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COMSOL Multiphysics ® 5.2a版針對“AC/DC模組的用戶引入了Jiles-Atherton材料模型,用於真實模擬變壓器鐵心和馬達等設備、更新了磁屏蔽邊界條件以支援帶磁飽和效果的非線性材料,並且改進了線圈特徵等。查看以下詳細資訊來了解“AC/DC模組的所有更新。

 

磁滯Jiles-Atherton 材料模型

磁滯Jiles-Atherton材料模型可捕獲鐵磁體材料的重要屬性,以真實建模變壓器鐵心和馬達等設備。可在磁場物理場介面(磁向量位)、磁場,無電流介面(磁純量位)和旋轉機械,磁介面中使用這個特徵。它還支援完全異向性(向量)磁滯建模。

顯示磁滯Jiles-Atherton 材料模型用法的應用資料庫案例的路徑為:

ACDC_Module/Other_Industrial_Applications/vector_hysteresis_modeling

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帶飽和效應的磁屏蔽

磁屏蔽邊界條件已透過使用非線性BH曲線添加對磁飽和建模的支援得到加強,可在磁場物理場介面(磁向量位)、磁場,無電流介面(磁純量位)和Magnetic and Electric Fields介面(磁向量位和磁純量位)中使用。例如,在為靈敏電子產品(例如,光電倍增管)設計薄的高磁導率屏蔽層時,這種效應尤其重要。這種屏蔽層很容易超出飽和限制,屏蔽效能大幅下降。

下圖顯示經受0.95 mT 均勻垂直磁通密度的半徑為0.5 m、厚度為0.5 mm 的球形鎳鋼超導磁合金的屏蔽層。切面和箭頭繪圖顯示磁通密度分佈。球的右半部分的曲面圖(考慮到顯示效果已移除並移動位置)顯示鎳鋼超導磁合金層內的磁通密度。球的左半部分的曲面圖(考慮到顯示效果已移除並移動位置)顯示表示飽和級別的層中的微分相對磁導率,飽和級別從接近水平中面的100% 飽和(統一)到上部和下部的不飽和(較高的值)。

更新的教學模型:向量磁滯建模

此基準模型可重現測試電磁分析方法(TEAM)問題32,可計算異向性磁滯模擬的數值方法。磁滯三柱疊片鐵心受兩個線圈產生的時變磁場的影響。Jiles-Atherton材料模型(現在可在磁場介面中使用)用於模擬材料的響應,重現已發布的實驗和數值數據。

線圈由直流電壓源激發,這些電壓源互相以90度角發生相移,創建在鐵心部分區域循環的磁場。應用的磁場主要以xy平面為導向,而材料為異向性,因此,對沿xy方向的磁場的反應不同。

需要使用向量磁滯模型才能準確地模擬暫態場,磁滯現象透過將磁通密度繪製為一個交流週期(相對於一個磁滯循環)的磁場的函數來顯示。在應用磁純量位場度規修復特徵的情況下,使用直接求解器(PARDISO) 代替預設的迭代求解器。

應用資料庫路徑:

ACDC_Module/Other_Industrial_Applications/vector_hysteresis_modeling

矢量磁滯模型,顯示(從左上方順時針方向)磁通密度繪圖、磁滯曲線繪圖、感應電壓的諧波污染繪圖以及By 與Bx 的磁通量繪圖。