eddy中能使用magnetostatic中计算出来的互感和耦合系数吗？

myhero1981 · 发表于 2012-7-25 15:50:28

本帖最后由 myhero1981 于 2012-7-25 15:50 编辑

请大牛们帮我看一个maxwell和simplorer的联合仿真，其中maxwell用来仿真变压器原副边的耦合，simplorer用来仿真电路系统。大致的过程如下面这些图片所示，1，系统框图
2，流程
3，magnetostaic
4，eddy current
5，结果
看人家是做好了，但我还没有做出来，目前卡壳在第2步，用magnetostaic计算完自感L，互感M，耦合系数k之后，进入到eddy current之后就和magnetostatic断绝关系了，不知道怎么样利用第一步的L，M，K。之前我们做eddycurrent做变压器分析一般都是给定原副边的电流的，现在如果不给副边线圈赋值又明显不对。请各位大牛给点建议。

perch88 · 发表于 2012-7-26 00:41:51

没有利用第一步，用magnetostaic计算完自感L，互感M，耦合系数k之后就完了
simplorer用的是maxwell eddy current的state space model
现在是耦合分析，电流不用你给，由simplorer来给

myhero1981 · 发表于 2012-7-26 07:03:52

多谢perch88的这么晚了还来回复，呵呵，你真是个夜猫子啊。你说的我暂时还不是很明白，等我过会试着做一下之后再来更新进程吧。

myhero1981 · 发表于 2012-7-27 16:24:51

本帖最后由 myhero1981 于 2012-7-27 16:56 编辑

perch88 发表于 2012-7-26 00:41
没有利用第一步，用magnetostaic计算完自感L，互感M，耦合系数k之后就完了
simplorer用的是maxwell eddy cu ...

自己摸索了一下,没有什么头绪啊,还是需要请版主帮忙，我把我做的几个仿真文件全部都传上来吧，包括megnetostatic ，eddy current和simplorer的文件，目前看起来问题一大堆，麻烦朋友们帮忙看看。给点建议，谢谢！
其中megnetotatic和eddy current分别做了两种，一种是圆环形的spiral,但发现仿真慢得要死，不知道是设置问题还是怎么了，所以又做了个rectangular_spiral。

myhero1981 · 发表于 2012-7-27 16:56:07

本帖最后由 myhero1981 于 2012-7-27 22:04 编辑

perch88 发表于 2012-7-26 00:41
没有利用第一步，用magnetostaic计算完自感L，互感M，耦合系数k之后就完了
simplorer用的是maxwell eddy cu ...

昨天有幸去参加了ansys原厂举办的宣讲会，我问了一下原厂的FAE无线电源(wireless power supply)仿真这方面的一些粗浅问题，FAE说在eddy current中会生成一个很大的矩阵，然后到了simplorer中只是去查询矩阵中的数据，maxwell和simplorer并不会双向调用。我觉得这个过程好像和无线电源仿真的初衷并不相同。如果simplorer只是把maxwell的state space model当作一个变压器模型（只提取L,M参数），然后在simplorer里面当成电参数来计算的话，那simplorer仿真的意义并不大。因为实际上谐振电容在原副边线圈的耦合中是有至关重要的作用的，并不是说原副边在空间中的位置和距离固定后耦合系数就会一定的，这个谐振电容的加入会在谐振频率附近根本性的改变原副边线圈的耦合状态。所以我怀疑目前在maxwell中给定线圈位置后来计算L,M,K的这种做法只在普通的变压器耦合当中有效，在谐振耦合这种模式下是不能表达实际耦合情况的。
帖一个别人用ansys做的仿真结果如下：他利用了线圈本身的寄生电容来谐振。

再帖一个比较直观的耦合线圈图片，这张MIT给出的图片是用comsol做的，他在1匝线圈上串了一个电容来谐振。如果按照普通的变压器耦合来仿真，两个线圈距离那么远的话根本就不会有这么强的耦合，但实际上由于电容参与谐振，导致在谐振频率上会出现强耦合，我现在就是在想如何用maxwell来观察这种耦合的状况。请朋友们帮忙给点建议。

