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针对COMSOL的AC/DC模块的求解域和边界条件

(2015-03-11 10:50:26)
标签:

股票

分类: COMSOL

针对COMSOL的AC/DC模块的求解域和边界条件,简单解释如下:

1薄层

(1)电屏蔽边界:模拟高电导率薄层;

(2)阻抗边界条件:模拟高电阻率薄层;

注意:均为无厚度边界;

使用上述边界条件,可以降低网格数量和计算量;

降低网格量,会导致局部计算的不准确性,体现在薄层内部。因为该设置只考虑薄层对外场的影响,而忽略薄层内部场的分布。

2磁场仿真

(1)几何上保持封闭的电流回路;

(2)几何上开路的线圈,需要设置一个边界条件,使回路能闭合;

3  单匝线圈域

(1)计算模式为:先计算线圈中的电流,然后计算磁场分布;

(2)适用于匝数较少的情况,该模式下,软件会计算线圈内的电流分布,会考虑趋肤效应;

(3)需要增加包围线圈的空气域;

(4)当趋肤深度小于线圈厚度,需要用到边界层网格;当趋附深度小于1/20的导体厚度,不推荐使用单匝线圈,而使用边界层线圈,相当于是面电流;

(5)单匝线圈域不适用瞬态求解

(6)间隙馈给(Gap Feed):

几何模型中需要画出该边界;指定流过该面得电流或电压;可与外电路相连

  间隙馈给:不考虑电容耦合效应,本身的阻抗与厚度、材料有关

③适合DC和低频AC情况,不适用高频AC情况。

(7)边界馈给(Boundary Feed:

几何上需要将边界延伸到外边界上(可以克服间隙馈给所不能解决的问题);

交流情况下,推荐使用边界层网格,便于计算趋肤效应

4 多匝线圈域

(1)计算均质化电流,不考虑导体线之间的短路情况;线圈做均质化处理,不能看到每根导线上的电流分布,即忽略趋肤效应;

(2)当趋肤效应高于线圈厚度,可以使用多匝线圈域。支持频域和瞬态分析;

(3)直导线:

导线为直导线,不需要闭合,但是轴向要直;

必须指定参考边,激励边界必须到达外边界;参考边可以指定为一条棱。

 设置导线属性:单根导线的截面积,COMSOL使用这些数据计算阻抗;

(4)圆形

  选参考边,实质是确定线圈绕法,即确定电流流向。此时参考边必须闭合;

当不同线圈域的电导率不同,可以看到趋肤效应。虽然线圈是均质的,看不到趋肤效应,但是线圈内的铜芯或铁芯,可以看到趋肤效应;

 参考边:确定电流流向;计算线圈长度,从而计算阻抗;参考边不同,阻抗不同

(5)数值

线圈形状可以不规则;

必须形成闭环

截面可以任意;

④避免截面里的尖角,不方便计算电流分布。推荐使用圆角倒角

选择输入面,其他外边界设为‘外绝缘’,电流与电绝缘的面平行;

使用数值类型时,在计算之前,需要加上计算线圈电流这个计算步骤。

 

(6)用户自定义

1)、几何闭合

2)、不需要设置线圈长度;

3)、直接使用向量定义的方式指定电流的分布,同时指定线圈长度

4)、不需要添加‘计算线圈电流’;

5  RLC线圈组;考虑匝之间的耦合,只限于2D2D轴对称;

6    边界线圈(求解边界): 无厚度的空间曲面,表面电流,适用于趋肤很浅;

7 线圈组:分到一组的线圈会自动串联

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