گره سیم پیچ را می توان برای مدل سازی سیم پیچ ها، کابل ها و سایر رساناهایی که در معرض یک تحریک توده ای هستند، مانند جریان یا ولتاژ اعمال شده خارجی استفاده کرد. ویژگی کویل این تحریک توده ای را به کمیت های محلی (میدان الکتریکی و چگالی جریان الکتریکی) تبدیل می کند و پارامترهای توده ای مورد علاقه مانند امپدانس و اندوکتانس را محاسبه می کند.
ویژگی کویل از دو مدل هادی مختلف پشتیبانی می کند :
• | رسانای منفرد ، که یک جسم رسانا مانند سیم، شینه یا سایر هادی های فلزی را مدل می کند که در آن جریان به دلیل رسانایی ماده آزادانه در جریان است. این مدل زمانی قابل استفاده است که جریان جریان دارای یک شروع و پایان کاملاً مشخص باشد (مثلاً اتصالات به یک منبع خارجی) یا در یک حلقه بسته باشد. |
 | انتخاب باید کامل باشد به این معنا که انتخاب تنها بخشی از یک هادی به هم پیوسته منجر به نتایج غیر فیزیکی خواهد شد. |
• | چند چرخشی هموژن ، که دسته ای از سیم های ریز را مدل می کند که محکم به هم پیچیده شده اما توسط یک عایق الکتریکی از هم جدا شده اند. در این سناریو، جریان فقط در جهت سیم ها جریان دارد و در جهات دیگر ناچیز است. |
ویژگی Coil هم برای دامنه و هم برای انتخاب مرز در دسترس است . در مورد دوم، یک سیم پیچ مسطح یا یک هادی با ضخامت ناچیز در مقایسه با ابعاد دیگر را نشان می دهد. در موارد مختلف می توان زیرگره های مختلفی را به گره Coil اضافه کرد .
زیرگره جهانی Harmonic Perturbation از منوی زمینه (روی گره والد راست کلیک کرده و از منوی جهانی انتخاب کنید ) یا از نوار ابزار Physics ، منوی ویژگی ها در دسترس است. از زیرگره می توان برای اعمال یک اغتشاش هارمونیک در تحریک سیم پیچ استفاده کرد.
در اجزای متقارن محوری دوبعدی و دوبعدی، ویژگی کویل از عملکرد گروه کویل پشتیبانی می‌کند که با انتخاب کادر مربوطه می‌توان آن را فعال کرد.
 | گزینه Coil group فرض می کند که دامنه های انتخاب شده نشان دهنده مقاطع عرضی همان هادی هستند که به داخل و خارج از صفحه مدل سازی می روند. انتظار می رود این دامنه ها دارای همان حوزه ها باشند. جریان کل یکسان در هر دامنه اعمال می شود، حتی اگر مناطق دامنه برابر نباشند. اگر نواحی نابرابر باشند، شار الحاقی محاسبه شده، ولتاژ سیم پیچ و اندوکتانس نادرست خواهد بود. برای مواردی با سطح مقطع متفاوت، توصیه می شود از ویژگی های سیم پیچ مجزا استفاده کنید که با استفاده از رابط مدار الکتریکی کوپل شده اند . |
برای اطلاعات بیشتر در مورد این گره به قسمت Modeling Coils در راهنمای مدل سازی مراجعه کنید.
  | در اجزای متقارن محوری دوبعدی و دوبعدی، سیم ها در جهت خارج از صفحه فرض می شوند. |
 | برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد استفاده از این ویژگی، مدلینگ کویل ها را در این راهنما ببینید . |
نوع مواد
تنظیم نوع ماده تصمیم می‌گیرد که مواد چگونه رفتار کنند و خواص مواد در هنگام تغییر شکل مش چگونه تفسیر شوند. جامد را برای موادی انتخاب کنید که خواص آنها بر اساس توابع کرنش ماده، جهت گیری مواد و سایر متغیرهای ارزیابی شده در پیکربندی مرجع مواد (قاب ماده) تغییر می کند. Nonsolid را برای موادی انتخاب کنید که خواص آنها فقط به عنوان توابع وضعیت محلی فعلی در هر نقطه در قاب فضایی تعریف شده است و هیچ پیکربندی مرجع ماده منحصر به فردی را نمی توان برای آنها تعریف کرد. از مواد را انتخاب کنید تا تنظیمات مربوطه را از مواد دامنه در هر دامنه انتخاب کنید. از آنجایی که کویل دارای هادی های مدل یا دسته های سیم است، معمولاً انتخاب صحیح استجامد .
کویل
نام کویل
نام کویل را وارد کنید . این نام به متغیرهای سراسری (جریان، ولتاژ) تعریف شده توسط این سیم پیچ اضافه می شود و می توان از آن برای شناسایی سیم پیچ در مرحله مطالعه Coil Geometry Analysis استفاده کرد .
