Как определить напряжение на катушках?

[Евгений_Красноярск 0]

Вопрос к спецам по электромагнетизму в Ansys:

Я решаю следующую нестационарную задачу:

Есть две катушки, каждая из которых запитывается своим синусоидальным источником тока. Необходимо определить напряжения на каждой из катушек с учетом наводимой ЭДС.

Насколько я понимаю необходимо к телу катушки подцепить элемент CIRCU 124 в виде Stranded Coil, а к с Stranded Coil соответсвенно синусоидальный Independent Current Source. При этом элемент которым мы моделируем саму катушку должен быть - Solid 97 c опциями AX, AY, AZ, CURR, EMF и в катушке толжны быть объеденены (couple) CURR и EMF. Потом в time history надо снять EMF drop c центрального узла катушки.Правильно я думаю?

Если EMF drop это не падение напряжения то объясните смысл этой велечины пожайлуста.

[dronm 26]

А если почитать про трасформаторы, взаимную индуктивность и коэффициент связи ? И предложенный метод какой-то не понятный.............. И главное все получается в Ansys-е то.

[Евгений_Красноярск 0]

to dronm

Поясняю: Есть две взаимно-пересекающиеся трехмерные катушки, каждая в свою очередь состоит из секций , также имеется магнитопровод, который насыщается. Дополнительно над катушками разгоняется проводящее тело. В общем, я описал линейную индукционную машину с жидкометаллическим рабочим телом.

Так вот я рассматриваю нестационарный процесс разгона жидкого металла и выход индуктора на стационарный режим. Естественно система является нелинейной и напряжение изменяется. Мне бы хотелось отследить это изменение и рассчитать характеристики машины. Естественно, что т.к. я являюсь аспирантом каф. "Электротехнология и электротехника", то читать мне про трансформаторы, взаимную индуктивность и коэффициент связи нет необходимости. Я здесь пытаюсь конструктивно подойти к вопросу измерения напряжения на катушках при сильных неллинейностях, когда один раз померянная индуктивность ничего не решит, т.к. вносимое индуктивное сопротивление изменяется и его сложно учесть, куда проще было бы померять напряжение на катушке с помощью встроеных в CIRCU 124 возможностей . Поэтому, прошу ответсвенне подходить к анализу и сложности вопроса.

[dronm 26]

Если вы способны к 3-х мерному элементу подключить 124 элемент, то сам этот 3-х мерный элемент может дать вам индуктивность катушки с учетом нелинейного сердечника в любой момент расчетного времени

Хочется добавить, то что вы являетесь аспирантом и занимаеть магнитогидродинамикой, не означает Ваше успешное моделирование физических и других процессов при моделировании алюминиевых электролизеров. Не обязательно зная примочки Ансиса пытаться решить задачи через одно место, красивые и простые решения, занимающие мало времени зачастую лежат на поверхности. А почитывать все равно приходится, будь Вы и проффесором

[Евгений_Красноярск 0]

to dronm

Вы не правы с индуктивностью. В Ansys индуктивность рассчитывается только для статики или квазистационарного анализа и только с постоянной магнитной проницаемостью. Поэтому, чтобы определить мгновенные значения напряжения при нестационарном анализе можно рассчитывать индуктивность на каждом шаге (через энергию магнитного поля) и зная ток ток вычислять напряжение, но учитывая что это очень емкий по времени алгоритм и он не будет работать с нелинейной мю, то это сложный способ. Я хочу просто снимать напряжение с CIRCU 124, он должен подсчитывать падение напряжения с учетом сторонних ЭДС это куда как проще.

Если например один раз вычислить индуктивность и подсчитывать напряжение через ток, то напряжение ест-но будет чисто периодичным с постоянной амплитудой, что неверно.

Может вы меня плохо понимаете, тогда вы попробуйте сами определить изменение U в аналогичной мне задаче и вы увидите в чем проблема.

Я не занимаюсь моделированием электролизеров этим занимаются мои коллеги в Инженерно технологическом центре Русского алюминия, их специфику и проблемы я отлично знаю но я обсуждаю здесь совсем другое технологическое устройство - магнитогидродинамический перемешиватель жидкого металла. Он представляет из себя двухфазную ЛИМ устанавливаемую под днище печи или с боковой стороны. Анализ этой машины сложнее с той точки зрения что в ванне поле характеризуется большим магнитным числом Рейнольдса а в электролизере нет, т.е. скоростями жидкого металла (проводника) я пренебрегать не могу в отличии от расчета электролизера. Т.е. электролизер с точки зрения ЭМП рассчитать куда как проще (если не считать сверхсложную химию которая на все влияет) чем МГД перемешиватель.

Прежде чем писать такое: "Не обязательно зная примочки Ансиса пытаться решить задачи через одно место, красивые и простые решения, занимающие мало времени зачастую лежат на поверхности" Вы сначала порешайте сложные задачи реальных очень дорогих и ответсвенных установок, а потом говорите про то что "лежит на поверхности". Мне кажется вы очень молоды.

P.S.Учитывая что с Ansys я работаю 4 года, нарешал разных задач из разных дисциплин, я не перестаю удивляться порой абсурдам в Ansys. Например, нельзя вывести вектор Пойтинга в низкочастотном анализе. Это бред, это очень нужная велечина а ее нет. Ну и т.п. Спецы меня поймут.

[dronm 26]

Уважаемый, хочется сказать то Вы мальчишка, если не стремитесь проверить сказанное. Я очень сомневаюсь в качестве Ваших расчетов, и опыт с вашими высказваниями ...

EIND NMISC 17 посмотрите и утритесь

[Евгений_Красноярск 0]

to dronm

Мне кажется вы спукаетесь на откровенный флуд. Описание дополнительных выходных данных на Solid 97 я естественно читал. Посто сравните два подхода:

1. Вычислять общую индуктивность катушки путем суммирования индуктивностей всех элементов в этой катушке. Затем зная индуктивность вычислять мгновенное значение напряжение.

2. Сразу снимать напряжение в Time History c CIRCU 124.

Учитывая, что я изучаю нестационарный процесс который длится ~ 5 мин, при частоте тока 0.5 Гц мне потребуется при минимальной аппроксимации 8 шагов на период, 240 шагов на минуту и 1200 шагов на весь расчетный цикл. Теперь сравните 1-й т.е. ваш подход и 2-й который по идее и заложен в Ansys. Второй точно выигрышнее т.к. не надо 1200 раз выполнять дополнительные мат. операции.

Собственно как раз этому и посвящена данная тема.

P.S. Вы либо немного невыдержанный человек, либо знаете все на свете. Об этом говорят фразы типа "решить задачи через одно место" и "посмотрите и утритесь". Будьте более конструктивны, этот форум один из лучших в России и здесь не место подобным выпадам. Не переходите на личное.