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例題２３ トロイダルコイルの静磁界解析

本例題について

• フェライトコアにコイルを巻いた場合の静磁界解析を行います。
   

• 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。
   

• 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。
   

• Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。  
  

• コイル形状はムラタソフトウェアホームぺージの「サンプルマクロ」事例3のマクロを使用して作成したものです。

解析モデルダウンロード

• 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

項目	条件
解析空間	3次元
モデル単位	mm

 

解析条件

項目	条件
ソルバ 解析の種類に応じて、電磁界や応力を計算するソフト	磁場解析[Gauss （ガウス） Femtetの磁場静解析、調和解析ソルバの名称]
解析の種類	静解析 時間的に変化のない解析。たとえば一定の力を加えた時の応力解析や直流電流による磁界解析など。
解析オプション	なし

 

メッシュタブを以下のように設定しています。

タブ設定	設定項目	条件
メッシュ ボディを四面体または三角形の要素に分割したもの。小さな要素ほど精度が良いが、計算時間が長くなる。	メッシュ設定	標準メッシュサイズを自動的に決定する：OFF 標準メッシュサイズ：1[mm]

モデル図

フェライト(Ferrite)にコイル(Cur)を巻いた形状を定義しています。

 

コイルの形状決定には次の式を使っています。

マクロヘルプの「例題7 トロイダルコイルの作成」に添付のマクロを使用して作成しています。

 

x = ( A*sin(t*N) + B ) * cos(t)
y = ( A*sin(t*N) + B ) * sin(t)
z = A*cos(t*N)
A: コイルの半径
B: トーラスの半径(内半径と外半径の中間値)
N: コイルの巻き数
t: 角度
 

ボディ属性および材料の設定

ボディ モデルを形成するもの。Femtetで作成したモデルは「ボディ」の集まり。 No./ボディタイプ	ボディ属性名	材料名
0/Solid	Ferrite	Ferrite
5/Solid	Cur	008_銅Cu

※材料データベースを利用

 

材料名	タブ名	条件
Ferrite	透磁率	比透磁率：1×103

境界条件

設定なし

解析結果

電磁力と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。

 

 

磁束密度ベクトルの解析結果を示します。

 

磁界ベクトルの解析結果を示します。