Maxwell中winding设置后的后处理中Winding的各个参数到底是什么?
在Maxwell的eddy current和transient分析中线圈可以设置为winding方式,这种简化方式极大的方便了用户的使用,而且后处理中很方便的能够提取线圈绕组的电感,感应电压,电流,功耗等一系列和线圈相关的参数
举例:以简单模型为例来说明其作用。两个线圈,下方为500A*1圈的激励电流,上方为感应线圈,计算相应的参数,采用winding输入的参数如图所示:
通过后处理的结果可以得到winding 的如下选项
计算之后的各个结果如下:
1.Input current(winding1)表示当前线圈1输入的为电流方式,结果如图所示,和输入的参数相同。为一个上升过程的电流曲线值。
2. current(winding2)表示当前线圈2感应到线圈1之后,产生感应电压,再根据电阻和电感计算出电流的变化过程,结果如下
3.inputvoltage表示输入的电压值,该算例中线圈2的输入的结果是0
4.induced voltage表示线圈受到变化的磁场之后产生的感应电压通过电阻之后,在电阻两侧测量的电压值,其结果为电流*电阻,而电流和电感和电阻相关,线圈二对应的电压如图所示
如果想知道线圈产生的感应电压的数值则需要设置电阻很大1GΩ,或者电阻1Ω的时候,设置一圈线圈,则电感很小,将感应电压乘以圈数即可
5.fluxlinkage表示通过线圈的磁通量,本例的结果如下所示,表示前10ms表示磁通量加速增大,对应的电流成上升过程,后期磁通量稳定变化,表示生成的电流缓慢变化,该数值表达的是线圈在实际过程中的磁通量结果,考虑电感电阻效应
6.结果中的L则表示电感,对应的电感矩阵的数值,可以看到其电感和电流等参数没有关系,和几何形状直接相关
整体表达的意思如下图所示,其中Lwinding包含电感,但是不包含电阻
那么最重要的一点,电流和感应电压的关系到底如何,那么结果根据电路就可以得到如下RL回路
线圈里面的电流和电压的关系为
这是电流的微分方程,其中为U线圈的感应电压,L为线圈电感,R为电阻。
最后积分后的结果
后期,磁通量变化率为0之后,则感应电压不存在,剩余的为储存的能量释放,其公式为
其中I0为线圈当前的初始电流
综合以上的两个公式,可以得到不同输入参数下的电流值,通过仿真和公式方式得到的结果一致,如图所示
综合以上说明就可以得到Maxwell感应线圈计算中的电感、电压和电流的计算方法了,
这个公式对于手动计算电流的上升过程和时间及其重要,请工程师作为必备的知识储备,记录下来