Flux 3Dにおけるコイル導体領域の電流の方向

概要

本章では、Flux 3Dにおけるコイル導体領域(損失のない領域、損失と簡潔な形状記述がある領域、損失と詳しい形状記述がある領域)の電流の方向について説明します。コイル導体領域の電流の方向付けは、プロジェクトの記述時、電磁シミュレーションの解析の起動前に実行する必要がある非常に重要なアクションです。

このドキュメントでは次のトピックについて説明します:
  • Flux 3Dでコイルの電流センスを方向付けする方法。

Flux 3Dにおけるコイル導体領域の電流センスの方向付け方法

Flux 3Dでは、コイル導体領域は“開いている”または“閉じている”と見なすことができます。開いたコイル導体領域は線導体の束だと考えることができます。ここで入力端子と出力端子はさまざまな形状フェイスのセットによって表され、External(外部)と呼ばれます。一方、“閉じた”コイル導体領域にある両方の端子は単一セットの形状フェイスによって表されます。ここでの入力端子と出力端子は同一で、Internal(内部)と呼ばれます。両方の状況を図 1に示します。



図 1. 外部端子によって記述される開いたコイル(a)と内部端子と方向ラインによって記述される閉じたコイル(b)における電流センスの定義。

どちらの場合も、3Dコイル導体領域の電流センスの方向付けは、その領域に割り当てられるボリュームに属した適切なフェイスの選択に左右されます。

コイル導体領域の作成を完了し、それをドメイン内の1つ以上のボリュームに割り当てた後、Flux 3D内のその電流センスの方向を、次の手順に従って設定することができます。
  • Physicsメニューで、Orient wires of coil conductor regions (completion mode)を選択します。
  • 次に、リスト内で方向付けの対象としてVolume coil conductor regionを選択し、その端子のタイプがExternalInternalのどちらなのか指定します。
  • 次にFluxから、特定数の形状エンティティを選択して指定するよう求められます:
    • 端子がExternalの場合、入力端子と出力端子を記述する2つの明確に異なるフェイスのセットが必要です。このタイプの端子では、図 1(a)に示すように、電流は常に入力端子から出力端子へと向かいます。
    • 端子がInternalの場合、一致する“入出力”端子を記述するフェイスと電流経路を記述するラインの1つのセットが必要です。このタイプのコイル導体領域では、図 1(b)に示すように、電流は常に選択したラインの方向に向かいます。
Flux 3Dでコイル導体領域の端子へのフェイスの割り当てを変更するには、次の手順を実行します:
  • Physicsメニューで、Orient wires of coil conductor regions (modify mode)を選択します。このアクションは、データツリーまたはグラフィックビューでコイル導体領域を右クリックして表示されるコンテキストメニューから実行することもできます。
Internal(内部)端子によるコイル導体領域タイプの非接続のボリューム領域の場合、Fluxからは、入力端子上のフェイスと、すべてのボリュームグループの電流センスを定義する唯一のラインを選択するよう求められます。入力端子上のフェイスはほとんどが同じ平面上にあり、相互に近接している必要があります。その例を下の図 2に示します。


図 2. 3つの非接続のボリュームで形成されるコイルによる例をパート(a)に表します。パート(b)は、端子の割り当て時にフェイスを誤った方法で選択した例を示しています。正しい手順をパート(c)に示します。

参考資料