Расчет проволок в EM-симуляторе, Возникновение отрицательной взаимной индуктивности Опции

[Stefan1]

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.

[тау]

Помогите пожалуйста разобраться с проблемой.

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

Таким образом, в каждой катушке магнитный поток наводит ЭДС, имеющие две составляющие. Первая связана с той частью потока, которая создается собственным током катушки. Эта часть ЭДС всегда положительна и называется ЭДС самоиндукции. Вторая часть ЭДС называется ЭДС взаимной индукции .Она наводится той частью магнитного потока, которая создается другой катушкой. ЭДС взаимной индукции может быть положительной или отрицательной в зависимости от взаимной ориентации магнитных потоков обеих катушек. Соответственно положительной или отрицательной может быть взаимная индуктивность M . Значение M считают положительным, если при произвольно выбранных положительных направлениях токов в катушках потоки взаимной индуктивности совпадают по направлению с потоками самоиндукции.

Сообщение отредактировал тау - Feb 5 2015, 12:03

[Stefan1]

зависит от направления потока , которое может менять знак в зависимости от расположения в пространстве.
...Значение M считают положительным, если при произвольно выбранных положительных направлениях токов в катушках потоки взаимной индуктивности совпадают по направлению с потоками самоиндукции

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...

Практическое применение - модель корпуса?

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

Сообщение отредактировал Stefan1 - Feb 6 2015, 13:29

[тау]

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.

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

Т.е. это ошибка солвера, то что у него изменение направления вектора H равносильно изменению знака взаимной индуктивности?

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.

Вид сверху:

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

[Stefan1]

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

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.

Это не ошибка солвера , а ошибка того что вы не учли или не хотите учесть расположение контура "проволока<->порт ".

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

В этом случае составляющие комплексного взаимного сопротивления могут иметь любые знаки.

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