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  5. トーラスの電流 解析事例


誘導加熱解析事例

磁場/磁界 有限要素法 T法 周波数応答

トーラスの電流解析

1.概要

ドーナツ形状をしたトーラス上に流れる電流を、PHOTO-EDDYTMを使用して、T法に
よる周波数応答法で解析しました。

1-1.解析モデル概要

今回解析しましたモデルの外観形状は下記図1の通りです。

動磁場 動磁界 渦電流 トーラスの電流解析モデル

図1 解析モデル外観

2.解析条件

2-1.単位系

今回の解析では全て国際単位系(MKSA)で計算および結果表示しました。

2-2.メッシュモデル

今回は下記図2のようなメッシュモデルを作成しました。
今回解析に使用したPHOTO-EDDYTMでは、周囲に空間メッシュを組み合わ
せる必要はありません。

動磁場 動磁界 渦電流 トーラスの電流解析 メッシュモデル

図2 メッシュモデル

2-3.物性データ

比 透 磁 率 電気伝導率(S/m)
コ イ ル 1.0 6.45 x 107

2-4.データ数

総節点数 : 408     要素数 :  304

2-5.解析条件

PHOTO-EDDYTMでの電流データの入力法は、ロッド要素により構成された、
任意の閉曲線をモデルに追加することにより、その閉曲線が構成する断面
に電流値を設定することができます。
今回は、上記図2のように、コイル断面周囲にロッド要素(線要素)を定義する
ことにより設定しました。
2つのコイルにそれぞれ1(A)の電流が流れるように設定し、周波数 1 (kHz) で
計算しました。

3.解析結果

解析の結果、下記のような結果図が得られました。

動磁場 動磁界 渦電流 トーラスの電流解析 電流密度分布 動磁場 動磁界 渦電流 トーラスの電流解析 電流密度分布
図5 電流密度ベクトル分布(実部)(単位:A/m2) 図4 電流密度分布(虚部)(単位:A/m2)
動磁場 動磁界 渦電流 トーラスの電流解析 電流密度分布 動磁場 動磁界 渦電流 トーラスの電流解析 電流密度分布
図5 電流密度ベクトル分布(実部)(単位:A/m2) 図6 電流密度ベクトル(虚部)(単位:A/m2)

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