مدل هادی
مدل Conductor را برای سیم پیچ انتخاب کنید . انتخاب ها با مدل های فیزیکی نسبتاً متفاوت مطابقت دارند، اگرچه تنظیمات مشابه است. مدل یک هادی (پیش فرض) برای هادی های حامل جریان جامد و عظیم مناسب است. مدل چند چرخشی هموژنیزه مجموعه‌ای از سیم‌های کوچک را نشان می‌دهد که از نظر هندسی تفکیک نشده‌اند، اما در اثر متوسط آنها در نظر گرفته می‌شوند. انتخاب مدل Conductor بر کنترل هایی که در رابط کاربری گرافیکی قابل مشاهده هستند و زیرگره های موجود برای ویژگی Coil تاثیر می گذارد.
نوع سیم پیچ (چند دور هموژنیزه سه بعدی)
این بخش هنگام انتخاب چند دور هموژن به عنوان مدل Conductor در اجزای سه بعدی موجود است و برای تعیین هندسه سیم پیچ (جهت سیم ها) استفاده می شود.
نوع سیم پیچ – خطی (پیش فرض)، دایره ای ، عددی ، یا تعریف شده توسط کاربر را انتخاب کنید . جایگزین های مختلف در بخش های زیر توضیح داده شده است. همچنین برای اطلاعات بیشتر به استفاده از کویل ها در مدل های سه بعدی مراجعه کنید.
 | یک زیرگره اضافی برای تعریف کامل هندسه سیم پیچ مورد نیاز است:
|
هنگامی که هادی منفرد به عنوان مدل رسانا انتخاب می شود ، سیم پیچ طوری رفتار می کند که گویی نوع سیم پیچ عددی است ، از جمله وجود زیرگره تحلیل هندسه .
انواع سیم پیچ خطی
در یک سیم پیچ خطی ، تمام سیم ها خطوط موازی و مستقیم هستند. از زیرگره Coil Geometry برای انتخاب یک لبه یا یک گروه منفرد از لبه های متصل استفاده کنید که جهت سیم پیچ محلی را ترسیم می کند. جهت سیم ها و طول سیم پیچ به عنوان جهت و طول لبه (ها) در نظر گرفته می شود که با فلش قرمز مشخص شده است. از انتخاب چندین گروه لبه موازی خودداری کنید زیرا باعث ایجاد طول سیم پیچ نادرست می شود.
برای رعایت قانون حفاظت فعلی، جریان های اعمال شده نمی توانند از مرزهای داخلی سرچشمه بگیرند. بنابراین یک سیم پیچ خطی باید در مرزهای خارجی خاتمه یابد.
انواع کویل دایره ای
در یک سیم پیچ دایره ای ، سیم ها به صورت دایره ای حول همان محور پیچیده می شوند. از زیرگره Coil Geometry برای انتخاب گروهی از لبه ها که یک دایره یا بخشی از یک دایره را در اطراف محور سیم پیچ تشکیل می دهند، استفاده کنید . از لبه‌های انتخاب شده، محور سیم‌پیچ محاسبه می‌شود و جهت سیم‌ها به صورت جهت زاویه‌ای حول محور در نظر گرفته می‌شود که با فلش‌های قرمز مشخص شده است. طول سیم پیچ مورد استفاده به عنوان حجم سیم پیچ تقسیم بر سطح مقطع سیم پیچ محاسبه می شود، مگر اینکه کادر روش تحلیل هندسه قوی استفاده کنید علامت زده شود. هنگامی که از روش قوی استفاده می شود، طول سیم پیچ به سادگی طول لبه های انتخاب شده است.
انواع کویل عددی
این گزینه فقط در سطح دامنه موجود است. در یک سیم پیچ عددی ، جریان جریان به طور خودکار در مرحله مطالعه تحلیل هندسه سیم پیچ محاسبه می شود . برای تنظیم مشکل از زیرگره Geometry Analysis استفاده کنید .
 | تجزیه و تحلیل هندسه سیم پیچ خودکار |
انواع کویل تعریف شده توسط کاربر
برای User تعریف شده به صورت دستی جهت سیم ها را به عنوان یک میدان برداری و طول سیم پیچ را مشخص کنید. از زیرگره User Defined Coil Geometry برای تعیین هندسه سیم پیچ استفاده کنید .
گروه سیم پیچ (مولفه های متقارن محوری دوبعدی و دوبعدی)
چک باکس Coil group فقط برای اجزای متقارن محوری دوبعدی و دوبعدی موجود است. برای فعال کردن حالت گروه کویل برای این ویژگی، این کادر را علامت بزنید . با این تنظیمات، دامنه ها یا گروه های دامنه در انتخاب این ویژگی به صورت سری متصل در نظر گرفته می شوند. با انتخاب این چک باکس، زیرگره Domain Group فعال می شود. برای اطلاعات بیشتر به گروه های کویل مراجعه کنید .
