 |
معرفی
آهنربایی که به صورت محوری در مرکز یک سیم پیچ حرکت می کند، ولتاژی را در پایانه های سیم پیچ القا می کند. کاربرد عملی این پدیده در چراغ قوه های شیکر است که در آن چراغ قوه به شدت به جلو و عقب تکان می خورد و در نتیجه باعث می شود آهنربا از طریق یک سیم پیچ چند چرخشی حرکت کند که شارژ باتری را تامین می کند. این مثال حرکت آهنربا را از طریق یک سیم پیچ مدل می کند و ولتاژهای القایی را محاسبه می کند. جابجایی آهنربا قابل توجه است، بنابراین برنامه از یک توری متحرک و کشویی استفاده می کند.
شکل 1: نقشه ای که یک آهنربای نوسانی سینوسی و یک سیم پیچ چند چرخشی را نشان می دهد.
تعریف مدل
شکل 1 تنظیم سیستم را نشان می دهد که در آن یک آهنربا با قدرت 1.2 T به صورت سینوسی در 4 هرتز با جابجایی پیک 30 میلی متر در داخل یک سیم پیچ 800 چرخشی جابجا شده استاین منجر به یک مسئله تقارن محوری دوبعدی می‌شود، که در آن فضای مدلسازی یک ناحیه مستطیل شکل در صفحه rz است که توسط شرایط مرزی عایق مغناطیسی محدود شده است، که نشان‌دهنده یک محفظه فلزی است.
هر دو سیم پیچ آهنربا و چند دور با مستطیل نشان داده می شوند. گوشه های آهنربا و سیم پیچ گرد نیستند، که منجر به مش ساده تر و اندازه مشکل کوچکتر می شود. اگرچه گوشه‌های تیز تکینگی‌های محلی را به میدان‌های مغناطیسی وارد می‌کنند، اما برای این نوع کاربرد که هدف آن تعیین ولتاژ القایی در سراسر سیم‌پیچ است، نگرانی ایجاد نمی‌کند. این ولتاژ با گرفتن انتگرال فیلدها بر روی دامنه ها محاسبه می شود که به تکینگی در فیلدها کاملاً غیر حساس است. گوشه‌های این حوزه‌ها فقط در صورتی باید گرد شوند که نیروها و قدرت میدان در اطراف گوشه‌ها مورد توجه باشد.
برای تعریف جابجایی آهنربا و حوزه‌های هوای اطراف، برنامه از عملکرد مش متحرک استفاده می‌کند. از آنجا که نه سیم پیچ و نه حوزه هوای اطراف آن نیازی به تغییر شکل ندارند، کافی است رابط مش متحرک را در آهنربا و حوزه های هوا در بالا و پایین آن تعریف کنیم.
هنگامی که حرکت دامنه قابل توجه است، استفاده از قابلیت مش کشویی، که مراحل اضافی را در راه اندازی معرفی می کند، الزامی است. هنگام ترسیم هندسه، باید از قابلیت Form Assembly برای نهایی کردن هندسه استفاده شود. این ویژگی فرض می کند که همه اشیاء ناهمگون هستند و به طور خودکار یک جفت هویت در مرزهای لمسی بین اشیا ایجاد می کند. جفت هویت برای تعریف یک شرط مرزی پیوستگی جفت در رابط میدان‌های مغناطیسی استفاده می‌شود، که مشخص می‌کند که فیلدها باید در سراسر مش‌های ناهمخوان پیوسته باشند. برای دقت بالاتر، برنامه از محدودیت های ضعیف و اندازه مش کوچکتر در این مرزها استفاده می کند.
مدل را در دو مرحله حل کنید. ابتدا، یک تحلیل ثابت فقط از میدان های مغناطیسی، میدان های ناشی از آهنربا را در محل شروع آن محاسبه می کند. این برای ارائه شرایط اولیه صحیح برای تجزیه و تحلیل گذرا بعدی میدان های مغناطیسی و مش متحرک مورد نیاز است. تلورانس ها نسبت به پیش فرض هایشان کمی کاهش یافته است.
نتایج و بحث
شکل 2 میدان مغناطیسی و مش را پس از 0.2 ثانیه نشان می دهد، کمی کمتر از دوره نوسان آهنربا، T = 0.25 ثانیه. مش در نواحی هوا در بالا و زیر آهنربا کشیده و فشرده می شود. اگرچه مش در مرز جفت هویت ناهمگون است، شرط مرزی پیوستگی جفت تضمین می کند که راه حل پیوسته است.
