使用c188金宝搏优惠omsol®计算和使用电感电感电感

2022年3月3日

为了求解由材料的电气系统的稳态与频域电感矩阵和交流,comsol 188金宝搏优惠Multiphysics®软件6.0版本版本对ac/dc模块的磁场,仅仅的功能扩展。这分析分析印刷电路板电源有用有用有用有用有用,因为因为非常有用有用有用非常非常非常可以可以可以可以可以可以计算计算计算计算计算计算总总电感电感电感电感和和部分部分部分。。然而然而然而然而然而然而然而然而我们来更多详细!!

定义和总电感和电感电感

为了部分电感,我们部分模型模型模型模型w_ {m}^{tot}和流过线圈电流,由公式l^{tot} = 2 w_m^{tot}/i^2定义和计算电感l^{tot}(“电感”)。。。。。。这个这个这个这个电线电线方形方形环路,2cm,总50.6nh。

球形域内线的平方环的模型。
位于球形空间域内通过通过无限元域截断的芯线圈,可以由理论计算总。。。

该模型使用由无限元域截断球形域,整体整体方法与与与188金宝搏优惠亥姆霍兹线圈案例相似,其中其中使用了磁场,仅仅接口和磁场接口计算,并并这些公式的。。。

尽管磁场,仅电流磁场接口可以,但这个公式存在差异。现在现在磁场,仅仅接口需要的三个要求

  1. 不存在材料,例如例如感器。。
  2. 所有导体采用建模。
  3. 不仅可以电感,还可以计算电感。。

很显然,本中圆线线圈两要求要求要求

虽然的一个完整的能能能定义产生整的电感。从理论理论来看看看看看看看看看看来看看看看看可以可以自由自由自由自由自由自由选择选择方法方法方法方法方法

单个电感器的示意图分为多个部分,每个部分都有促进部分自我电感和部分相互电感。
将单个细分为细分为个个,4个个部分部分自感和和和和个个部分互感。由于由于对对

下面的了导体的的种可能方案对对这些域域中的的每每一个个个进行进行进行建模时时导体特征,在在域的一端施加施加终端接地,并条件总是沿着以相同方向流动现在得到的的输出是是一一部分电感矩阵矩阵矩阵矩阵矩阵矩阵矩阵这这这矩阵的感,将将角线称为。。。

线圈细分 部分电感(NH)
正方形线圈的示意图通过虚线加上符号分为4个相等的部分。 \ begin {bmatrix} 11.84&0.85&-0.89&0.85 \\ 0.85&11.84&11.84&0.85&-0.89 \\ - 0.89&0.85&0.85&11.84&0.85&0.85&0.85&0.85&0.85&-0.89&-0.89&0.85&0.85&11.84&11.84 \ \ \ \ \ \ \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ \ c}
正方形线圈的示意图通过虚线x分为4个相等的部分。 \ begin {bmatrix} 14.0&0.2&-1.75&0.2 \\ 0.2&14.0&0.2&-1.75 \ \\ - 1.75&0.2&0.2&14.0&0.2&0.2&0.2&-1.2&-1.75&-1.75&2&2&2&14.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0&14.0
正方形线圈的示意图通过虚线细分为2相等的部分。 \ begin {bmatrix} 25.38&-0.08 \\ - 0.08&25.38 \\\ end end {bmatrix}
正方形线圈的示意图通过虚线细分为2个不相等的部分。 \ begin {bmatrix} 38.4&-1.3 \\ - 1.3&14.8 \\ end end {bmatrix}
线圈的示意图通过虚拟正方形细分为2个不等的部分。 \ begin {bmatrix} 49.3&0.5 \\ 0.5&0.3 \\\ end {bmatrix}

选择不同细分电感矩阵表。矩阵项总和始终相同。

请注意,部分正,在下,它下,它情况情况互感互感大得多,部分多多多互感互感可以是正的可以可以是是l^{tot} = \ sum_ {i,j}
l_ {ij}
。细分,这都成立然而然而然而然而然而,对于的细分

观察观察,即线圈的细分会产生对占电感矩阵矩阵矩阵矩阵,对于的电感矩阵矩阵矩阵电感电感电感电感电感上表中的细分细分细分细分细分细分细分细分细分模型,如下图,其中,其中使用个个导体域,两端两端了了终端接地条件,11.84nh的的部分。这之前计算部分电感矩阵的的相相相。。。