这个东西也算不得什么秘密，人家几年前就公布了，也申请了专利，国内的几家高校在做这方面的研究，但从发表的硕士博士论文来看，没有几家能把这个分析做透的.

perch88 · 发表于 2012-7-28 01:10:23

你这种情况明显不能用space vector model来做。
maxwell和simplorer耦合有两种，一种是完全耦合，一种是抽象maxwell模型放在simplorer中计算。
你问问题的时候我还在想，可能就是随便算一下，所以用这个space vector model就满足了。
现在既然清楚要做什么，就把那些ppt都扔掉。直接看simplorer自带例子即可：C:\Program Files\Simplorer9.0\Examples\Components\Interfaces\Maxwell\TR-TR 瞬态仿真，肯定会慢，要有思想准备

myhero1981 · 发表于 2012-7-30 00:48:37

本帖最后由 myhero1981 于 2012-7-30 00:50 编辑

perch88 发表于 2012-7-28 01:10
你这种情况明显不能用space vector model来做。
maxwell和simplorer耦合有两种，一种是完全耦合，一种是抽 ...

电机的例子看不懂啊.
我想把两种模式都做出来看看啊,一种直接是感应耦合(inductive)的,一种是电容参与谐振改变耦合状况(磁场谐振耦合magnetic resonant)的.请perch88帮忙给个建议，看看这两种模式分别应该用什么样的流程或者求解器来做呢？
另外，鉴于3D的计算太慢，如果用2D的来仿真，会有什么要注意的地方呢？我试着用2D的做了一个spiral，和3D的模型相比，eddy中需要给每个线圈赋电流值（3D中仅对一个截面赋了一个电流值），这样对eddy current的计算区别不大，但是在simplorer中插入maxwell模型时就有区别了，每个电流都对应了一个pin,但实际上这些电流是串联的，就只有1个电流，这样在simplorer中怎样处理呢？
另外在2D模型我中觉得迷惑的一个地方是，同心圆环和spiral的模型看起来是一样的，只是在spiral中电流是1个串联的，而同心圆环中每个圆环的电流可以不同。maxwell中有什么办法能区别这两种模型吗？
多谢perch88指点。

myhero1981 · 发表于 2012-7-30 17:27:18

perch88 发表于 2012-7-28 01:10
你这种情况明显不能用space vector model来做。
maxwell和simplorer耦合有两种，一种是完全耦合，一种是抽 ...

我今天看了simplorer自带的state space的例子C:\Program Files\Ansoft\Simplorer9.0\Examples\Components\Interfaces\Maxwell\Maxwell Eddy\Maxwell FWS and State Space - Example.asmp.还是遇到问题，搞了好久搞不定，只好再请perch88帮忙,多谢perch88指导。
我遇到的问题是，eddy current中电流源有8个，bound1-term1,bound1-term2.....bound1-term8,如下图：
如果直接使用simplorer的命令插入maxwell的模型， Simplorer Circuit >Subcircuit>Maxwell Compo nent>Add State Space,选择这个maxwell文件，在simplorer中会根据这8个电流源形成8个pin，但实际上例子中却有16个pin，每两个pin 对应一个电流源，分别是source和sink，如下图：

请问怎样才能给pin设置成source和sink的属性啊？我看例子当中其实是包含两个model的，一个是maxwelldata,一个是maxwelldata1,其中maxwelldata对应的是我们需要的模型，而maxwelldata1对应的则是只含有本来8个电流源和其分别对应的ref。不知道他是怎样处理这两个模型的。maxwelldata1的图形如下图：

perch88 · 发表于 2012-7-31 00:43:12

myhero1981 发表于 2012-7-30 00:48
电机的例子看不懂啊.
我想把两种模式都做出来看看啊,一种直接是感应耦合(inductive)的,一种是电容参与谐振 ...