شکل 3 ولتاژ القایی را برای پیکربندی مدار باز سیم پیچ نشان می دهد.
شکل 2: چگالی شار مغناطیسی و توری تغییر شکل یافته در پایین حرکت آهنربا.
شکل 3: ولتاژ القایی در سیم پیچ در طول زمان.
مسیر کتابخانه برنامه: ACDC_Module/Devices,_Motors_and_Generators/Induced_voltage_moving_magnet
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
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>Magnetic Fields (mf) 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
فرکانس آهنربای نوسانی را 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 |
f0 | 4[Hz] | 4 هرتز | فرکانس یک آهنربای نوسانی |
T0 | 1/f0 | 0.25 ثانیه | دوره زمانی یک آهنربای نوسانی |
تی | 0[s] | 0 ثانیه | زمان |
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 ، cm را انتخاب کنید . |
این دستورالعمل ها را برای ساخت هندسه مدل دنبال 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 ارتفاع ، 2 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -1 را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
مستطیل 2 (r2)
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 ارتفاع ، 8 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 1.1 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن z ، -4 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
مستطیل 3 (r3)
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 ارتفاع ، 12 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -6 را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
مستطیل 4 (r4)
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 ، 3 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 12 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، -6 را تایپ کنید . |
مستطیل 5 (r5)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Position را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن z ، 6 را تایپ کنید . |
مستطیل 6 (r6)
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 عدد 4 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 1 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن z ، 6 را تایپ کنید . |
آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کرده و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | فقط اشیاء r5 و r6 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش Normal Vector to Line of Reflection را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن r عدد 0 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن z ، 1 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Input را پیدا کنید . چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
مستطیل 7 (r7)
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 ارتفاع ، 14 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 4 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن z ، -7 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
یک اتحاد مستطیل 1 و مستطیل 3 تشکیل دهید .
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | فقط اشیاء r1 و r3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Union ، روی  Build Selected کلیک کنید . |
حالا بقیه هندسه را یکی کنید.
اتحادیه 2 (uni2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | فقط اشیاء mir1(1) ، mir1(2) ، r2 ، r4 ، r5 ، r6 و r7 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Union ، روی  Build Selected کلیک کنید . |
ایجاد هندسه را با استفاده از یک اسمبلی به پایان برسانید.
فرم اتحادیه (فین)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Form Union (fin) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Form Union/Assembly ، بخش Form Union/Assembly را پیدا کنید . |
3 | از لیست Action ، Form an assembly را انتخاب کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
هندسه نهایی در شکل بالا نشان داده شده است.
انتخاب مرز برای جفت آهنربا و پیوستگی تعریف کنید.
تعاریف
مرزهای آهنربایی
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 | فقط مرزهای 30، 31، 33 و 36 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت نوشتار Label ، Magnet Boundaries را تایپ کنید .  |
مرزهای تداوم
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 | فقط مرزهای 35–37 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت نوشتار Label ، Continuity Boundaries را تایپ کنید .  |
در مرحله بعد، هوا را برای همه دامنه ها اختصاص دهید.
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 نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
میدان های مغناطیسی (MF)
حالا فیزیک میدان مغناطیسی را تنظیم کنید. قانون آمپر را در آهنربا و حوزه هوا اعمال کنید .
از آنجایی که آهنربا از یک ماده جامد ساخته شده است و خواص مواد آن (مانند رسانایی الکتریکی و پسماند مغناطیسی) باید همراه با دامنه حرکت کند، نوع Material را روی Solid قرار دهید . این عملیات ویژگی ها را در قاب Material ثابت می کند. برعکس، با استفاده از نوع مواد غیر جامد، ویژگی ها را به قاب فضایی (قاب ثابت “آزمایشگاه”) ثابت می کند. این تنظیم برای حوزه های حاوی سیالات (مایع یا گاز) مناسب است. استفاده از تنظیم نادرست (مثلاً غیر جامد برای یک آهنربای متحرک) باعث رفتار غیرفیزیکی می شود (مانند چگالی جریان خود القا شده).