球形域内的一四分之一平方环的模型。
四分之一方模型计算部分,并自感自感自感好地预测。。磁场,仅仅接口允许终止自由空间,末端末端具有具有终端接地条件。

现在,上述上述在导线(应用应用终端接地(边界)产生产生了电流,但电流电流是磁场,仅仅接口与:它它计算任何任何的自感(((和和互感互感互感互感互感互感互感互感互感互感互感互感互感互感互感互感

一示例,我们将线圈的第二这个这个细分细分,我们这个细分细分细分细分这个这个这个以以以一段短而直的的圆导线示例示例示例这这是一一个所示下下下,我们我们我们一个内内观察电感和和交流交流,也电阻电阻电阻电阻电阻和和和也也也也就是是从从趋肤深度远大于导线导线直径低频过渡过渡这个,我们必须使用边界层网格来计算效应另外,我们我们使用使用使用无限元域,而是球面空间的上的的的外部边界条件,这是内电流边界边界,因此条件,因此需要研究。。。

圆导线交流和电阻的手册值
低频电感 \ frac {\ mu_0} {2 \ pi} \ ell \ left [\ ln \ left(\ frac {2 \ ell} {r} {r} \ right) - \ frac {3} {4} {4} {4} \ right]
高频电感 \ frac {mu_0} {2 \ pi}
\ ell \ left [\ ln \ left(\ frac {2 \ ell} {r} {r} \ right)-1 \ right]
直流电阻 \ frac {\ ell} {\ sigma \ pi r^2}
交流电阻 \ frac {ell} {\ sigma \ pi(2r \ delta - \ delta^2)}}
长度:\ ell,半径::r,电导率:r,集肤::\ delta = \ sqrt {\ frac {2} {\ omega \ mu_0 \ sigma}}}}}

(1%)(1%)。完全一致一致完全完全完全完全完全手册手册手册手册手册完全一致一致。。。。。。。。。后者的轻微误差与有关越接近。

电线内部正方形环的切割特写景观。
电线内部特写。的磁场显示末端。。。

交流在的也良好良好,但良好良好良好良好良好高存在存在存在明显明显需要非常的层网格解决这个问题。

与基于皮肤深度的手册方程相比,展示了直线计算的AC电阻的图形。
直导线的结果与基于趋肤深度手册对比。在在高高的的的频率频率频率频率,需要下频率的的高高,需要精细精细的频率频率的的

还频率下,还还:可以一:可以可以忽略忽略电电电介质的的的的假设再成立成立成立。换言换言之之之之之之磁场公式,它可以为导体上流动,而流动流动求求解体。。磁场接口求,以及以及和感应。。磁场,仅仅接口忽略位,仅仅导体域本身传导电流和电流。。

与忽略最终效果的低频和高频手册解决方案相比,展示了直线计算出的部分自我感应的图。
与忽略的和高频手册解,计算相比相比相比直导线直导线的部分自感

综上,我们了部分电感,以及部分部分范围范围范围可测量但是,假设我们有复杂大型系统系统,那么系统系统系统系统

在我们重新的一个系统模拟前前,需要做出前:

  1. 建模和之间的互感对总的相对相对较小。
  2. 未被的的部分保持相对固定。

这些成立,那么只的的一个个个个个个个个个个进行进行进行建模建模是合理合理的。尽管我们我们可能可能永远不想想计算(的),该子该子仍然预测。。

现在,我们来几典型的来这个接口的。。

磁场,仅仅接口的典型应用

磁场,仅仅接口适用的::

  • 计算电路板元件部分电感
  • 电源总线系统
  • 电缆和连接器
  • 绝缘栅双极(IGBT)
  • 附近没有磁性的线圈

所示个多个个空芯电感器电路板案例就一个应用应用示例示例。。。。凭借凭借上述介绍介绍知识的知识,我们的知识的的的的的我们我们我们我们我们我们我们我们我们现在可以可以自信自信地地建立的电感器的和部分互感相关相关示例示例,请,请PCB线圈的矩阵案例案例

电气组件的图像,该图像包含多个空中电感器,其特写视图是2个被建模的电感器。
一种许多电感的元件。使用使用磁场,仅仅接口,可以一计算几个的和部分电感矩阵。

结束语

在这博文,我们我们了如何使用磁场,仅仅接口电感部分电感电感电感之间。还研究交流的计算,这计算计算计算我们我们了解使用使用磁场,仅电流接口进行的。了这些,我们信息信息信息可以自信地解决解决

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