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.
Potom uvážením jeho nelineární
magnetické charakteristiky, která popsána B-H
křivkou Tab.
Zjistěte indukčnost cívky elektromagnetu síly
působící disk závislosti velikosti proudu
(125, 250, 500,750, 1000 mA).33: Rozměry modelu
Spustíme program ANSYS Workbench. Úlohu řešte zanedbáním
nelineární magnetické vlastnosti feromagnetika
s konstantní hodnotou relativní permeability disku
μr=5000. Cívka elektromagnetu
má 5000 závitů buzena stejnosměrným proudem
o velikosti 500 mA.
Numerickou integrací podél uzavřené cesty ověřte
platnost Ampérova zákona celkového proudu.3.2: 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.
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. Projekt
uložíme pod názvem „elektromagnet_2D“. 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).
Zobrazte siločáry magnetického pole. Důsledkem
přesycení pokles indukčnosti síly působící feromagnetický disk. Otevře hlavní okno programu novým projektem. Pro analýzu elektromagnetu bude projekt sestaven bloku
. Vypočítejte
sílu, kterou obvod působí feromagnetický disk. 2.1.Počítačové modelování elektrotechnických zařízení komponentů 29
Tabulka 2. Obr. 2
