رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی

View Categories

رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی

7 min read

رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی
رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی (mef) ( ) که در زیر شاخه AC/DC>Electromagnetic Fields>Vector Formulations هنگام افزودن یک رابط فیزیک یافت می شود، برای محاسبه میدان مغناطیسی و توزیع جریان در زمانی که جریان مهیج توسط یک ولتاژ اعمالی هدایت می شود استفاده می شود. . مدل سازی ثابت، وابسته به زمان و دامنه فرکانس به صورت دو بعدی و سه بعدی پشتیبانی می شود. توجه داشته باشید که در بیشتر موارد، استفاده از رابط میدان های مغناطیسی با ویژگی های مدل سازی سیم پیچ اختصاصی آن نسبت به استفاده از رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی ترجیح داده می شود.
رابط فیزیک معادلات ماکسول را حل می کند که با استفاده از پتانسیل بردار مغناطیسی و پتانسیل الکتریکی اسکالر به عنوان متغیرهای وابسته فرموله شده اند.
 
در اجزای سه بعدی، اگر جریان رسانایی در سیستم مدل‌سازی شده فقط در برخی مناطق (مثلاً یک سیم‌پیچ فلزی) محدود باشد و بیشتر حوزه‌ها نارسانا باشند، توصیه می‌شود از رابط میدان‌های مغناطیسی استفاده شود و از چرخش تکی استفاده شود. گره دامنه سیم پیچ در مناطق رسانا، به جای استفاده از این رابط فیزیک.
از رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی زمانی استفاده کنید که معادله تداوم فعلی در همه جای حوزه شبیه سازی مورد نیاز است.
گره اصلی قانون آمپر و ویژگی بقای جریان است که معادله پتانسیل الکتریکی و پتانسیل بردار مغناطیسی را اضافه می کند و رابطی برای تعریف روابط سازنده و ویژگی های مرتبط با آنها مانند نفوذپذیری نسبی، گذردهی نسبی و هدایت الکتریکی فراهم می کند.
ویژگی قانون آمپر و حفاظت جریان را می توان با یک ویژگی قانون آمپر یا یک ویژگی سیم پیچ ، که مشابه موارد موجود در رابط میدان های مغناطیسی است، لغو شود، و پتانسیل الکتریکی و معادله بقای فعلی را از حوزه های انتخاب شده حذف می کند.
هنگامی که این رابط فیزیک اضافه می شود، این گره های پیش فرض نیز به سازنده مدل اضافه می شوند – قانون آمپر و حفظ جریان ، عایق مغناطیسی (شرایط مرزی پیش فرض برای پتانسیل بردار مغناطیسی)، و مقادیر اولیه . سپس، از نوار ابزار Physics ، گره های دیگری را اضافه کنید که به عنوان مثال، شرایط مرزی و جریان های خارجی را اجرا می کنند. همچنین می‌توانید برای انتخاب ویژگی‌های فیزیک از منوی زمینه، روی میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی کلیک راست کنید .
مش با کنترل فیزیک
مش کنترل شده با فیزیک از پنجره تنظیمات گره مش کنترل می شود ( اگر نوع Sequence مش با کنترل فیزیک باشد ). در آنجا، در جدول در بخش Physics-Controlled Mesh ، رابط فیزیک را در ستون Contributor پیدا کنید و کادر را در ستون Use در همان ردیف جدول برای فعال کردن (پیش‌فرض) یا غیرفعال کردن مشارکت‌ها از رابط فیزیک انتخاب یا پاک کنید. به مش کنترل فیزیک.
اطلاعات فیزیک، مانند وجود یک دامنه عناصر نامتناهی یا شرایط دوره ای، برای تنظیم خودکار یک توالی مش بندی مناسب استفاده خواهد شد.
 
برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه تعریف مش کنترل شده با فیزیک، در کتابچه راهنمای مرجع Multiphysics COMSOL به بخش Physics-Controlled Mesh مراجعه کنید .
 
به جز مواردی که در زیر توضیح داده شده است، اکثر پنجره های تنظیمات مانند رابط های میدان های مغناطیسی، الکترواستاتیک و جریان های الکتریکی هستند. همچنین برای اطلاعات بیشتر درباره شرایط مرزی رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی رجوع کنید.
تنظیمات
Label نام رابط فیزیک پیش فرض است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط رابط فیزیک استفاده می شود. به چنین متغیرهای رابط فیزیک در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت نام مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیش فرض (برای اولین رابط فیزیک در مدل) mef است .
زمینه زمینه
تنها گزینه موجود از لیست حل برای ، فیلد کامل است .
اجزاء
 
برای مؤلفه‌های متقارن محوری دوبعدی و دوبعدی، مؤلفه‌ها — پتانسیل برداری خارج از صفحه (پیش‌فرض)، پتانسیل برداری درون صفحه یا پتانسیل برداری سه مؤلفه را انتخاب کنید . از نقطه نظر عملی، این انتخاب معادل تصمیم گیری در جهت جریان الکتریکی است (جریان های خارج از صفحه، جریان های درون صفحه یا جریان هایی که در هر سه جهت مختصات جریان دارند).
در بعد متقارن محوری دوبعدی از فرمول کوواریانس استفاده شده است.
ضخامت
 
