Новый подход к
моделированию полей
Языковые версии сайта:

>> >> >>

Magn2: Плунжерный электромагнит

Исполнительный орган в виде соленоидального плунжерного электромагнита состоит из обмотки, окруженной ферромагнитным сердечником и якоря в виде плунжера. Задача состоит в расчете магнитного поля в устройстве и тягового усилия, приложенного к якорю.

Тип задачи:

Нелинейная осесимметричная задача магнитостатики.

Геометрия:

плунжер

Все размеры заданы в миллиметрах.

Исходные данные:

Относительная магнитная проницаемость воздуха и катушки μ = 1;
Плотность тока в обмотке j = 1,000,000 А/м2;
Кривая намагничивания магнитопровода и якоря:

H (А/м)

460

640

720

890

1280

1900

3400

6000

B (Tл)

0.80

0.95

1.00

1.10

1.25

1.40

1.55

1.65

Задание:

Рассчитать магнитное поле в соленоиде и определить тяговое усилие, приложенное к якорю.

Решение:

Магнитная система соленоида полностью замкнута, поэтому внешнюю границу модели можно поместить относительно близко к сердечнику соленоида. Более протяженный слой воздуха включен в модель со стороны якоря, поскольку в этой зоне нельзя пренебречь выпучиванием поля.

Плотность сетки выбрана по умолчанию, однако, для улучшения распределения сетки в модель включены три дополнительных вершины. Мы поместили одну из них на внутреннюю поверхность катушки вблизи угла якоря, и две другие - против углов сердечника на обеих сторонах якоря.

Замкнутый контур для вычисления силы должен окружать якорь. Поместим его в середину воздушного зазора между якорем и сердечником. Определяя контур интегрирования, используйте сильное увеличение масштаба, чтобы избежать прилипания линий контура к сторонам модели.

Сила, действующая на якорь, составила F = 374.1 Н.

Сравнение результатов

Наибольшее значение Z-составляющей магнитной индукции в якоре:

 

Bz, Tл

Источник

0.933

ELCUT

1.0183

Источник

D. F. Ostergaard, "Magnetics for static fields", ANSYS revision 4.3, Tutorials, 1987.

Загрузить файлы задачи Magn2.zip

Сертификаты ELCUT по ГОСТ, СП, ИСО, СанПиН


Карта сайта