你自己都说简单耦合不符合你的要求了，还是集中精力突破真正想要做的事情吧
首先这个问题不能简化为2d，因为2d的电流只能为z方向，不能因为太慢就不做3d
不懂你说的“同心圆环与spiral的模型看起来是一样的”，你的这个spiral是四方的，圆环是圆的

perch88 · 发表于 2012-7-31 00:55:34

myhero1981 发表于 2012-7-30 17:27
我今天看了simplorer自带的state space的例子C:\Program Files\Ansoft\Simplorer9.0\Examples\Components ...

请问怎样才能给pin设置成source和sink的属性啊？
---软件自动设置，不用自己做，请看附图maxwelldata的属性。
我看例子当中其实是包含两个model的，一个是maxwelldata,一个是maxwelldata1
--这是在definition>components里面的，相当于库，你也看到有两个model，为什么simplorer里面却只有一个？因为不管库里面有多少model，但是model里面不一定都用。maxwelldata是实际用的，而maxwelldata1则没有用。

myhero1981 · 发表于 2012-7-31 08:29:46

本帖最后由 myhero1981 于 2012-7-31 08:31 编辑

perch88 发表于 2012-7-31 00:43
你自己都说简单耦合不符合你的要求了，还是集中精力突破真正想要做的事情吧
首先这个问题不能简化为2d， ...

多谢perch88。
简单耦合和谐振耦合是两种不同方式，我的重点的确是谐振耦合，我是觉得简单耦合相对来说容易一些，可以说是基础吧，眼看简单耦合快做出来了就这么放弃掉有点可惜了。
我说的spiral是指螺旋线，可以绕制成圆形，也可以绕制成方块性。而同心圆环是好几个圆环重叠，但相互不导通，如下图：
spiral
regtanular_spiral
同心圆环

把spira和同心圆环等效成为2D,切剖面图看的话就是一样的.的确是只有一个方向的电流，不能简化为2D吗？

perch88 · 发表于 2012-7-31 11:41:39

简单耦合和谐振耦合是两种不同方式，我的重点的确是谐振耦合，我是觉得简单耦合相对来说容易一些，可以说是基础吧，眼看简单耦合快做出来了就这么放弃掉有点可惜了
——想做就做吧
"我说的spiral是指螺旋线，可以绕制成圆形，也可以绕制成方块性"
——你都这样说了spiral有两种，所以我才说“不懂你说的“同心圆环与spiral的模型看起来是一样的”，你的这个spiral是四方的，圆环是圆的”。
——是这样的，圆形的spiral如果匝间缝隙比较小可以等效成2d，你这画的可以勉强等效成2d吧，方形是绝对不可以等效成2d的。如果你的模型真的是圆形spiral，就先按2d等效的算一下，你觉得结果不太对再说吧

myhero1981 · 发表于 2012-8-1 10:47:59

本帖最后由 myhero1981 于 2012-8-1 10:52 编辑

perch88 发表于 2012-7-31 00:55
请问怎样才能给pin设置成source和sink的属性啊？
---软件自动设置，不用自己做，请看附图maxwelldata的属 ...

请问怎样才能给pin设置成source和sink的属性啊？
---软件自动设置，不用自己做，请看附图maxwelldata的属性。#

&&多谢perch88耐心解答。这个属性我是看到了的,看起来是灰色的不能更改,但这个属性不像是软件自动设置的,我自己从maxwell里面对应的项目文件导入一个这个的元件的话pin脚就没有这样的属性，所以我才问这个属性是怎样设置出来的。

perch88 · 发表于 2012-8-1 23:58:04

本帖最后由 perch88 于 2012-8-1 23:58 编辑

我自己从maxwell里面对应的项目文件导入一个这个的元件的话pin脚就有这样的属性，如图

myhero1981 · 发表于 2012-8-2 15:01:41

本帖最后由 myhero1981 于 2012-8-2 15:13 编辑

perch88 发表于 2012-8-1 23:58
我自己从maxwell里面对应的项目文件导入一个这个的元件的话pin脚就有这样的属性，如图

...