تحریک سیم پیچ
یک تحریک سیم پیچ – جریان (پیش‌فرض)، ولتاژ ، مدار (ولتاژ) ، مدار (جریان) ، یا قدرت (فقط اجزای متقارن محور دوبعدی و دوبعدی) را انتخاب کنید.
• | جریان یک جریان کلی را که در سیم سیم پیچ جریان دارد را مجبور می کند. یک سیم پیچ جریان سیم پیچ I (واحد SI: A) را وارد کنید. پیش‌فرض 1 A است. برای محدودیت‌های مطالعه در این تنظیم به کادر زیر مراجعه کنید. |
• | ولتاژ یک ولتاژ کل را در سراسر سیم پیچ اعمال می کند و وارد یک سیم پیچ ولتاژ سیم پیچ V (واحد SI: V) می شود. پیش فرض 1 ولت است. |
• | مدار (جریان) مشابه تحریک جریان کار می کند ، اما در این حالت ورودی ها توسط یک اتصال مدار تامین می شوند. |
• | مدار (ولتاژ) مشابه تحریک ولتاژ کار می کند ، اما در این حالت ورودی ها توسط یک اتصال مدار تامین می شوند. |
• | توان (فقط برای اجزای متقارن محور دوبعدی و دو بعدی موجود است) توان ورودی سیم پیچ (متوسط چرخه در مطالعات فرکانس) را به مقدار مشخص شده وادار می کند. با انتخاب این گزینه مشکل غیرخطی می شود. برای Power یک سیم پیچ توان P را وارد کنید (واحد SI: W). مقدار پیش فرض 1 وات است. |
 | هنگام استفاده از گزینه های Current ، Circuit (جریان) و Power ، ویژگی سیم پیچ یک مشکل کنترلی برای ولتاژ و جریان سیم پیچ ایجاد می کند. به دلیل پیچیدگی آن، محدودیت های زیر اعمال می شود:
|
جریان هدایت
این بخش فقط زمانی در دسترس است که Single رسانا به عنوان مدل کویل انتخاب شده باشد . در این مورد، سیم پیچ یک هادی جامد و عظیم را نشان می دهد و رسانایی ماده برای محاسبه چگالی جریان جریان در آن مورد نیاز است.
این بخش مشابه قسمتی است که در گره قانون آمپر وجود دارد .
MULTITURN همگن
این بخش فقط زمانی در دسترس است که چند چرخشی هموژن به عنوان مدل کویل انتخاب شده باشد . در این مورد، سیم پیچ نشان دهنده دسته ای از سیم های ریز است که توسط یک عایق از هم جدا شده اند. تنظیمات اضافی را می توان مشخص کرد.
تعداد دورها
تعداد دور N را وارد کنید . پیش فرض 10 است. این تعداد سیم های ریز سیم پیچ است. مقاومت سیم‌پیچ تحت‌تاثیر این عدد قرار می‌گیرد و چگالی جریان در سیم‌پیچ نیز تحت‌تاثیر قرار می‌گیرد، زیرا همراه با تنظیم جریان ، تعداد چرخش‌های آمپر را در سیم‌پیچ مشخص می‌کند.
رسانایی سیم سیم پیچ
یک سیم پیچ رسانایی سیم سیم پیچ σ را وارد کنید (واحد SI: S/m). مقدار پیش‌فرض تقریباً رسانایی مس، 6·10 7 S/m است. این پارامتر نشان دهنده رسانایی سیم های فلزی تشکیل دهنده سیم پیچ است. این رسانایی حجمی مواد نیست، که در عوض مطابق مدل توده‌ای یک دسته سیم روی صفر تنظیم شده است.
سطح مقطع سیم سیم پیچ
سطح مقطع سیم مجزا ( یک سیم پیچ ) را در بسته نرم افزاری وارد کنید. به عنوان مثال، برای محاسبه مقاومت توده ای سیم پیچ استفاده می شود. با توجه به گزینه ای که در لیست سطح مقطع سیم سیم پیچ انتخاب شده است، منطقه را می توان به روش های مختلف تعیین کرد – تعریف شده توسط کاربر (پیش فرض)، گیج سیم استاندارد ، گیج سیم آمریکایی (قهوه ای و شارپ) ، از قطر سیم گرد ، یا فاکتور پر کردن .
