FEMM 5Поиск
ФормулыФайлы

Часть II · Магнитное поле: материалы, источники и энергетические величины → § 7 · Магниты и шихтованные материалы

Занятие 7.3

Шихтованный пакет, анизотропия и модели потерь

Трансформатор под нагрузкой: N₁ = 200 · N₂ = 100 · f = 50 Гц; основные размеры, норма комплексных компонент b; Wср = 23,03 мДж.
Однофазный трансформатор: нагрузка1 — N₂ · 2 — N₁Расчётный образец. Гармоническая модель 50 Гц; глубина 40 мм. Шкала показывает √(|Bₓ|² + |Bᵧ|²), которая не обязательно равна максимальному мгновенному модулю вращающегося поля.Открыть SVG целикомРезультат отдельноИсходная учебная модель

Цель и задачи

Задачи

  • Объяснить метод и условия его применимости.
  • Выполнить сравните направления потока в пакете
Что нужно вспомнить перед началом

Место занятия в инженерной методике

Подготовительный этап методики · Проверка масштаба и пространственного распределения поля

Последовательность решения, отчёт и критерии результата

Выбор корректного метода до расчёта устройства.

Результат этого этапа — проверенная постановка или воспроизводимая процедура перед серией расчётов.

Последовательность решения

  1. Обосновать постановку и способ измерения. Свяжите потенциал, его производные и измеряемые компоненты поля; выберите точки внутри областей и отдельно у границ.

  2. Сравните направления потока в пакете. Выполните действия практикума по его исходной таблице. Сведите исходное и изменённое состояния в одну таблицу, укажите единицы и вычислите разность результатов.

  3. Ответить на вопрос по своим результатам. Проверьте знак, единицу и масштаб по постановке; используйте аналитическое поле, если для этого эталона оно выведено в занятии.

Что включить в отчёт

Оформление наблюдений. Координаты, компоненты поля, единицы, режим и принадлежность точки материалу; при сравнении профилей — одна ориентация оси.

Как обосновать результат

Независимый контроль. Используйте производную потенциала, аналитический однородный предел или закон источника, предусмотренный данным занятием.

Точность и расхождения. Критерий этого этапа — соответствие исходным данным, топологии, назначениям и процедуре повторного открытия. Численный допуск поля здесь не назначают: поле ещё не является защищаемым результатом. Расхождения размеров и параметров фиксируйте с единицами и происхождением.

Вывод для устройства

Поясните, где поле определяет полезный эффект устройства, а где локальная неоднородность ограничивает простую расчётную схему.

Границы вывода. Методические опыты; расчётный статус определяется точными моделями и результатами проверки.

Теория и вывод формул

Сравните направления потока в пакете

Обозначения и единицы

Нормировки, общие обозначения и единицы курса. Обозначения конкретной задачи приведены рядом с формулами.

Указатель формул этого занятия

    Направление листов

    Пакет заменяется эффективной средой, если масштаб листа мал относительно масштаба задачи. Коэффициент заполнения, направление листов, толщина и проводимость задаются согласованно. Проницаемости вдоль и поперёк листов различаются: усреднение параллельного потока и последовательных участков имеет разный вид.

    Граница применимости

    Гармоническая модель листа и комплексная проницаемость описывают заданное приближение потерь. Проверяйте амплитудную нормировку, частоту и недопустимость двойного учёта вихревых токов явной геометрией и эффективным материалом. Не переносите параметры массивной стали на пакет.

    Разобранный численный пример

    Контрольный расчёт: Шихтованный пакет, анизотропия и модели потерь

    Дано. Коэффициент заполнения 0,95; относительная проницаемость стали 1000. Оцените μparallel/\mu _{0} по арифметическому усреднению.

    1. Приведите данные к СИ и используйте соотношение из теории.

    2. Последовательность вычисления приведена в программе ниже; контрольное значение: 950,05 1.

    Ответ: 950,05 1

    Проверка: Это аналитический контроль указанного частного случая. Полевой опыт проверяется отдельно.

    Практикум в FEMM 5

    Сравните направления потока в пакете

    Таблица 7.3. Исходные данные практикума
    Исходная величинаЗначениеЕдиница
    Исходные данные контроляКоэффициент заполнения 0,95; относительная проницаемость стали 1000. Оцените μparallel/\mu _{0} по арифметическому усреднению.
    1. В рабочей копии замкнутого сердечника задайте пакет и запишите направление листов.
    2. Сравните поток вдоль и поперёк эффективных слоёв с аналитическими оценками.
    3. Для переменного тока отдельно укажите, какие потери включены моделью и какие нуждаются во внешних данных.

    Ожидаемый результат. Получите таблицу параметров и результатов; объясните знак и отличие от аналитического контроля.

    Как проверить. Повторите опыт с изменением одного параметра. Сохраните исходный файл, версию FEMM, решение и единицы результатов.

    Оценка результата

    Какие условия и наблюдаемые величины определяют проверку: сравните направления потока в пакете?

    1. Сведите исходное и изменённое состояния в одну таблицу, укажите единицы и вычислите разность результатов.
    2. Проверьте знак, единицу и масштаб по постановке; используйте аналитическое поле, если для этого эталона оно выведено в занятии.

    С чем сравнить. Аналитический профиль из теории применим только при тех же источниках, материале и граничных условиях. Карта цветов не заменяет численное измерение.

    Итог работы. Таблица по теме «Шихтованный пакет, анизотропия и модели потерь», исходные файлы, программа и объяснение ограничений.

    Программа: Шихтованный пакет, анизотропия и модели потерь · Порядок запуска

    Шихтованный пакет, анизотропия и модели потерь

    Выполните во встроенной консоли Python FEMM 5. Сначала проверьте арифметику метода; затем выполните полевой опыт.

    Python · встроенный MicroPython FEMM 5
    """Шихтованный пакет, анизотропия и модели потерь.
    Встроенный Python FEMM 5. Аналитический контроль; не квитанция полевого решения.
    """
    from math import pi, sqrt, sin, cos
    
    # Исходные данные приведены в СИ; результат сравнивается с примером урока.
    result = 0.95*1000 + 0.05
    # Контрольный вывод: 1.
    print(result)
    

    Самостоятельная работа

    Выполните опыт «Сравните направления потока в пакете» и представьте таблицу сравнения.

    Критерий выполнения: Показаны исходные данные, метод, контроль, одно изменение параметра и физическое объяснение результата.

    Литература

    Полные библиографические описания

    Пояснения и типичные ошибки
    Почему пакет нельзя заменить изотропной массивной сталью?

    Воздушные прослойки и направление листов дают разные эффективные связи вдоль и поперёк. Для потерь также нужны толщина, частота и согласованная модель вихревых токов.

    На что обратить внимание

    • Переводите геометрические размеры в СИ в собственной постобработке.
    • Сохранённый результат другой модели не является проверкой изменённой копии.
    НИУ «МЭИ» · Кафедра ЭМЭЭА · Учебное пособие по FEMM 5 · Теория, вычислительный эксперимент и проверка результата.

    Файлы занятия

    Поиск по пособию

      Разделы

      На этой странице