Transient Magnetic: 解を求める方程式(ベクトルポテンシャル3D)

概要

磁気ベクトルポテンシャルは、3Dアプリケーションの場合に提示されるモデルです。

このモデルは以下によって使用できます:

  • Flux 3Dの3Dソルバー

磁気ベクトルポテンシャルモデルを使用して解く方程式(3D)

磁気に関するガウスの法則

を使用すると、次の磁気ベクトルポテンシャルを導入できます。

Transient Magneticアプリケーションで有限要素法によって解く方程式は次のように記述されます。

ここで:

r]は媒質の磁気抵抗率のテンソル

ν0は真空の磁気抵抗率(ν0 = 1/µ0 = 1/(4π10-7))(m/H)

は磁気ベクトルポテンシャル(Wb/m)

σは材料の導電率(S)

Vは磁気スカラーポテンシャル(A/m²)

は電源の電気ベクトルポテンシャル(A/m)

は磁界源の磁気ベクトルポテンシャル(Wb/m)

は磁石の残留磁束(Wb/m)

定式化の使用

次の新しい定式化は、ソリッド導体タイプの領域に発生する渦電流の計算で特に効果的です(誘導加熱、誘導モーターなど)。この定式化により、現在の定式化よりも正確な結果と迅速な収束が得られます。

この2つの定式化は双対の関係にあるので、それぞれに利点があり、定式化

によって、電流密度を無視した誘導の計算でより正確な結果が得られます。

これらの新しい定式化は、電気的切断や磁気的切断を必要としません。

警告: これらの定式化はメカニカルセットが存在しない場合にのみ使用できます。

以前の定式化AWVT0Wも使用できますが、新しい定式化を選択した場合は使用できなくなります。

Fluxでの定式化

課題

Flux 3Dによる定式化

回路に連成した非メッシュ化コイルまたは回路に連成していない非メッシュ化コイルがあるソリッド導体、および回路に連成したメッシュ化コイルまたは回路に連成していないメッシュ化コイルがあるソリッド導体。 AWVT0WAJW
他の領域 AWT0WAJW

比較

これらの新しい定式化の信頼性を確認するための比較結果があります。この比較は誘導加熱問題を対象としたもので、その結果は下図のとおりです。

  定式化 定式化
計算時間(秒) 477.38 1143.80
非線形ソルバーの平均反復回数。 21 26
平均相対誤差(%) 4.61