静磁場解析結果からのSUFCURを用いたリスタート

バルク導体に電流を流すSUFCUR（面流入電流ソース）を用いた過渡解析を、与えられた電流分布による静磁場解析結果からリスタートしたい場合が考えられます。SUFCURは静磁場解析には現状使えません。このため、静磁場解析をELMCUR（要素電流ソース）あるいはSDEFCOIL（表面定義電流ソース）を用いて行い、これを初期条件として過渡解析を行います。 ここでは、Fig.1に示す解析モデルを用い、その例を示します。この例では、SDEFCOILを用いて電流を流し、静磁場解析を行っています。Fig.1には与えられた電流分布を示しています。上下対称面の上下合わせて3000Aの電流を流しています。 これは、SDEFCOIL（表面定義電流ソース）を用いた静磁場解析で示したものと同じものです。ただし、ここでは、1ターンのコイルと考えています。

Fig.1　解析モデル

静磁場解析結果を初期条件とし、SUFCURに電圧0の定電流源を接続し、電流の減衰を見ます。SUFCURに接続された電源の電流初期値を3000Aと入力します。Fig.2に計算されたコイル電流の時間変化を示します。Fig.2 には、回路として計算された電流値と、断面で積分した電流値を示しています。本来、この両電流値は一致すべきものですが、若干の誤差はでてきます。誤差は小さなものになっています。
Fig.3には初期電流密度分布（t=0sec）を、Fig.4、5にはt=0.02、0.05の電流密度分布を示します。電流減衰過程で上側や外側の電流が先に減衰し、内側、特に角部の電流は遅れて減衰することが見られます。

Fig.2 コイル電流変化

Fig.3 コイル電流密度分布（初期電流）

Fig.4 コイル電流密度分布（0.02sec）

Fig.5 コイル電流密度分布（0.05sec）

以上のように、ELMCURあるいはSDEFCOILで与えた電流分布による静磁場解析結果を初期条件として、SUFCURを用いてバルク導体中の電流変化を調べることができます。 注意していただきたいことは、ELMCURやSDEFCOILで与えられる電流密度分布は、コイル内で一定であり、定常電流場を解いたものでは無いことです。実際、バルクコイルに一定電圧を加えた定常電流分布は一定ではなく、コイル内側に寄った分布になるはずです。 将来的には、EMSolutionにおいて、定常電流場を解析可能とし、それを電流ソースとして与えたり、それからのリスタートを可能にしたいと考えています。