多谢perch88再次回复我的提问，但我直接插入这个例子自带的rfid.mxwl或者插入我自己做的另外一个例子spiral_2D.mxwl，这个电流的source和sink属性都是没有被定义的，难道是我的软件有问题？

把我照着例子做的eddy current也传上来：

myhero1981 · 发表于 2012-8-2 15:51:21

本帖最后由 myhero1981 于 2012-8-2 15:51 编辑

perch88 发表于 2012-7-31 00:43
你自己都说简单耦合不符合你的要求了，还是集中精力突破真正想要做的事情吧
首先这个问题不能简化为2d， ...

我同时也在考虑谐振耦合的仿真方法，我目前的做法是用external circuit editor加入电容，采用transient的solver.结果好像不对，原边和副边的线圈电压电流都非常小，基本上没有能量传到副边吧。

我把我做的文件传上来吧，请perch帮我看看这样的方式能不能继续做下去？

perch88 · 发表于 2012-8-3 00:07:15

myhero1981 发表于 2012-8-2 15:01
多谢perch88再次回复我的提问，但我直接插入这个例子自带的rfid.mxwl或者插入我自己做的另外一个例子spira ...

直接插入example里面rfid文件，见10楼中我贴的图
插入你自己做的另外一个例子spiral_2D.mxwl，见下图

perch88 · 发表于 2012-8-3 00:38:50

myhero1981 发表于 2012-8-2 15:51
我同时也在考虑谐振耦合的仿真方法，我目前的做法是用external circuit editor加入电容，采用transient的s ...

我不知道你实际的问题是怎样的，由于3d较慢，我没有运行maxwell文件
看了maxwell模型，发现两个线圈之间距离很大，线圈之间没有铁芯帮忙耦合flux，所以我觉得你说能量没有传到副边是这个原因。实际的模型就是这样的？

myhero1981 · 发表于 2012-8-3 08:57:23

本帖最后由 myhero1981 于 2012-8-3 15:57 编辑

perch88 发表于 2012-8-3 00:38
我不知道你实际的问题是怎样的，由于3d较慢，我没有运行maxwell文件
看了maxwell模型，发现两个线圈之间 ...

没错,模型就是这个样子的,我们就是需要实现两个线圈之间没有导磁材料也能较远距离传递能量，确实是可以实现的，这正是我之前所说的两种传递能量模式中的谐振模式。另外一种简单耦合模式没有什么秘密，就是普通的变压器原副边通过core当中的磁场传递能量。
这种谐振模式的要求是原副边的两个线圈分别和自己的电容（寄生或者外加）发生谐振，在谐振点附近是可以比较高效的传递能量的，偏离谐振点的话传输效率就会急剧降低。我做的这个仿真中副边线圈电压电流都很小可能就是因为没有工作在谐振点附近。我原来的理解可能有错,我一直以为电容会影响线圈的耦合,可能谐振本身并不会影响耦合,只是影响了线圈中的电流强弱,电流又会影响磁场强度,从而影响了耦合程度。

myhero1981 · 发表于 2012-8-3 09:10:37

perch88 发表于 2012-8-3 00:07
直接插入example里面rfid文件，见10楼中我贴的图
插入你自己做的另外一个例子spiral_2D.mxwl，见下图

每个模型到了你手里面就是好的，在我手里就不行，实在让我郁闷，呵呵，但我一直找不出在我这不好的原因来。

你看你插入spiral_2D.mxwl的模型，总共有16个pin，其中8个为source,8个为sink,非常合理。但你看我上面那个帖子里面贴的图，我插入spiral_2D.mxwl的模型，总共只有8个pin,我都把另外8个pin找不出来。难道是软件版本问题？

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