ELCUT
Новый подход
к моделированию полей

Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Плунжерный электромагнит

моделирование катушки плунжерного электромагнита, магнитное поле в обмотке, ферромагнитный сердечник, расчет тягового усилия электромагнита, расчет тягового усилия

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:
Плунжерный электромагнит Плунжерный электромагнит состоит из обмотки, окруженной ферромагнитным сердечником и якоря Якорь Сердечник Обмотка + Обмотка - 24 см 20 см 4 см Ø24 см Ø8 см

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

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.

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

Наибольшее значение Z-составляющей магнитной индукции в якоре:

  Bz, Tл
Источник 0.933
ELCUT 1.0183

Z-составляющая индукции в плунжере:
Распределение индукции в плунжерном электромагните

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

  • Скачать файлы задачи

    ELCUT включён в Государственный реестр Российского программного обеспечения

    Продукт
    Заказ
    Запросить пробную версию
    Модификации
    История версий
    Функциональность
    Состав
    Программирование
    Спецкурсы

    Применение
    Промышленность
    Образование
    Наука
    Типовые примеры
    Отзывы
    Пользователи

    Поддержка
    Онлайн семинары
    Виртуальный класс
    Вход для клиентов
    Словарь
    Тестирование

    Загрузить
    ELCUT Студенческий
    Руководство пользователя
    Библиотеки материалов
    Видео
    Бесплатные утилиты

    Новости
    Новые версии
    События
    Статьи
    Подписка

    Контакты
    О компании
    Как нас найти
    Консультации
    Поддержка онлайн
    Партнеры