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　交流定常解析

交流定常解析について紹介します。交流定常解析は材料物性が線形で、交流磁場や電圧が印可されたときに行います。
　

　渦電流を含む解析

ここでは、静磁場解析ELMCURでのモデルで鉄心を銅のブロックで置き換え、コイルに交流電流を流し、ブロック内の渦電流を解析します。メッシュファイルpre_geom2D.neuおよび2D_to_3Dは前のものと同じものが使えます。ファイルinputを用意し、同じディレクトリに置き実行します。

List.1に出力ファイルoutputの一部を示します。コイルとしての電流、電圧、鎖交磁束、電源から見た電流電圧が示されています。コイルは3000turnと見なした場合の値です。渦電流を含めたコイルインピーダンスは出力の電圧から求められ、
　

と計算されます。各位相および平均の物性毎の発熱量が出力さています。 Fig.1とFig.2に位相0度と-90度におけるコイル電流と渦電流分布を示します(current ファイル)。Fig.3には、時間平均発熱密度を示します(heatファイル)。 　
Fig.1. 電流密度分布(位相0度)

　

　

Fig.2. 電流密度分布(位相-90度)
　
　
　
Fig.3. 平均発熱密度分布
　
List.1

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*　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Step No.　 1　　　 Time -5.000e-003 sec　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 *
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位相角―９０度(虚数部)
***　 Sources　　 *********************************************************
　　　　　　 ID No.　　　　　 Amplitude(Current)　　　 Voltage　　　　　　　　　　　　　 Flux
　　　　　　　　　　 1　　　　　　　 6.12303e-017　　　　　　 3.65305e+002　　　　　　 -7.85071e-002
***　 Power Sources　　 ***************************************************
　　　　　　 ID No.　　　　　　　　 Current　　　　　　　　　　　 Voltage
　　　　　　　　　　 1　　　　　　　 6.12303e-017　　　　　　 3.65305e+002 インピーダンス虚数部
　

*** Total Joule heatin loss in regions　 **********************
　　　　　　　 MAT No.　　　　　　 Q (W)
　　　　　　　　　　　 1　　　　　 1.0474e+000
　　　　　　　 Total　　　　　 1.0474e+000
　

*************************************************************************************************
*　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Step No.　 2　　　 Time 0.000e+000 sec　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 *
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位相角０度(実数部)
***　 Sources　　 *********************************************************
　　　　　　 ID No.　　　　　 Amplitude(Current)　　　 Voltage　　　　　　　　　　　　　 Flux
　　　　　　　　　　 1　　　　　　　 1.00000e+000　　　　　　 7.05692e+001　　　　　　 1.16280e+000
***　 Power Sources　　 ***************************************************
　　　　　　 ID No.　　　　　　　　 Current　　　　　　　　　　　 Voltage
　　　　　　　　　　 1　　　　　　　 1.00000e+000　　　　　　 7.05692e+001 インピーダンス実数部
　

*** Total Joule heatin loss in regions　 **********************
　　　　　　　 MAT No.　　　　　　 Q (W)
　　　　　　　　　　　 1　　　　　 2.0355e+000
　　　　　　　 Total　　　　　 2.0355e+000
　

********************************************************************************************
***　　　　　 Total Joule heatin loss ( 1 cycle average ) in regions　　　　　　 **********************
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　　　　　　　 MAT No.　　　　　　 Q (W)
　　　　　　　　　　　 1　　　　　 1.5415e+000　　 銅部平均全発熱
　　　　　　　 Total　　　　　 1.5415e+000　　　
　
　　

表面インピーダンス法による渦電流解析

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