事例37 B-Hカーブを有するコアをもちいたチョークコイルの交流解析

【概要】
チョークコイルは目的の周波数より高い電流を阻止することを目的とした電子部品です。Femtetの過度解析機能を持ちいることで、交流電流を印加したときの、B-Hカーブを有するコア材料を用いたときの磁場解析をおこなった。

【説明】
今回解析に使用したモデルを図1に示す。解析コスト低減のため、1/4モデルとした。コアの材料定数として設定したB-Hカーブ特性を図2に示す。このモデルに対し、交流電流を印加したときの、磁場過渡解析をおこなった。
磁束密度分布を図3に示す。Femtetでは、対象境界条件を使用することで、解析結果を全体モデルとして表示することができる。任意座標における磁束密度も時刻歴を図4に示す。この結果、1.5msec以降のデータで安定していることがわかる。また、鉄損密度分布を図5に示す。ジュール損や鉄損を視覚化することで、熱設計にも役立つことがわかる。
このように、飽和磁化を考慮した解析をおこなうことで、より精度の高いコイル設計が可能となる。

図1 モデル図

図2 B-Hカーブ

図3 磁束密度分布

図4 任意座標の磁束密度の時刻歴

図5 鉄損

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