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例題７ 磁石とコイル電磁石に働く力
本例題について
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例題６で解析を示した電磁石に磁石が近接する場合の解析例を示します。
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磁石に働く電磁力や電流密度、磁界ベクトル、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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本例題を軸対称解析で解いた例が例題25です。
軸対称で解くと2次元になる分、メッシュが少なくて済みますので、計算時間が短縮できます。
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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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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析モデルダウンロード
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プロジェクトファイルをダウンロード（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。）
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 |
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解析オプション |
なし |
モデル図
例題６で用いた電磁石のモデルの磁性体コアの真上に円柱形状の磁石を追加配置したモデルとなっています。
磁石の間は磁界分布の変化が大きいのでメッシュサイズを1[mm]に設定しています。
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電磁力計算時、間隔とメッシュサイズを正しく設定しないと妥当な結果が得られません。
詳細は「電磁力計算時の注意点」を参照してください。
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 |
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0/Solid |
Core |
Core |
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4/Solid |
Coil |
008_銅Cu※ |
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3/Solid |
Mag |
Mag |
※材料データベースを利用
材料定数は以下のように設定しています。
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材料名 |
タブ |
定数 |
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Mag |
透磁率 |
材料タイプ：永久磁石 |
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磁石 |
磁化の強さ： 0.5 |
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Core |
透磁率 |
比透磁率： 5×103 |
ループ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。
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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： 1[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
電磁力の解析結果は、[解析結果]タブの、
[テーブル] 
で表示できます。
約1.2[N]のZ方向の力で引きあうことが分かります。
ループコイルを流れる電流密度ベクトルを示します。
磁界ベクトルの解析結果を示します。
磁束密度ベクトルの解析結果を示します。