• | برای تعریف شده توسط کاربر ، مقدار سطح مقطع یک سیم پیچ (واحد SI: m 2 ) را وارد کنید. پیش فرض 10 – 6 متر مربع است . |
• | برای سیم سنج استاندارد ، اندازه SWG را وارد کنید. سایزهای بین 7/0 تا 50 موجود است. اندازه پیش فرض 0 است. |
• | برای سیم سنج آمریکایی (قهوه ای و شارپ) ، اندازه AWG را وارد کنید. سایزهای بین 0000 تا 40 موجود است. اندازه هایی مانند 0000 را می توان به صورت 4/0 نیز نوشت. اندازه پیش فرض 0 است. |
• | برای از قطر سیم گرد ، قطر سیم d سیم پیچ جداگانه (واحد SI: m) را وارد کنید. سطح مقطع سیم گرد از آن محاسبه خواهد شد. مقدار پیش فرض سیم پیچ d 1 میلی متر است. 0 است. |
• | برای ضریب پر کردن ضریب پر کردن f را وارد کنید . این ضریب بدون واحد، کسری از ناحیه ساب دامنه را مشخص می کند که توسط پیچ های سیم اشغال شده است و سطح مقطع پیچ سیم پیچ از آن محاسبه می شود. مقدار پیش فرض f 0.5 است. این گزینه فقط در سطح دامنه موجود است. |
 | برای سیم پیچ دامنه چند چرخشی همگن ، سطح مقطع کل بسته نرم افزاری سیم پیچ ( کویل N·a )، کوچکتر از مساحت انتخاب دامنه است. |
میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی
در سطح دامنه، گره کویل جایگزین گره قانون آمپر در تعریف مدل ماده برای دامنه می شود. پنجره تنظیمات برای گره دامنه شامل بخش های میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی است که مشابه موارد موجود در گره قانون آمپر است .
وقتی هادی منفرد به عنوان مدل رسانا انتخاب می‌شود ، ویژگی‌های موادی که باید مشخص شوند، ویژگی‌های ماده تشکیل دهنده دامنه هستند. وقتی Multiturn هموژنیزه انتخاب می‌شود، ویژگی‌های مواد همگن حوزه را مشخص کنید، یعنی ویژگی‌های همگن سیم‌های رسانا و عایق اطراف را مشخص کنید.
پایدارسازی
برای نمایش این بخش، روی دکمه Show More Options ( 
) کلیک کنید و در کادر محاوره ای Show More Options ، Stabilization را انتخاب کنید . این بخش فقط در اجزای سه بعدی در هنگام استفاده از چند چرخش هموژن به عنوان مدل Conductor موجود است و شامل تنظیمات پیشرفته نسبت به دقت و تثبیت محلول است.
) کلیک کنید و در کادر محاوره ای Show More Options ، Stabilization را انتخاب کنید . این بخش فقط در اجزای سه بعدی در هنگام استفاده از چند چرخش هموژن به عنوان مدل Conductor موجود است و شامل تنظیمات پیشرفته نسبت به دقت و تثبیت محلول است.چک باکس دقیق محاسبه ولتاژ سیم پیچ یک عملکرد فیلتر جریان را فعال می کند که دقت میدان الکتریکی محاسبه شده و ولتاژ سیم پیچ القایی را به قیمت افزایش کمی درجات آزادی بهبود می بخشد. این عملکرد فقط برای مطالعات حوزه فرکانس و وابسته به زمان قابل اجرا است و به طور پیش فرض فعال است.
به منظور تثبیت محلول، ویژگی سیم پیچ می تواند رسانایی الکتریکی کوچکی را به حوزه سیم پیچ اعمال کند. از جعبه ترکیبی تثبیت برای تعیین مقدار رسانایی استفاده کنید . برای استفاده از رسانایی که به طور خودکار توسط سیم پیچ محاسبه می شود، Automatic (پیش فرض) را انتخاب کنید . در مطالعات حوزه فرکانس، هدایت به گونه ای انتخاب می شود که عمق پوست در سیم پیچ بسیار بزرگتر از طول سیم پیچ باشد (بخش هندسه سیم پیچ و هندسه سیم پیچ تعریف شده توسط کاربر را در زیر ببینید). از فرمول استنباط می شود
با تنظیم عمق پوست δ برابر با طول سیم پیچ. در سایر انواع مطالعه رسانایی روی 1 S/m تنظیم شده است.
اگر None انتخاب شود، هیچ رسانایی در حوزه سیم پیچ استفاده نمی شود. User defined را برای تعیین رسانایی الکتریکی در حوزه سیم پیچ σ Ω (واحد SI: S/m) انتخاب کنید . مقدار پیش فرض 1 S/m است. هدف از این هدایت الکتریکی تنها تثبیت محلول است. با توجه به مدل چند چرخشی همگن، دامنه نباید رسانا باشد و تمام جریان ها باید فقط در جهت سیم ها جاری شوند.
 |
|
