Maxwell如何通过能量计算电感矩阵

luomu · 发表于 2011-10-18 14:44:36

本帖最后由 luomu 于 2011-10-18 14:57 编辑

软件应该是通过能量法来计算电感的。假设有两个导体，众所周知，根据L=2*Wz1/I1^2，其中Wz1是导体1的自有能，自有能计算的是自感；导体2的自感计算方法相同。M=Wh/I1*I2，Wh为互有能，互有能计算的是互感；单个加激励导体不存在互感的问题。但是问题是如果有两个以上导体，软件是如何区分各自导体的自有能以及它们的互有能呢？
有些书上（《Ansoft工程电磁场有限元分析》第48页）说是“每次分别给一个导体上加1A的电流，其它导体不加电流，对n个导体组成的系统，进行n次场模拟”。那么只能依次算出每个导体的自感，如何算互感呢？个人觉得应该再分别给其中两个导体加1A的电流，然后用此时总的磁场能量分别减去各自加1A时的总磁场能量（即在1A电流下各自的自有能），剩下的就是互有能，利用上面的第二个公式即可算出互感。
还有一个问题，上面的计算过程在材料为线性时应该是正确的，因为在线性材料下，能量应该与所加激励的平方成正比。但如果磁场中有铁心，线圈加1A电流和加10A电流的电感肯定是不一样的，也就是说在通过能量计算电感的过程中，线圈中的电流应该是实际外加激励才对啊。可是在《Ansoft工程电磁场有限元分析》中第48页说，计算电感矩阵时给定一个导体施加1A电流，为啥不是实际所加激励？这在含有非线性材料的电感求解中如何解释

luomu · 发表于 2011-10-18 15:30:25

再有就是假如有三个线圈，且穿在同一个铁心上，如果采用两两加激励求自感与互感，那么得到的结果肯定和三个线圈同时加激励求得的电感不一样，因为铁心在两个线圈激励下的磁导率和三个线圈激励下的磁导率不一样，对于三个以上的线圈应该如何正确求取各自的电感及互感呢？

luomu · 发表于 2011-10-22 09:05:01

没人关注？是大家觉得太简单，没必要讨论还是平时没怎么思考过呢？

forlink · 发表于 2011-10-26 13:08:46

先回答你的非线性问题。磁导率是按照实际的电流计算出来后，然后冻结。分别施加1A的时候，再调用之前冻结过的磁导率。
自有能和互有能，都是通过磁场积分得到的。

luomu · 发表于 2011-10-27 08:33:27

本帖最后由 luomu 于 2011-10-27 08:33 编辑

forlink 发表于 2011-10-26 13:08
先回答你的非线性问题。磁导率是按照实际的电流计算出来后，然后冻结。分别施加1A的时候，再调用之前冻结过 ...

那和我开始的猜想一样，实际电流算出磁导率后，就作为后续计算的磁导率，也就是实际计算电感的时候，是按线性材料处理的。还有个问题，如何积分出来是自有能，如何积分出来是互有能。是按积分形式还是积分区间区分？

forlink · 发表于 2011-10-27 15:47:51

luomu 发表于 2011-10-27 08:33
那和我开始的猜想一样，实际电流算出磁导率后，就作为后续计算的磁导率，也就是实际计算电感的时候，是按 ...

积分区间，交链本身线圈的就是自有能，交链其他线圈的就是互有能

luomu · 发表于 2011-10-27 16:53:12

forlink 发表于 2011-10-27 15:47
积分区间，交链本身线圈的就是自有能，交链其他线圈的就是互有能

也就是说，软件是能区分哪些磁通是交链自身的，哪些磁通是交链其它线圈的。而一般我们所能看到的是一个总的合成后的结果，那也就是说是不能通过后处理的形式，人为的去区分自有能和互有能的吧？

hello2013 · 发表于 2015-1-22 18:32:24

maxwell静磁场分析计算的电感，软件中显示的是电感系数，还需要乘以匝数的平方

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