Доброго времени суток.
Возникла такая проблема: при расчете взаимной индуктивности (через мнимую составляющую импеданса) проволок в EM-симуляторе получается, что начиная с некоторого расстояния она становится отрицательной. Т.е. импеданс Imag(Z(1,2), Imag(Z(1,3) и Imag(Z(1,4) >0, а Imag(Z(1,5), Imag(Z(1,6) ... Imag(Z(1,11) <0.

Расчет велся в EM-симуляторах CST и HFSS и результат был примерно одинаков в обоих случаях, качественно не изменяясь при изменении геометрии проволочек, сетки и граничных условий.

При этом делался допуск, что Imag(Z(1,5)=j*w*L15, где L15 - есть взаимная индуктивность между проволочками 1 и 5. Из расчета следует, что начиная с 5-й проволочки взаимная индуктивность будет <0, что противоречит физике. Помогите пожалуйста разобраться с проблемой.

А м.б. так, что на достаточном удалении друг от друга нет взаимного влияния? Должно же быть критич.расстояние после которого Lij равна нулю... Если отдельно промоделировать 1-ую и 11-ую проволочки и посмотреть распределение полей в динамике, возможно предположение будет подтверждено?

Практическое применение - модель корпуса?

зависит от направления потока , которое может менять знак в зависимости от расположения в пространстве.
Поэтому.

Вообще в правильных формулах учитывающих взаимную индуктивность одного контура с другими , перед М (взаимной индуктивностью) ставят значок ± , чтобы не разрывало шаблон . А солвер моделятора просто тупо учел направление потока , которе с 5 проволоки и далее поменяло знак.

ps


Сообщение отредактировал тау - Feb 5 2015, 12:03

Про направление потока - ниже я привожу распределение вектора H в программе CST, на котором видно, что направление вектора H меняет направление где-то в районе 5-й проволочки, но при этом оно в обоих случаях происходит по часовой стрелке. Т.е. это ошибка солвера, то что у него изменение направления вектора H равносильно изменению знака взаимной индуктивности?
Вид сверху:


Вид сбоку:

Кстати обратил внимание, что наличие портов (высотой равной проволкам и почти параллельных им) существенно искажает картину, наверное так считать нельзя...

Да, для расчета суммарной индуктивности этих проволок с учетом взаимной индуктивности.

Сообщение отредактировал Stefan1 - Feb 6 2015, 13:29

здесь важно знать где у вас контур, образованный проволочкой и портом, как он расположен (повернут) по отношению к магнитному полю другого контура.



Это не ошибка солвера , а ошибка того что вы не учли или не хотите учесть расположение контура "проволока<->порт ". В реалии у вас такого случая не будет ) . реалии - они другие , я не могу угадать - какие.

здесь видно , что контур проволока<->порт очень узенький и его плоскость перпендикулярная рисунку , режет экран (на котором рисунок) вертикально пополам

Сообщение отредактировал тау - Feb 6 2015, 16:31

Никакой физике это не противоречит. Судя по всему, вы перешли из области ближних полей (условно электростатики) для ближних элементов в область электродинамики (для дальних элементов). Скорее всего, расстояние до них уже превышает половину длины волны. В этом случае составляющие комплексного взаимного сопротивления могут иметь любые знаки. И активные и реактивные. В этом случае вообще не стоит употребляить некоторые термины из электростатики, только запутаетесь.

Другой контур расположен аналогичным образом, как это показано на втором по счете рисунке от начала темы. Т.е. если контур первой проволоки режет экран вертикально пополам, то и контур 5-й проволоки режет экран вертикально, но в другом сечении.

Значит считать так нельзя. Получается для корректного расчета надо как-то вычитать порты из расчета или создавать схему, где они будут удалены?

До этого тау писал, что знак взаимной индуктивности связан с направлением потока. Следовательно, надо определить направление этого потока и все. Или же тут в принципе такой подход не верен, когда расчет идет по формуле: Imag(Z(1,5))=j*w*M15? Как тогда считать?

Сообщение отредактировал Stefan1 - Feb 6 2015, 20:37

тогда становится понятно почему ваш солвер сменил знак между 4 и 5 контурами , т.к. поле c учетом направления вектора поля "заходит" в контур 4 проволочки с портом справа-снизу а для 5-й слева-снизу ( причем для 5-й под бОльшим углом, из -за чего модуль |Z15|>|Z14| )

Похоже что так. Нельзя так считать. В вашей конкретной реальной конструкции не будет эквивалентов портов , которые Вы применили в симуляторе. До "проволочек" токи потекут еще по каким то проволочкам или поверхностям , которые в свою очередь повлияют на конфигурацию магнитного поля и взаимную индуктивность. Поэтому , имхо, вам(и) неправильно поставлена задача в том виде как озвучена в начале обсуждения.


если бы "всё", то легко отделались бы.
А felix2 говорил о том, что условия квазистационарности процессов возможно у вас не выполняются , т.е. частота вроде у вас не самая низкая. размеры возможных "проволочек" и расстояния большие - в таком разе о величинах индуктивностей в том числе взаимных, говорить не имеет смысла вообще. То есть совсем.

Спасибо за помощь!