Ход работы. 1.Создайте плоскопараллельную модель катушки с сердечником и воздушным зазором, изображенную на рисунке 1

1. Создайте плоскопараллельную модель катушки с сердечником и воздушным зазором, изображенную на рисунке 1, в соответствии с геометрическими данными Вашего варианта из таблицы 1.

Рис.1 Геометрия модели катушки с сердечником и воздушным зазором

Таблица 1.

2. Используя данные Вашего варианта из таблицы 1, задайте свойства блоков модели: для сердечника – марку стали, для катушки – число витков, материал и сечение проводника, для цепи катушки – величину тока.

Указание. При задании свойств блоков модели, которыми моделируются полуобмотки катушки, необходимо указать подключение этих блоков к цепям с разным направлением тока. Направление тока в цепи задается знаками «+» и «-» перед значением силы тока.

Указание. В качестве граничных условий задайте нулевые значения составляющих векторного потенциала магнитного поля А₀, А₁, А₂ и нулевое значение магнитного потока ϕ через границу.

3. Сохраните созданную модель в файл. Постройте сетку конечных элементов модели. Выполните расчет модели.

4. Получите картину распределения силовых линий индукции магнитного поля.

5. Определите среднее значение нормальной составляющей индукции Bn и тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля Ht в сечении магнитопровода.

6. Постройте график распределения нормальной и тангенциальной составляющих индукции Bn,t и напряженности Hn,t магнитного поля вдоль сечения воздушного зазора.

7. Для катушки определите сопротивление, падение напряжение и активную мощность.

8. Увеличьте воздушный зазор в два раза и повторите действия, описанные в пунктах 5 6, и 7, проанализируйте и поясните результаты.

Содержание отчета по лабораторной работе:

1. Титульный лист оформленный в соответствии с требованиями, содержащий название лабораторной работы и номер варианта.

2. Исходные данные, описание постановки задачи.

3. Описание последовательности действий, выполняемых при создании модели, изображение геометрии модели.

4. Картины распределения силовых линий магнитного поля для моделируемых режимов (до и после изменения воздушного зазора).

5. Графики распределения индукции B и напряженности H магнитного поля.

6. Краткий анализ полученных результатов и вывод по лабораторной работе.

Контрольные вопросы к лабораторным работам №3 и №4:

1. Назовите основные подпрограммы FEMM 4.2, используемые в процессе моделирования, типы решаемых задач.

2. Перечислите этапы процесса моделирования, выполняемого в программе конечно-элементного моделирования FEMM 4.2.

3. Какие материалы и их свойства использовались Вами при моделировании в программе FEMM 4.2?

4. Дайте оценку полученным Вами в ходе моделирования результатам.

Список литературы.

1. Хернитер М.Е. Multisim 7. Современная система компьютерного моделирования и анализа схем электронных устройств. – М.: Издательский дом ДМК Пресс, 2006. – 494 с.

2. D. Meeker. Finite Element Method Magnetics version 4.2. User’s manual. – 2010. – 158p.