
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
本例題について
LF帯(130kHz付近)におけるコイルアンテナ+共振用コンデンサの磁界分布を計算する解析例を示します。
磁束密度分布、回路電流、インダクタンスなどを計算します。
外部回路連成解析機能を利用します。
外部回路の中に共振用のコンデンサを配置しています。
表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
項目 |
条件 |
解析空間 |
3次元 |
モデル単位 |
mm |
項目 |
条件 |
ソルバ |
磁場解析[Luvens] |
解析の種類 |
過渡解析 |
解析オプション |
[インダクタンスを計算する]にチェック |
過渡解析タブを以下のように設定しています。
入力が周波数130[kHz]の正弦波ですので、その波形を十分再現するため、130[kHz]の1周期分を12分割した時間ステップとして4周期分計算します。
タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
|||||||
過渡解析 |
時間ステップ |
自動 |
|||||||
表 |
|
外部回路図は以下の通りです。
1次コイル(FEM1)側にAC電源を配置しています。
1次コイルと2次コイル(FEM2)はモデル側で結合しています。
LC直列共振させるためのコンデンサを1次コイル、2次コイルの双方に接続しています。
1次コイル(Coil1)と2次コイル(Coil2)をループコイルで定義しています。
ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
5/Solid |
Coil1 |
008_銅(Cu)※ |
4/Solid |
Coil2 |
008_銅(Cu)※ |
※材料データベースを利用
ボディ属性は以下のように設定しています。
それぞれのコイルを外部回路上のFEMコイル素子と紐づけしています。
ボディ属性名 |
タブ |
設定 |
Coil1 |
電流 |
波形:外部回路連成交流 回路上の切る名:FEM_Coil_1 巻数: 100[Turn] 方向:ループコイル/磁場方向指定 磁場方向ベクトル:X=0、Y=0、Z=1 |
Coil2 |
電流 |
波形:外部回路連成交流 回路上の切る名:FEM_Coil_2 巻数: 100[Turn] 方向:ループコイル/磁場方向指定 磁場方向ベクトル:X=0、Y=0、Z=1 |
設定なし
0.25641e-5[s]での磁束密度分布を示します。
回路電流波形を示します。
電圧源(cos波)に対し、1次コイルの電流(青色の波形)はsin波になってπ/2位相がずれていることが分かります。
1次コイルの電流と2次コイルの電流は逆位相になっていることが分かります。
インダクタンスの計算結果を示します。
自己インダクタンス[H] 相互インダクタンス[H]
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