陈尔璇
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Infolytica 中模拟分析微型发电机电磁场算例教程
1、 算例描述
仿真微型发电机的电磁场问题。要求:
(1)10000rpm,交流电压 40V rms,负载电流 150mA 时,求最佳匝数和线径。
(2)50000rpm 时,求最大电压。
2、模型建立
在 MagNet 软件内建立 3D 模型,部分建模,绕竖直方向旋转 60 度。即根据磁场对称情况,只仿真一对极。仿真采用 3D 瞬态求解器。
3、原理分析
在结构和材料一定时,在满足输出电压情况下,尽量增大导体截面积,减小内阻。有以
下定义:
U1――每匝线圈 EMF
R――线圈电阻
N――线圈匝数
D1――导线最大外径
S――有效槽面积
I――负载电流(150mA)
U2――负载电压(40V)
则:
N*U1=I*R+U2
N*D1*D1=S
4、仿真结果
(1) 最佳匝数和线径仿真结果
根据第 2 节的分析和实际电磁场仿真,设定槽满率为 85%,在满足负载电压(40V AC rms)和负载电流(150mA rms)的情况下,得出最佳线圈匝数为 300 匝,裸导体直径为 0.52mm,
负载电压电流数据和曲线图。(注:全电压应乘 6)
(2) 50000 rpm 时最大电压
无负载时,50000rpm 下最大电压为 228V,有效值为 142V。
某时刻定子铁心损耗密度,如文档内图