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でのモデルで鉄芯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、
R+jωL= 70.5692 + j365.305 （Ω）
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）。
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| Fig.1 電流密度分布（位相0度） | Fig.2 電流密度分布（位相-90度） |
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| 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 *
************************************************************************************
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 ********************** |
| MAT No. | Q （W） | |
| 1 | 1.5415e+000 | 銅部平均全発熱 |
| Total | 1.5415e+000 | |
使用データ： input
交流定常解析