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例題２８ 直流重畳特性（マイナーループ透磁率）
本例題について
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直流重畳時のインダクタンスの解析例を示します。
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マイナーループ透磁率を使用して解析します。
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本例題は静解析での解析例です。高周波特有の現象（表皮効果など）は考慮されません。
考慮する場合は、調和解析の例題を参照してください。
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磁界ベクトルや磁束密度ベクトルを解析結果として見ることができます。
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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。
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プロジェクトファイルを取得（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析空間
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
3次元 |
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モデル単位 |
mm |
解析条件
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項目 |
条件 |
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磁場解析[Gauss] |
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解析の種類 |
静解析 |
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解析オプション |
なし |
モデル図
ループコイル(coil)とギャップの存在する磁性体コア(core)のボディを配置しています。
磁性体コアのギャップ部は磁界が集中するため、小さいメッシュサイズ（0.2mm）を設定しています。
ボディ属性および材料の設定
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ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
メッシュサイズ |
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1/Solid |
Coil |
008_銅Cu※ |
0.5 |
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9/Solid |
NonL |
NonL_mu0_2 |
0.5 |
※材料データベースを利用
非線形テーブルを用いて非線形材料定数を設定します。
直流重畳特性を解析する場合、直流重畳時の磁性体のBHカーブはメジャーループを通ります。
一方交流印加時のBHカーブはマイナーループを通る事になります。
Femtet内部では、まずメジャーループ用のBHカーブを利用して磁界分布を求め、
磁界分布とマイナーループ用のBHカーブから透磁率を再設定し、インダクタンスの計算を行います。
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材料名 |
タブ |
条件 |
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NonL_mu0_2 |
透磁率 |
材料タイプ：軟磁性材料(マイナーループ使用) 磁化特性タイプ：B-Hカーブをチェック B-Hカーブテーブル
こちらのBHカーブは直流印加時を想定しています。
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透磁率 （マイナーループ用） |
磁化特性タイプ：B-Hカーブをチェック
B-Hカーブテーブル
こちらのBHカーブは交流印加時を想定しています。 （マイナーループと表現されます。） |
コイルに電流を流すため、ボディ属性は以下のように設定しています。
ここで重畳する直流の電流値を指定します。
交流の電流値は指定できません。直流の電流値と比べて十分小さいという前提で計算されます。
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ボディ属性名 |
タブ |
設定 |
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Coil |
電流 |
波形：一定 電流値： 2[A] 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 |
境界条件
設定なし
解析結果
インダクタンスの解析結果は、[解析結果]タブの、
[テーブル] 
で表示できます。
コイルに流れる直流電流による磁束密度ベクトル図を示します。
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インダクタンス、結合係数以外の出力結果は直流電流のものです。
参考までに材料NonL_mu0_2においてマイナーループ透磁率を使用しない場合のインダクタンスの解析結果を示します。
マイナーループ透磁率を使用する場合に比べると大きめのインダクタンスとなっています。
これは一般にメジャーループのBH曲線の傾きがマイナーループのBH曲線よりも大きいため透磁率が高く評価されるためです。