Studijní text „Počítačové modelování elektrotechnických zařízení a komponentů“ jako pomocný textpro počítačová cvičení představuje shrnutí poznámek a studijního materiálu ke stejnojmenéhopředmětu a je určen studentům bakalářského stupně studia na FEKT VUT v Brně.Numerické modelování elektromagnetických polí se s rozvojem výpočetní techniky, zrychlujícího secyklu výzkum-vývoj-výroba-užití stalo spolu s optimalizačními technikami nepostradatelnou složkounávrhu konstrukcí nových elektrotechnických a elektronických zařízení i zařízení z oblastíaplikovaného výzkumu a vývoje mezioborových aplikací. Numerické modelování je také bezesporunedílnou součástí komplexních analýz chování časoprostorových polí, které jsou důležité proposouzení nových parametrů a požadavků na kvalitu zařízení jako je například elektromagnetickákompatibilita. Složité úlohy řešené v současných výzkumně-vývojových pracovištích nelze vkonkurenčním prostředí zvládnout ve většině případů jinými prostředky než pomocí použití vhodnýchnumerických metod za použití výkonných počítačů.
Vydal: FEKT VUT Brno
Autor: UTEE - Pavel Fiala, Tibor Bachorec, Tomáš Kříž
Strana 29 z 100
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
3.33: Rozměry modelu
Spustíme program ANSYS Workbench. 2.
Numerickou integrací podél uzavřené cesty ověřte
platnost Ampérova zákona celkového proudu.Počítačové modelování elektrotechnických zařízení komponentů 29
Tabulka 2.
Zjistěte indukčnost cívky elektromagnetu síly
působící disk závislosti velikosti proudu
(125, 250, 500,750, 1000 mA).2: Výsledky pro lineární materiál
Dx mm, 000 závitů 0,125 0,125 000 závitů
I L
[A] [N] [H] Závitů [N] [H] [mm] [N] [H]
0,125 29,16 21,14 1000 1,16 0,84 406,41 61,77
0,25 116,67 21,14 2500 7,29 5,28 29,16 21,14
0,5 466,71 21,14 5000 1,82 21,14 7,55 13,33
1 1866,85 21,14 7500 65,63 47,57 3,34 9,73
1,25 2916,97 21,14 10000 116,67 84,56 2,08 9,74
Tabulka 2. Otevře hlavní okno programu novým projektem.
Zobrazte siločáry magnetického pole. Vypočítejte
sílu, kterou obvod působí feromagnetický disk. Potom uvážením jeho nelineární
magnetické charakteristiky, která popsána B-H
křivkou Tab. Důsledkem
přesycení pokles indukčnosti síly působící feromagnetický disk.1. Obr. Elektromagnet propojení globálních parametrů
Nad feromagnetickým diskem (r4=80mm, h3=10mm)
je vzdálenosti dx=4mm umístěn elektromagnet s
feromagnetickým jádrem (r1=25mm, r2=55mm,
r3=r4, h1=40mm, h2=60mm). 2. Pro analýzu elektromagnetu bude projekt sestaven bloku
. Cívka elektromagnetu
má 5000 závitů buzena stejnosměrným proudem
o velikosti 500 mA. Projekt
uložíme pod názvem „elektromagnet_2D“.
2.3: Výsledky pro nelineární materiál
Dx mm, 000 závitů 0,125 0,125 000 závitů
I L
[A] [N] [H] Závitů [N] [H] [mm] [N] [H]
0,125 29,54 21,16 1000 1,18 0,84 406,98 60,81
0,25 118,16 21,14 2500 7,38 5,29 29,54 21,16
0,5 463,76 20,50 5000 29,54 21,16 7,59 13,31
1 1309,87 8,36 7500 66,47 47,61 3,36 10,79
1,25 1552,86 4,58 10000 118,16 84,59 2,08 9,74
Porovnáním výsledků získaných pro lineární nelineární materiál vidět, při změně proudu
v modelu použitým nelineárním materiálem dochází přesycení magnetického obvodu. Úlohu řešte zanedbáním
nelineární magnetické vlastnosti feromagnetika
s konstantní hodnotou relativní permeability disku
μr=5000
