针对COMSOL的AC/DC模块的求解域和边界条件
(2015-03-11 10:50:26)
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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:①均为无厚度边界;
②使用上述边界条件,可以降低网格数量和计算量;
③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;
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(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):
①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
②
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):
①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);
②交流情况下,推荐使用边界层网格,便于计算趋肤效应
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(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:
②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。
③
(4)圆形
①
②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;
③
(5)数值
①线圈形状可以不规则;
②必须形成闭环
③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’或‘倒角’;
⑤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;
⑥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’;
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