مقدار یا عبارتی را برای ضخامت خارج از صفحه d وارد کنید . مقدار پیش‌فرض 1 واحد طول معمولاً نماینده یک دامنه نازک نیست. در عوض یک واحد ضخامت را توصیف می کند که معادله دو بعدی را با معادله مورد استفاده برای اجزای سه بعدی یکسان می کند.
تنظیمات SWEEP را وارد کنید
یک امپدانس مرجع ref (واحد SI: Ω ) را وارد کنید. پیش فرض 50  Ω است . این امپدانس توسط ویژگی های ترمینال (زمانی که نوع ترمینال روی Terminated تنظیم شده است ) و قابلیت صادرات فایل Touchstone استفاده می شود.
چک باکس Activate input sweep را انتخاب کنید تا جابجایی روشن شود و یک جابجایی پارامتریک روی پورت های Lumped یا گره های ترمینال فراخوانی شود.
گزینه ای را از لیست Sweep on انتخاب کنید — پایانه ها یا پورت ها . این تنظیم کنترل می‌کند که کدام ویژگی‌ها در طول جابجایی فعال شوند.
نام پارامتر Sweep را برای نشان دادن نام پارامتر مدلی که ترمینال یا پورت فعال شده در هر مرحله از جابجایی را کنترل می کند، وارد کنید . پیش فرض PortName است . نام داده شده باید با پارامتر مدل، که در زیر تعریف های جهانی تعریف شده است، مطابقت داشته باشد ، که هدف یک گره Sweep پارامتری در مطالعه فعلی است .
پارامترهای یکپارچه محاسبه شده می توانند در معرض صادرات فایل Touchstone باشند . برای فعال کردن این قابلیت، یک مسیر فایل یا Browse for a file را وارد کنید. یک قالب پارامتر (جفت‌های مقدار) را برای صادرات Touchstone انتخاب کنید – بزرگی و زاویه (MA) (پیش‌فرض)، بزرگی در دسی‌بل و زاویه (DB) ، یا قطعات واقعی و خیالی (RI) . گزینه ای را از لیست اگر فایل وجود دارد انتخاب کنید – بازنویسی یا ایجاد جدید . ایجاد جدید زمانی مفید است که مدل چندین بار با تنظیمات مختلف حل شود. یک پارامتر را برای صادرات انتخاب کنید – Z (پیش فرض)، Y یااس _
هنگامی که ترمینال‌ها در زیر Sweep on انتخاب می‌شوند ، یک پارامتر را نیز برای صادر کردن انتخاب کنید – Z ( پیش‌فرض)، Y یا S. هنگامی که Sweep روی Ports انجام می شود ، پارامتر صادر شده همیشه S است .
بررسی خطا
برای نمایش این بخش، روی دکمه Show More Options ( ) کلیک کنید و Advanced Physics Options را انتخاب کنید .
هنگامی که چک باکس بررسی کاربردی بودن ویژگی‌ها در مطالعه انتخاب می‌شود، هر ویژگی که با مطالعه ناسازگار باشد، هنگام تلاش برای حل یا نشان دادن حل‌کننده پیش‌فرض، پیام خطایی ایجاد می‌کند. هیچ حل کننده ای تولید نخواهد شد. آن را لغو انتخاب کنید و می‌توانید مدل را اجرا کنید، احتمالاً به جای آن خطاهای زمان اجرا وجود دارد. این در دسترس است تا به کاربر پیشرفته اجازه دهد تا هر ویژگی را تغییر دهد و از آن خارج از محدوده مطالعه مورد نظر خود استفاده کند.
متغیرهای وابسته
متغیرهای وابسته (متغیرهای میدان) برای پتانسیل الکتریکی V و پتانسیل بردار مغناطیسی A هستند . نام را می توان تغییر داد اما نام فیلدها و متغیرهای وابسته باید در یک مدل منحصر به فرد باشد.
گسسته سازی
ترتیب شکل را برای متغیر وابسته پتانسیل بردار مغناطیسی – خطی ، درجه دوم (پیش‌فرض)، یا مکعب و برای متغیر وابسته پتانسیل الکتریکی – خطی ، درجه دوم (پیش‌فرض)، مکعب یا کوارتیک انتخاب کنید . برای اطلاعات بیشتر در مورد بخش گسسته سازی ، به تنظیمات بخش گسسته سازی در کتابچه راهنمای مرجع Multiphysics COMSOL مراجعه کنید .
 
درباره شرایط مرزی رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی
محاسبه پارامترهای توده ای
گره های دامنه، مرز، لبه، نقطه و جفت برای رابط میدان های مغناطیسی و الکتریکی
نظریه برای رابط میدان مغناطیسی و الکتریکی
 
ترمز مغناطیسی : مسیر کتابخانه برنامه ACDC_Module/Devices,_Transducers_and_Actuators/magnetic_brake
القایی یک سلف قدرت : مسیر کتابخانه برنامه ACDC_Module/Devices,_Inductive/Power_Inductor