搜索經典案例|ANSYS Workbench平面線圈電感及磁場計算
2016-10-22 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
關鍵詞:平面線圈 導體電感 磁場自由度
需要計算的是一個平面線圈的電感和磁場,一般是用于PCB電路板或其他一些傳感器上,可以是單層也可以雙層。具體尺寸不中要就不列出了,重點介紹方法。
2模型處理
在ANSYS中,開路導體加電流載荷計算磁場或者電感是有一個特殊要求的。當初我就是不知道這一點,走了好多彎路。
開路導體的電流入口和出口必須在邊界上!!不管是哪個邊界,只要是邊界上就可以。
所以計算的時候要根據實際情況,用一定的結構把模型的兩個頭連到邊界上去。如果對自己的網格能力比較有信心,可以用一個比較細的結構,簡化一些的話,可以直接用和模型一樣截面的導線連接就可以。處理完是這樣的:
這里把線圈兩頭直接放到最上面和最下面了,如果實際板子上排線的時候是平行排的,可以平行著畫從側面漏出來頭,我承認我這么畫是偷懶了,偷懶了。
為了做網格方便,我畫了一個包圍線圈的比較小的圓形區域作為一個加密區域。我承認這是我APDL用多了一個后遺癥,網格高手可自動忽略,不需要小空氣。
最后,做完所有的模型之后,記得全選,然后Form New Part。
材料嘛,在材料庫里選擇Air和Copper Alloy 就可以啦。
1、平面線圈截面上設置Edge Sizing 橫向上分3份,厚度上分2份。
2、選中平面線圈和連接的兩頭導體,設置Body Sizing 0.05mm。
3、選中小空氣,設置 Body Sizing 0.08mm,這個就不放圖了。
4、整體Mesh設置,我記得應該就調了Revevance=50,畫紅色框的是電磁網格里面比較好用的幾個調整參數。
都設置好之后網格是這樣的:
4Solution
1、當然是最外表面添加平行條件,WB里面只能添加平行條件,在經典里面還可以定義磁場自由度為零,不過個人覺得還是平行比較更接近事實一些。
2、定義導體
右鍵 Insert-Source Conductor,選中所有的平面線圈和兩頭的連接部分。導體類型為Solid。
然后在Conductor上右鍵,insert- Voltage,選中其中一個端面,0V。
繼續,Conductor上右鍵,insert-current,選中另一個端面,0.5mA,相位0°。別看這里可以定義相位,其實就是個雞肋,這貨算不了諧波和渦流的。
最后就可以點Solve計算了。
1、磁場
2、電感
自動計算導體電感,不需要額外設置,這個比經典方便多了,只不過計算的電感是包括兩頭我們加的位置的,會有一些誤差。
插入方法如下,插入之后重新solve就搞定啦。
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