قانون آمپر 2
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Fields Magnetic (mf) راست کلیک کرده و قانون آمپر را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 11 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات قانون آمپر ، قسمت Material Type را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع مواد ، جامد را انتخاب کنید . |
5 | بخش Constitutive Relation B-H را پیدا کنید . از لیست مدل مغناطیسی ، چگالی شار پسماند را انتخاب کنید . |
6 | از || B r || لیست، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 1.2 را تایپ کنید . |
7 | بردار e را به صورت مشخص کنید |
0 | آر |
0 | PHI |
1 | ز |
در مرحله بعد، ویژگی Coil را برای مدلسازی سیم پیچ چندتایی پیکاپ اضافه کنید.
کویل 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Coil را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 6 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای سیم پیچ ، قسمت Material Type را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع مواد ، جامد را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Coil را پیدا کنید . از لیست مدل Conductor ، چند چرخشی همگن را انتخاب کنید . |
6 | بخش هادی چند چرخشی همگن را پیدا کنید . در قسمت متن N ، 800 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن یک سیم پیچ ، pi*(0.5[mm])^2 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Coil را پیدا کنید . در قسمت متنی سیم پیچ I ، 0 را تایپ کنید .  |
9 |  روی دکمه Show More Options در نوار ابزار Model Builder کلیک کنید . |
10 | در کادر محاوره‌ای Show More Options ، در درخت، کادر را برای گره Physics>Advanced Physics Options انتخاب کنید . |
11 | روی OK کلیک کنید . |
یک شرط مرزی پیوستگی اضافه کنید و ویژگی های محدودیت های ضعیف را فعال کنید.
تداوم 1
در نوار ابزار Physics ، روی Pairs کلیک کنید و Continuity را انتخاب کنید .
Pairs کلیک کنید و Continuity را انتخاب کنید .عایق مغناطیسی 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Magnetic Insulation 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای عایق مغناطیسی ، روی قسمت تنظیمات محدودیت کلیک کنید . |
3 | تیک استفاده از محدودیت های ضعیف را انتخاب کنید . |
تداوم 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Continuity 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Continuity ، بخش انتخاب جفت را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Pairs ، روی  افزودن کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای افزودن ، Identity Boundary Pair 1 (ap1) را در لیست Pairs انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای Continuity ، برای گسترش بخش تنظیمات محدودیت کلیک کنید . |
7 | تیک استفاده از محدودیت های ضعیف را انتخاب کنید . |
مش متحرک را فقط در دامنه های سمت چپ جفت پیوستگی تعریف کنید .
جزء 1 (COMP1)
تغییر شکل تجویز شده 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Continuity 1 را گسترش دهید . |
2 | روی Component 1 (comp1) کلیک راست کرده و Moving Mesh> Prescribed Deformation را انتخاب کنید . |
3 | فقط دامنه 11 را انتخاب کنید. |
4 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل تجویز شده ، بخش تغییر شکل تجویز شده را پیدا کنید .  |
5 | بردار dx را به صورت مشخص کنید |
0 | آر |
30[mm]*sin(2*pi*f0*t) | ز |
تغییر شکل تجویز شده 2
1 | در نوار ابزار Definitions ، روی  Moving Mesh کلیک کنید و Domains> Prescribed Deformation را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 12 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل تجویز شده ، بخش تغییر شکل تجویز شده را پیدا کنید . |
4 | بردار dx را به صورت مشخص کنید |
0 | آر |
30[mm]*sin(2*pi*f0*t)*(6[cm]-Z)/5[cm] | ز |
تغییر شکل تجویز شده 3
1 | در نوار ابزار Definitions ، روی  Moving Mesh کلیک کنید و Domains> Prescribed Deformation را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 10 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تغییر شکل تجویز شده ، بخش تغییر شکل تجویز شده را پیدا کنید .  |
4 | بردار dx را به صورت مشخص کنید |
0 | آر |
30[mm]*sin(2*pi*f0*t)*(6[cm]+Z)/5[cm] | ز |
دامنه عنصر نامحدود را تعریف کنید .
