویل

3 min read

درباره ویژگی های کویل
از ویژگی های سیم پیچ می توان برای ساده سازی راه اندازی مغناطیس استاتیک و مدل های الکترومغناطیسی با فرکانس پایین استفاده کرد. در بسیاری از این کاربردها، میدان مغناطیسی توسط جریان های الکتریکی در مواد رسانا (به عنوان مثال، کابل ها، سیم ها، سیم پیچ ها یا شیر برقی ها) ایجاد می شود. از ویژگی های سیم پیچ می توان برای مدل سازی آسان این سازه ها و تبدیل کمیت های توده ای (جریان ها و ولتاژها) به کمیت های توزیع شده (چگالی جریان و میدان های الکتریکی) استفاده کرد. این بخش ویژگی اصلی سیم پیچ را توضیح می دهد که در رابط میدان های مغناطیسی ، ماشین های دوار، رابط مغناطیسی و رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی موجود است .
کویل هم به عنوان دامنه و هم به عنوان ویژگی مرزی در دسترس است. دومی را می توان برای مدل سازی کویل های مسطح که ضخامت آنها در مقایسه با دو بعد دیگر ناچیز است استفاده کرد.
ویژگی Coil از دو گزینه مدل Conductor مختلف پشتیبانی می کند که با سیستم فیزیکی نمایش داده شده و جزئیات مدل سازی متفاوت هستند.
گزینه Single رسانا یک منطقه منفرد و جامد از یک ماده رسانا (به عنوان مثال، فلز) را مدل می کند که در آن جریان جریان دارد. ولتاژ و جریان توده ای سیم پیچ به ترتیب با انتگرال میدان الکتریکی در طول سیم پیچ و انتگرال چگالی جریان در یک مقطع مطابقت دارد. از این گزینه در یک ویژگی دامنه برای مدلسازی یک سیم با مقطع غیر قابل اغماض استفاده کنید. در یک ویژگی مرزی می توان از آن برای یک لایه نازک رسانا استفاده کرد که ضخامت آن ناچیز است (به عنوان مثال، در حوزه فرکانس، نسبت به عمق پوست کوچک است).
گزینه هموژنیزه چند چرخشی یک مدل هموژن از یک سیم پیچ متشکل از تعداد زیادی سیم رسانا با سیم پیچ محکم، که توسط یک عایق الکتریکی از هم جدا شده اند، اجرا می کند. محاسبه ولتاژ و جریان سیم پیچ به روشی مشابه مدل Single رسانا انجام می شود ، اما پارامترهایی مانند تعداد سیم ها و سطح مقطع را نیز در نظر می گیرد. از این ویژگی برای مدل‌سازی سیم‌پیچ حاوی تعداد زیادی سیم بدون نیاز به مدل‌سازی جداگانه هر سیم استفاده کنید. هنگامی که سیم ها در ناحیه نازکی قرار گرفته اند که ضخامت آن ناچیز است، می توان از ویژگی مرزی استفاده کرد. توجه داشته باشید که کوپلینگ خازنی و اثر پوستی در مدل همگن نادیده گرفته شده است.
 
برای هندسه های متقارن محوری دوبعدی و دوبعدی، جریان اعمال شده توسط یک سیم پیچ همیشه در جهت خارج از صفحه است. بنابراین کوپلینگ خازنی (در صفحه) نادیده گرفته می شود.
برای هندسه های مدل سه بعدی، جهت جریان جریان به راحتی تعیین نمی شود. دامنه های کویل دارای تنظیمات و زیرگره هایی برای حل این مشکل هستند. برای اطلاعات بیشتر به استفاده از کویل در مدل های سه بعدی مراجعه کنید .
 
انتخاب موجودات هندسی غیر مرتبط با یک سیم پیچ آنها را به صورت موازی به هم متصل می کند.
 
برای نمونه هایی از سیم پیچ تک هادی، نگاه کنید به:
گرمایش القایی سیلندر مسی : مسیر کتابخانه برنامه ACDC_Module/Electromagnetic_Heating/Inductive_Heating
مدل‌سازی یک سلف سه بعدی (به تفصیل در مقدمه کتابچه راهنمای ماژول AC/DC توضیح داده شده است ): مسیر کتابخانه برنامه ACDC_Module/Devices,_Inductive/Inductor_3d .
برای مثال‌هایی از یک سیم پیچ چند چرخشی همگن شده، نگاه کنید به:
میدان مغناطیسی یک سیم پیچ هلمهولتز : مسیر کتابخانه برنامه ACDC_Module/Devices,_Inductive/helmholtz_coil
سلف در مدار تقویت کننده : مسیر کتابخانه برنامه ACDC_Module/Electromagnetics_and_Circuits/Inductor_in_Circuit
از چه ماده ای برای کویل استفاده کنیم؟
ویژگی دامنه سیم پیچ بر اساس قانون آمپر است و برای تنظیم روابط سازنده مناسب به خواص مواد نیاز دارد. هنگامی که از مدل رسانای تک استفاده می شود، ویژگی مرزی به رسانایی الکتریکی نیاز دارد. انتخاب صحیح مواد برای دامنه ها یا مرزهای کویل چیست؟
هنگام استفاده از گزینه Single رسانا ، سیم پیچ یک دامنه رسانای جامد (معمولاً یک فلز) را مدل می کند. در این مورد باید از خواص مواد فلز (اجازه الکتریکی، نفوذپذیری مغناطیسی و هدایت الکتریکی) استفاده شود.
هنگام استفاده از گزینه هموژنیزه چند دور ، جریان هدایت (جریان القایی) تنها در سیم ها جریان دارد. برای جلوگیری از جریان چگالی جریان القایی در حوزه، رسانایی الکتریکی منطقه σ روی صفر تنظیم می شود. ماده مورد استفاده در حوزه، فقط روابط سازنده میدان جابجایی الکتریکی و چگالی شار مغناطیسی را مشخص می‌کند. بنابراین، ماده ای را انتخاب یا ایجاد کنید که روابط سازنده ای را برای کل حوزه سیم پیچ ارائه کند، نه فقط مواد تشکیل دهنده سیم های فلزی.
سایر ویژگی های کویل
دو ویژگی سیم پیچ طراحی شده برای کاربردهای خاص در رابط میدان مغناطیسی و الکتریکی در اجزای متقارن محوری دوبعدی و دوبعدی موجود است :
ویژگی RLC Coil Group ، که سیم‌پیچ‌هایی را مدل‌سازی می‌کند که اثرات خازنی بین چرخش سیم‌پیچ و سایر بخش‌های مدل‌ها با اثرات القایی قابل مقایسه است.
ویژگی سیم پیچ هادی منفرد ، برای معرفی یک جریان یا ولتاژ خارجی اعمال شده در حوزه هایی که ویژگی قانون آمپر و حفظ جریان فعال است. این ویژگی کمک می کند، یعنی به سادگی یک چگالی جریان خارجی به مدل دامنه ارائه شده توسط قانون آمپر و حفاظت جریان اضافه می کند .