COMSOL计算线圈直流电阻、直流电感、互感
白茶清欢Ho
编辑于 2021年09月30日 14:05

参考“单匝线圈中的互感和感应电流”、“多匝线圈中的互感和感应电流”“电感器三维建模”

  • 几何建模

  • 材料设置

  • 物理场接口

  • 研究设置

  • 结果后处理

几何建模

几何建模,以实际尺寸为准,在comsol环境下,绘制几何模型。

材料设置

为不同的几何部分添加材料属性,通常材料库有对应的的材料,也可以自己定义新材料。

物理场接口

线圈仿真,使用的多为“磁场”、“电路”接口。

研究设置

根据不同的研究方向,选适合的研究。通常有“稳态”、“瞬态”、“线圈几何分析”。本文主题为如何计算线圈的电阻、电感(DC)。

方法1:在磁场->线圈(域)->几何分析,线圈的设置中,线圈->导线模型(均匀多匝)-线圈类型(数值)-线圈激励(电流)电流(I1);

研究 -步骤1:线圈几何分析-步骤2:稳态  

结果后处理

结果->派生值->全局计算-表达式

可以选择替换表达式或者添加表达式磁场-线圈参数-线圈电阻、线圈级通量

直流电阻计算:使用表达式添加,即可计算

直流电感计算:方法1 添加“线圈电感mf.Lcoil_x”

方法2:使用“线圈级通量”,根据自感定义,

,“线圈i的线圈级通量除以流过线圈的直流电流值”。

互感计算

分别建立多个研究,通过更改   磁场->线圈->线圈几何分析-线圈激励(电压为零即是短路,电流为零即是开路)

举例说明:三个线圈的互感计算,流过线圈的直流电流大小 分别是I1,I2,I3

研究1    [I1,I2,I3]=[1,0,0], 磁场->线圈1->线圈几何分析-线圈激励(电流Icoil=I1);

线圈2->线圈几何分析-线圈激励(电压Vcoil=0);

线圈3->线圈几何分析-线圈激励(电压Vcoil=0)

结果->派生值->全局计算-表达式

点击计算,得到互感值