تعاریف
دامنه عنصر نامحدود 1 (ie1)
1 | در نوار ابزار Definitions ، روی  Infinite Element Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای دامنه عنصر نامحدود ، بخش هندسه را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع ، استوانه ای را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 1-3، 5 و 7-9 را انتخاب کنید. |
مش 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مش ، قسمت Physics-Controlled Mesh را پیدا کنید . |
3 | از لیست اندازه عنصر ، Fine را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | روی Component 1 (comp1)>Mesh 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 28، 29، و 31–37 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، 4[mm] را تایپ کنید . |
سایز ۲
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 9 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، 1[mm] را تایپ کنید . |
لبه 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | فقط مرزهای 28، 31–35 و 37 را انتخاب کنید. |
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 10 و 12 را انتخاب کنید. |
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 4، 6 و 11 را انتخاب کنید. |
لبه 1 را کپی کنید
1 | روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Copying Operations>Copy Edge را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 12 و 34 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Copy Edge ، قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . |
4 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط مرزهای 6 و 13 را انتخاب کنید. |
لبه 2 را کپی کنید
1 | روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Copying Operations>Copy Edge را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 10 و 29 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Copy Edge ، قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . |
4 | برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط مرزهای 2 و 8 را انتخاب کنید. |
لبه 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Edge کلیک کنید . |
2 | فقط مرزهای 1، 4، 18، 19، 21–25 و 27 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
روی Edge 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
لبه 3 را کپی کنید
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Copying Operations>Copy Edge را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Copy Edge ، قسمت Source Boundaries را پیدا کنید . |
3 |  روی حذف از انتخاب کلیک کنید . |
4 | فقط مرزهای 1 و 4 را انتخاب کنید. |
5 | قسمت Destination Boundaries را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
6 | فقط مرزهای 7 و 11 را انتخاب کنید. |
نقشه برداری 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، روی  Build All کلیک کنید . |
مش باید مانند شکل زیر باشد.
اکنون مرحله مطالعه Time Dependent را اضافه کرده و در حوزه زمان مشکل را حل کنید. مطالعه وابسته به زمان به طور خودکار مقادیر اولیه پتانسیل برداری را از محلول ثابت می گیرد. مقداری تنظیم حل کننده به منظور سرعت بخشیدن به محاسبه انجام می شود.
مطالعه 1
وابسته به زمان
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Study Steps کلیک کنید و Time Dependent> Time Dependent را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به زمان وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی زمان خروجی ، range(0,T0/100,T0) را تایپ کنید . |
از مراحل زیر برای بهبود سرعت و استحکام همگرایی استفاده کنید.
راه حل 1 (sol1)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید ، سپس روی Stationary Solver 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای حل ثابت ، بخش عمومی را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Relative tolerance ، 1e-4 را تایپ کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، گره Study 1>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Time-Dependent Solver 1 را گسترش دهید ، سپس روی Fully Coupled 1 کلیک کنید . |
6 | در پنجره Settings for Fully Coupled ، برای گسترش بخش Method and Termination کلیک کنید . |
7 | از لیست به‌روزرسانی Jacobian ، روی هر تکرار را انتخاب کنید . |
8 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
هنجار چگالی شار مغناطیسی (mf)
از مراحل زیر برای ایجاد نمودار هنجار چگالی شار مغناطیسی و مش تغییر شکل یافته همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است استفاده کنید .
1 | در پنجره Settings for 2D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
2 | از لیست زمان (ها) ، 0.2 را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره Model Builder ، گره هنجار چگالی شار مغناطیسی (mf) را گسترش دهید . |
Contour 1, Streamline 1
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results>Magnetic Flux Density Norm (mf) ، روی Ctrl کلیک کنید تا Streamline 1 و Contour 1 را انتخاب کنید . |
2 | کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
مش 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Norm چگالی شار مغناطیسی (mf) راست کلیک کرده و Mesh را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مش ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | از لیست رنگ عنصر ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار هنجار چگالی شار مغناطیسی (mf) ، روی  Plot کلیک کنید . |
در نهایت، نمودار را برای یک ولتاژ القایی در سیم پیچ بازتولید کنید.
گروه طرح 1 بعدی 3
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید .
Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید .جهانی 1
1 | روی 1D Plot Group 3 کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Magnetic Fields>Coil Parameters>mf.VCoil_1 – Coil voltage – V را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار 1D Plot Group 3 ، روی  Plot کلیک کنید . |
ولتاژ القایی سیم پیچ
1 | در پنجره Model Builder ، روی 1D Plot Group 3 کلیک راست کرده و Rename را انتخاب کنید . |
2 | در کادر محاوره‌ای Rename 1D Plot Group ، Coil Induced Voltage را در قسمت متن برچسب جدید تایپ کنید . |
3 | روی OK کلیک کنید . |
نمودار را با شکل 3 مقایسه کنید .
